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Frein de stationnement / frein à main

Thèmes:

  • Frein de stationnement
  • Frein à tambour comme frein de stationnement
  • Frein à disque comme frein de stationnement
  • Combinaison de frein à disque et de frein à tambour
  • Frein de stationnement électromécanique avec moteur électrique sur l'étrier de frein
  • Frein de stationnement électromécanique avec câbles de frein au moteur électrique

Frein à main:
Le frein de stationnement est souvent appelé « frein à main » car dans de nombreuses voitures, le levier doit être tiré à la main. L'image ci-dessous montre le frein de stationnement avec un levier de frein à main, des câbles de frein et des freins à tambour. Lorsque le conducteur lève le levier de frein à main, un mécanisme interne verrouille le levier et le maintient relevé. Lorsque le levier est actionné, le câble du frein à main avant est tiré. Les câbles de frein à main gauche et droit sont reliés au câble de frein à main avant au moyen d'un support de compensation. La console de compensation permet d'absorber le jeu ; pensez à un câble de frein à main tendu ou à un mécanisme mal réglé dans le tambour de frein. Si un câble est plus long que l'autre pour cette raison, le support de compensation sera tordu. Cependant, les deux câbles de frein seront tendus de manière égale lors de l'actionnement du levier de frein à main.

Le câble de frein à main avant est relié au support de compensation par un écrou de réglage. On peut tourner cet écrou de réglage pour les raisons suivantes :

  • Réglez le frein à main. Cela peut être nécessaire si, par exemple, le levier de frein à main doit être tiré de huit crans avant le verrouillage des freins.
  • Démontage des câbles de frein à main, du mécanisme de frein à main dans les tambours de frein ou de l'étrier de frein. Démonter certaines pièces sans détendre les câbles n'est souvent pas possible.

L'explication ci-dessus fait référence au frein de stationnement à câble commun. Il existe aujourd'hui d'autres versions, comme les câbles de frein de stationnement actionnables au pied et le frein de stationnement électrique. Cette page décrit les différentes versions du frein de stationnement.

Frein à tambour comme frein de stationnement :
Si une voiture est équipée de freins à tambour sur l'essieu arrière, un mécanisme de frein de stationnement est intégré ici. Lorsque vous tirez le câble de frein à main (voir la flèche rouge à gauche du câble), le levier bleu foncé dans l'image en bas est tiré vers la gauche. Le levier s'articule dans le segment de frein droit (bleu clair) et pousse la garniture de frein contre le tambour de frein (jaune).

L'entretoise blanche est reliée au levier bleu foncé et au segment de frein gauche (bleu clair). Le mouvement du levier y est transmis, de sorte que la garniture de frein de ce segment de frein est également pressée contre le tambour de frein.

Lors du relâchement du câble du frein de stationnement Le ressort sur le câble de frein à main ramène le câble intérieur à sa position de départ. Le des ressorts rapprochent les segments de frein et les garnitures, de sorte que les garnitures de frein se détachent du tambour de frein.

En raison de l'usure du tambour de frein, le diamètre intérieur augmente légèrement. Cela amène les segments de frein à se déplacer davantage vers l'extérieur pour entrer en contact avec le tambour de frein. Lors de l'entretien et des réparations, nous devons retirer le tambour de frein de l'essieu. Dans la plupart des cas, le démontage du tambour n'est pas possible sans réinitialiser les segments de frein.

Le mécanisme contient une molette ou une détente qui doit être retournée ou décalée à l'aide d'un tournevis plat. L'image montre le mouvement du tournevis pour faire tourner la molette. En tournant la molette d'un côté, les segments se rapprochent l'un de l'autre ; l'entretoise devient plus petite et les ressorts des segments de frein tirent les segments l'un vers l'autre. Une fois la molette suffisamment reculée, le tambour de frein peut être desserré. 

Lors du montage, il faudra bien entendu tourner la molette dans l'autre sens pour que les segments reviennent dans la bonne position.

Frein à disque comme frein de stationnement :
Une voiture équipée de freins à disque arrière peut être équipée d'un mécanisme de frein de stationnement. L'image suivante montre l'étrier avec le levier de frein de stationnement. Le levier est relié au levier du frein de stationnement à l'intérieur par un câble. Lorsque le conducteur actionne le levier, le levier de l'étrier de frein tourne et déplace un mécanisme interne. Le frein de stationnement utilise le même piston de frein que le frein de service, qui est actionné par le circuit de freinage hydraulique. Lorsque le frein est actionné, le piston de frein presse la plaquette de frein intérieure contre le disque de frein. Grâce aux goupilles de guidage, «l'étrier de frein flottant» est tiré vers le côté du piston de frein, de sorte que la plaquette de frein extérieure est également tirée contre le disque de frein.

En savoir plus sur le frein à disque.

Lors du fonctionnement du frein de stationnement, le levier du frein de stationnement est tourné via le câble de frein. L'arbre de commande et le disque à came sont reliés au levier et tournent avec lui. De plus, cet arbre de commande effectue une course latérale qui garantit que la plaquette de frein est appuyée contre le disque de frein. Le mouvement latéral de la course est dû au fait que le disque à came tourne le long de trois billes dont la partie est de plus en plus épaisse pendant la rotation. Lorsque le conducteur serre le frein de stationnement avec encore plus de force, le disque à came pousse la tige de poussée encore plus loin.

La tâche de l'écrou de réglage et du ressort de compression est d'absorber l'usure des plaquettes de frein. Lorsqu'elles sont usées, les garnitures de frein deviennent plus fines et l'écrou de réglage absorbe ce jeu comme un « mécanisme d'auto-ajustement ». Lors du remplacement des plaquettes de frein, le piston de frein doit donc être retourné à l'aide d'un outil de réarmement spécial.

Combinaison de frein à disque et de frein à tambour :
Les paragraphes ci-dessus décrivent deux types différents de systèmes de freinage : le frein à tambour et le frein à disque. Le frein de service (qui est actionné hydrauliquement avec la pédale de frein) est combiné dans ces versions avec un mécanisme de frein de stationnement.

Un certain nombre de constructeurs automobiles (dont BMW et Opel) combinent ces systèmes de freinage sur l'essieu arrière. Le disque de frein sert de frein de service. L'intérieur du disque de frein sert de tambour de frein pour le frein de stationnement. Ceci est clairement visible sur la figure dans les segments de frein. Le câble de frein actionne le mécanisme du frein à tambour pour ralentir ou freiner le disque de frein. bloquer.

Un mécanisme de fonctionnement alternatif peut également être vu. Le conducteur actionne le frein de stationnement en appuyant sur la pédale du frein de stationnement. Cette pédale est située à l'extrême gauche du montant A.

Lors de l'actionnement de la pédale du frein de stationnement, un mécanisme de blocage garantit que la pédale reste enfoncée. Un appui plus fort sur la pédale la fait descendre avec plus de « clics » et verrouille plus puissamment le frein de stationnement.

Pour desserrer le frein de stationnement, le conducteur doit tirer le levier de desserrage. Le levier est relié au mécanisme situé derrière la pédale du frein de stationnement par le câble de déverrouillage. Le frein de stationnement se desserrera immédiatement complètement et la pédale remontera jusqu'à sa position extrême.

Un mécanisme similaire peut également être mis en œuvre sans le levier de déverrouillage. Toyota et les véhicules des constructeurs américains, entre autres, sont équipés d'une pédale de frein de stationnement à déclenchement automatique. Le frein de stationnement étant activé, le conducteur peut déverrouiller le mécanisme en appuyant à nouveau sur la pédale.

Frein de stationnement électromécanique avec moteur électrique sur l'étrier de frein :
Les véhicules peuvent être équipés d'un frein de stationnement électromécanique. Le conducteur peut faire fonctionner le moteur électrique des étriers de frein arrière à l’aide d’un bouton sur le tableau de bord. De plus, le véhicule peut également activer le mécanisme du frein de stationnement lorsqu'il est arrêté sur une pente. Cette fonction est appelée « hill hold ». L'ECU actionne automatiquement le frein de stationnement à l'arrêt et au démarrage, afin que le véhicule ne démarre pas. Le conducteur peut relâcher son pied de la pédale de frein.

Les étriers de frein arrière sont équipés d'un mécanisme électromécanique qui transfère la rotation du moteur électrique au piston de frein.

Le moteur électrique entraîne l'engrenage qui est relié à un plateau inclinable au moyen d'une transmission par courroie crantée. Une broche est fixée au plateau inclinable. La broche est essentiellement un engrenage à vis sans fin qui peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ou dans le sens des aiguilles d'une montre ; cela dépend du sens de rotation du moteur électrique. Un gros écrou de broche est vissé sur la broche ; l'écrou de broche appuie contre l'intérieur du piston de frein. La rotation de la broche fait entrer ou sortir l’écrou de broche.

Les images ci-dessous montrent le frein de stationnement électrique au repos (à gauche) et verrouillé (à droite). L'axe est tordu, ce qui amène l'écrou de l'axe à pousser le piston de frein contre la plaquette de frein. Grâce à l'utilisation d'un étrier de frein flottant, les deux plaquettes de frein sont poussées contre le disque de frein. Le frein est bloqué dans cette situation.

Dès que le frein de stationnement est desserré, le moteur électrique entraîne la broche à travers le mécanisme pour faire rentrer l'écrou de broche. L'écrou de broche ne rétracte pas le piston de frein ; ces pièces ne sont pas attachées les unes aux autres. Le piston de frein est ramené dans sa position de repos par le joint déformé.

Dans la plupart des cas, le frein de stationnement est actionné manuellement en appuyant sur un bouton du tableau de bord, ou via une commande automatique dès la coupure du contact. Le schéma ci-dessous présente les composants électriques de la VW Passat 3C.

Le calculateur de frein de stationnement (J540) reçoit un signal via le commutateur de frein de stationnement (E538) lorsqu'il est actionné par le conducteur. Dans ce cas, le fil d'alimentation au bas de l'interrupteur interne (rouge) est connecté à la connexion de signal de l'unité de commande (fil vert). Dès que l'ECU reconnaît une tension d'alimentation au niveau de cette connexion, il sait que l'interrupteur a été actionné.

L'unité de commande alimente les moteurs électriques des étriers de frein en tension d'alimentation. Ces fils sont représentés en bleu et marron dans le schéma. La polarité peut être inversée pour faire tourner les moteurs dans le sens opposé.

En plus du signal du commutateur de frein de stationnement, le calculateur de frein de stationnement (J540) reçoit également des informations d'autres composants :

  • Calculateur ABS (J104) pour transmettre la vitesse de conduite. Le frein de stationnement ne peut pas être actionné, ou ne peut l'être que de manière limitée, pendant la conduite. Le frein de stationnement peut également fournir une solution pour le freinage d'urgence et la fonction Autohold.
  • capteur de position d'embrayage (G476) : le conducteur doit actionner la pédale d'embrayage pour desserrer le frein de stationnement.
  • Commutateur Autohold (E540) : si le véhicule est équipé du système Autohold, le frein de stationnement est automatiquement engagé à l'arrêt en pente. Les signaux du calculateur ABS et la détection de l'angle d'inclinaison sont utilisés pour cette fonction.

Le calculateur de frein de stationnement fournit au tableau de bord (J285) les informations nécessaires au pilotage du témoin/erreur et du buzzer.

Frein de stationnement électromécanique avec câbles de frein vers le moteur électrique :
Dans une autre version du frein de stationnement électromécanique, il n'y a pas de moteurs électriques fixés aux étriers de frein, mais un moteur situé au centre de la carrosserie, à hauteur de l'essieu arrière.

L'actionneur du frein de stationnement est relié aux étriers de frein par des câbles de frein. À cet égard, le système présente des similitudes avec un frein de stationnement à commande manuelle.

Le conducteur actionne cet actionneur en appuyant sur le bouton du tableau de bord. La centrale de commande du frein de stationnement active le moteur électrique pour tendre ou desserrer les câbles du frein à main.

Lors d'un stationnement en pente, une commande automatique commande l'actionneur afin que le véhicule ne puisse pas rouler.