Freins à tambour vs freins à disque dans une voiture
Avant d'aborder les principales différences entre frein à tambour et frein à disque, vous devez comprendre le principe de fonctionnement de base des deux systèmes de freinage. Un frein à disque et à tambour fonctionne sur un principe commun de friction et de chaleur. Les points ci-dessous vous donneront une meilleure idée du principe de fonctionnement des freins.
Un frein fonctionne en appliquant une friction/résistance à une roue en rotation, et à son tour, il ralentit le véhicule/arrête la voiture.
Ce processus crée de la chaleur comme sous-produit.
Le taux de freinage ou le taux auquel le véhicule peut être ralenti dépend du poids du véhicule, de la force de freinage appliquée et de la surface de freinage.
Le taux de freinage dépend également de la capacité d'un système de freinage à convertir l'énergie cinétique (rotation de la roue) en chaleur.
De même, les performances de freinage dépendent de l'efficacité avec laquelle la chaleur est dissipée des composants impliqués dans le système de freinage.
Le principe de base des freins à tambour et à disque est le même. Mais en ce qui concerne la dissipation thermique, la différence devient prononcée. Pour mieux le comprendre, nous expliquons le mécanisme de fonctionnement des deux systèmes de freinage dans les sections suivantes de cet article.
Qu'est-ce qu'un frein à tambour ?
Les freins à tambour sont les premiers systèmes de freinage automobile et ils utilisent une conception à tambour sur les quatre roues, d'où le nom de freins à tambour. Toutes les pièces du frein sont montées à l'intérieur d'un tambour qui tourne avec la roue. Les composants clés d'un frein à tambour comprennent les sabots de frein, les pistons, les ressorts et un cylindre de roue.
Reportez-vous aux points ci-dessous pour comprendre le principe de fonctionnement d'un frein à tambour.
Le tambour de frein est fixé au moyeu de roue et tourne avec la roue.
La plaque arrière contient des composants vitaux tels que le ressort, le cylindre de roue, les pistons et les mâchoires de frein.
Le fluide hydraulique est utilisé pour transmettre les entrées de la pédale de frein aux mâchoires de frein.
Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, le liquide hydraulique exerce une pression sur le cylindre de roue et déplace le piston vers l'extérieur.
Les pistons poussent les sabots de frein, qui entrent en contact avec le tambour pour provoquer une friction.
Le frottement ralentit la roue.
Une fois la pédale de frein relâchée, les sabots de frein reviennent à leur position d'origine à l'aide de ressorts de retenue.
Qu'est-ce qu'un frein à disque ?
Un frein à disque est de loin supérieur à un frein à tambour en raison de sa conception et de son mécanisme de fonctionnement. Cependant, il fonctionne sur le même principe de ralentissement d'un véhicule par frottement. Les principaux composants d'un frein à disque sont un rotor de disque, un étrier et des plaquettes de frein. Les points ci-dessous expliquent le principe de fonctionnement d'un frein à disque.
Les rotors à disque sont montés sur le moyeu de roue. Ils tournent avec les roues.
L'étrier est monté sur le dessus du disque. L'étrier abrite deux plaquettes de frein de chaque côté du disque.
Le carburant hydraulique est utilisé pour transférer les entrées de la pédale de frein aux plaquettes de frein.
Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, le liquide hydraulique se déplace du maître-cylindre vers l'étrier.
Le fluide sous pression pousse le piston et, à son tour, pousse la plaquette de frein intérieure contre le disque.
La pression causée par le liquide tire tout l'étrier et provoque le frottement de la plaquette de frein extérieure contre le disque.
Avec les deux plaquettes de frein poussant contre le disque, le frottement généré ralentit la voiture.
Étant donné que les disques sont exposés à l'air, ils dissipent la chaleur plus rapidement que les freins à tambour.
| Paramètre | Frein à tambour | Frein à disque |
| Construction | Les composants sont logés à l'intérieur d'un tambour. | Les composants sont exposés à l'air. |
| Conception | Il utilise un tambour cylindrique et des mâchoires de frein. | Il utilise des rotors en forme de disque et des étriers de frein avec plaquettes de frein. |
| Coût | Abordable que les freins à disque. | Cher par rapport aux freins à tambour. |
| Performance | Réponse lente aux entrées (pédale de frein). | Réponse instantanée aux entrées (pédale de frein). |
| Efficacité | La dissipation thermique est mauvaise. | Meilleure dissipation de la chaleur. |
| Température de fonctionnement | Les performances chutent à haute température. | Les performances restent les mêmes même à des températures élevées. |
| Entretien | Difficile de réparer ou de remplacer les sabots de frein en raison d'une conception complexe. Cependant, le coût d'entretien est faible. | Facile à réparer ou à remplacer les plaquettes de frein grâce à la conception simple. Cependant, les coûts de maintenance sont élevés. |
| Application | Il est utilisé dans les véhicules lourds (camions, bus, etc.), les voitures et les scooters/vélos. | Il est utilisé dans les voitures modernes, les vélos et les scooters. |
Avantages des freins à tambour
Voici les avantages des freins à tambour.
Abordabilité :Le coût de fabrication des freins à tambour est inférieur en raison de la simplicité des composants. Il réduit également le coût global d'un véhicule.
Nécessite moins de force :En raison du mécanisme de fonctionnement simple des freins à tambour, il faut moins de force pour engager les freins.
L'entretien est simple :Le cylindre de roue d'un frein à tambour est plus facile à entretenir que l'étrier de frein d'un frein à disque.
Frein de stationnement intégré :Le frein de stationnement peut être intégré au frein à tambour arrière d'un véhicule. Par conséquent, le frein de stationnement n'occupe pas d'espace supplémentaire.
Inconvénients des freins à tambour
Voici quelques-uns des inconvénients des freins à tambour.
Surchauffe:Les freins à tambour ont une mauvaise dissipation de la chaleur en raison de leur conception. Tous les composants sont enfermés dans un tambour cylindrique. Par conséquent, il n'y a pas de ventilation adéquate. La surchauffe est l'un des inconvénients les plus importants car elle affecte les performances de freinage.
Rouille :En raison de l'assemblage fermé, les composants métalliques peuvent s'encrasser et provoquer la rouille. Cela peut réduire les performances de divers composants tels que les ressorts, les pistons, etc.
Usure normale:En raison de la mauvaise dissipation de la chaleur, les freins à tambour génèrent souvent beaucoup de chaleur. En raison de la chaleur et du frottement, les composants des freins s'usent assez rapidement.
Trop de pièces :Un frein à tambour comporte trop de pièces mécaniques. Par conséquent, cela amplifie la probabilité d'une défaillance des freins.
Avantages des freins à disque
Voici les avantages d'un système de frein à disque.
Compact mais puissant :Même les freins à disque de petite taille offrent des performances de freinage puissantes. Le retour des freins est de loin supérieur aux freins à tambour.
Meilleure dissipation thermique :Les rotors en forme de disque, les étriers et les plaquettes de frein sont exposés à l'air. Par conséquent, ils ne surchauffent jamais. Les véhicules modernes sont équipés de disques ventilés, encore plus efficaces pour dissiper la chaleur.
Pas de rouille :Étant donné que les composants du frein ne sont pas enfermés dans une chambre, ils se bouchent avec de la saleté. De plus, il est pratique de nettoyer le disque puisqu'il est facilement accessible. Par conséquent, la possibilité de rouille est faible.
Plus sûr que les freins à tambour grâce à la nouvelle technologie :L'un des plus gros inconvénients d'un frein à disque est le blocage des roues en cas de freinage brusque. Mais ce problème est résolu avec l'ABS (Anti-Lock Braking System). L'ABS a rendu les freins à disque beaucoup plus sûrs que les freins à tambour.
Inconvénients des freins à disque
Voici quelques-uns des inconvénients des freins à disque.
Plus cher que les freins à tambour :Le coût de fabrication d'un frein à disque est élevé par rapport à une configuration de frein à tambour. Par conséquent, cela augmente également le prix global d'un véhicule.
La purge des freins est nécessaire: L'air dans le liquide hydraulique (maître-cylindre) peut être un désastre car il peut provoquer une défaillance complète des freins. Ainsi, la purge des freins est obligatoire lors de l'entretien des freins.
Entretien du liquide de frein :Vous devez changer le liquide de frein à intervalles réguliers. Ne pas le faire entraînera une mauvaise performance de freinage.
Verrouillage facile des roues :Sans ABS, il est facile de bloquer les roues de votre voiture si vous êtes agressif sur la pédale de frein. Cela pourrait vous faire perdre le contrôle du véhicule.
