Analyse complète des chaussures de freinage

1. Aperçu des chaussures de freinage

Le Mâchoire de frein est un élément crucial du système de freinage automobile et est généralement appliqué dans les systèmes de freinage de tambour. Sa forme est en demi-lune ou en forme de croissant, principalement composée d'un corps de chaussure en métal (également appelé plaque arrière) et de matériaux de frottement qui y sont attachés. Dans les systèmes de freinage des roues arrière de nombreux modèles plus anciens de véhicules, de voitures économiques et de certains camions, la méthode de freinage des freins à tambour combinée avec des chaussures de frein joue toujours un rôle important. ​

2. Principe de travail des chaussures de frein

Processus de freinage

Lorsque le conducteur monte sur la pédale de frein, une série de processus de freinage complexes mais précis est immédiatement lancée. La pression à l'intérieur du maître-cylindre du frein augmente, incitant le liquide de frein à être transmis à travers les conduites de frein aux cylindres esclaves à chaque roue (dans un système de frein à tambour, ce sont les cylindres de roue). Une fois le cylindre de roue soumis à une pression, le piston pousse vers l'extérieur, poussant ainsi les chaussures de frein vers la paroi intérieure du tambour de frein. Le matériau de frottement sur les chaussures de frein est en contact étroit avec la paroi intérieure du tambour de frein rotatif à grande vitesse, et une puissante force de friction est générée instantanément. Cette force de friction peut rapidement convertir l'énergie cinétique rotationnelle des roues en énergie thermique, réduisant ainsi efficacement la vitesse de rotation des roues et atteignant le but de décélérer ou même d'arrêter le véhicule. ​

(2) Retour au processus de position

Lorsque le conducteur libère la pédale de frein, la pression à l'intérieur du système de freinage revient progressivement à la normale. À ce stade, le ressort de retour installé entre les chaussures de frein et la plaque arrière commence à fonctionner. Le ressort de retour, s'appuyant sur sa propre énergie potentielle élastique, ramène rapidement les chaussures de frein à leur position stationnaire initiale, faisant séparer les chaussures de frein de la paroi intérieure du tambour de frein. Cela permet aux roues de tourner à nouveau librement et le véhicule revient à son état de conduite normal. ​

3. Composants des chaussures de frein

Matériaux de friction

Le matériau de frottement est la partie de la chaussure de frein qui contacte directement le tambour de frein et génère une friction. Il s'agit d'un élément clé déterminant les performances de freinage. Il est généralement fabriqué en mélangeant une variété de matériaux résistants à la chaleur, résistants à l'usure et qui ont un coefficient de frottement élevé. Les composants communs comprennent le graphite, les poudres métalliques (comme le cuivre, le fer, le plomb, etc.), les fibres de céramique et certaines fibres organiques, etc. Différents types de matériaux de friction varient en effet de freinage, la résistance à l'usure, la génération de bruit et les émissions de poussière. Par exemple, les plaques de friction en matières organiques sont relativement silencieuses lors du freinage, mais leur taux d'usure est relativement rapide. Les plaques de frottement semi-métalliques ont de meilleures performances de dissipation de chaleur et une durée de vie plus longue, mais elles peuvent générer un bruit considérable pendant le freinage. ​

(2) Corps de chaussure (plaque arrière)

Le corps de la chaussure, en tant que structure de soutien des chaussures de frein, est généralement fait de matériaux métalliques, tels que formés par les plaques en acier. Il fournit non seulement une base d'adhésion stable pour le matériau de frottement, mais retient également l'énorme pression et la force de cisaillement entre le matériau de frottement et le tambour de frein pendant le processus de freinage. La qualité de conception et de fabrication du corps des chaussures est directement liée à la résistance globale et à la fiabilité des chaussures de frein, garantissant qu'aucune déformation ou dommage ne se produit sous des opérations de freinage fréquentes et à haute intensité. ​

(3) Composants de fixation et de connexion

Épingles d'ancrage: Les épingles d'ancrage sont utilisées pour fixer fermement une extrémité de la plaque de chaussure de frein à la plaque arrière de frein, offrant un point d'affichage rotatif stable pendant le freinage. Les épingles d'ancrage sont généralement faites de matériaux métalliques à haute résistance, avec une excellente résistance à l'usure et une résistance à la fatigue pour s'assurer qu'ils ne se détachent pas ou ne s'échouaient pas pendant une utilisation à long terme. ​

Pivot épingles: des épingles de pivot sont installées à l'autre extrémité des chaussures de frein. Ils permettent aux chaussures de frein de se balancer de manière flexible vers l'extérieur autour des broches de pivot lorsqu'elles sont poussées par le cylindre de roue, adhérant étroitement à la paroi intérieure du tambour de frein pour atteindre la fonction de freinage. Pendant ce temps, après la libération du frein, les chaussures de frein peuvent revenir en douceur à leur position d'origine à travers les épingles de pivot. La conception de la broche pivot doit assurer sa rotation flexible tout en étant capable de résister à une certaine force latérale. ​

Retour des ressorts: Les ressorts de retour sont des composants importants qui garantissent que les chaussures de freinage reviennent rapidement à leur position d'origine une fois le freinage terminé. Il est généralement connecté entre deux chaussures de frein ou entre les chaussures de frein et la plaque arrière de frein. En utilisant la force élastique du printemps, il surmonte le frottement résiduel et d'autres résistances entre les chaussures de frein et le tambour de frein, retirant rapidement les chaussures de frein à la position initiale pour se préparer au freinage suivant. Le coefficient élastique et la durabilité du ressort de retour ont un impact significatif sur la vitesse de réponse et la fiabilité du système de freinage. ​

Mécanisme de réglage: avec l'utilisation continue des chaussures de freinage, le matériau de frottement s'use progressivement, entraînant une augmentation de l'écart entre les chaussures de frein et le tambour de frein. Pour assurer la stabilité de l'effet de freinage, un mécanisme d'ajustement est équipé dans le système de freinage. Le mécanisme de réglage peut ajuster automatiquement ou manuellement l'écart entre les chaussures de frein et le tambour de frein en fonction de l'état d'usure des chaussures de frein, garantissant que le système de freinage peut toujours maintenir de bonnes performances tout au long de la durée de vie des chaussures de frein. Les mécanismes de réglage courants comprennent les bras de réglage automatique et les vis de réglage manuel, etc.

4. Type de chaussures de frein

Chaussures de frein bio

Les matériaux de frottement des chaussures de frein organiques sont principalement composés de fibres organiques naturelles ou synthétiques (telles que les fibres d'aramide, les fibres de cellulose, etc.), les liants en résine et certains additifs auxiliaires. Ce type de chaussures de frein offre un excellent confort de freinage et génère un bruit extrêmement faible pendant le freinage, offrant un environnement de conduite calme aux conducteurs et aux passagers. De plus, les chaussures de frein bio entraînent moins d'usure sur le tambour de frein, ce qui est propice à l'extension de la durée de vie du tambour de frein. Cependant, en raison de la résistance à la chaleur relativement mauvaise des matières organiques, pendant le freinage fréquent ou à haute intensité, les matériaux de frottement sont sujets à la dégradation des performances en raison d'une surchauffe, entraînant une diminution de l'effet de freinage. Par conséquent, les chaussures de frein bio conviennent généralement aux véhicules qui ont des exigences élevées pour le confort de freinage et des conditions de conduite relativement légères, telles que les voitures de banlieue urbaines, etc.
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(2) chaussures de frein semi-métal

Le matériau de frottement des chaussures de frein semi-métalliques contient une grande quantité de composants métalliques, tels que la poudre de fer, la poudre de cuivre, le fil d'acier, etc., et ajoute également une certaine proportion de fibres organiques et d'autres matériaux auxiliaires. L'ajout de composants métalliques confond des chaussures de frein semi-métalliques avec d'excellentes performances de dissipation thermique et un coefficient de frottement élevé. Pendant le freinage, ils peuvent rapidement générer une puissante force de freinage et raccourcir efficacement la distance de freinage. De plus, la résistance à l'usure des chaussures de frein semi-métalliques est également supérieure à celle des chaussures de frein bio, et leur durée de vie est relativement plus longue. Cependant, en raison des caractéristiques des matériaux métalliques, les chaussures de frein semi-métalliques ont tendance à générer un bruit considérable pendant le freinage et à provoquer une usure relativement plus grande dans le tambour de frein. Par conséquent, les chaussures de frein semi-métalliques sont souvent utilisées dans des véhicules qui ont des exigences élevées pour les performances de freinage et ont souvent besoin de voyager sous des charges lourdes ou à grande vitesse, telles que les camions et les VUS. ​

(3) chaussures de frein en céramique

Les chaussures de frein en céramique sont un type de chaussures de frein haute performance qui ont progressivement émergé ces dernières années avec le développement de la technologie matérielle. Ses matériaux de friction sont principalement composés de fibres de céramique, de particules de céramique et d'une petite quantité de métal ou de matières organiques. Les matériaux en céramique possèdent une résistance à la chaleur extrêmement élevée, une résistance à l'usure et une stabilité, ce qui permet aux chaussures de frein en céramique de maintenir d'excellentes performances de freinage même dans des environnements à haute température et est moins susceptible de ressentir un fondu de freinage. Pendant ce temps, les chaussures de frein en céramique génèrent moins de bruit pendant le freinage et ont des émissions de poussière plus faibles, ce qui les rend plus respectueuses de l'environnement. De plus, en raison de la dureté élevée des matériaux en céramique, les chaussures de frein en céramique provoquent une usure minimale au tambour de frein, ce qui peut prolonger considérablement la durée de vie du tambour de frein. Cependant, le coût de fabrication des chaussures de frein en céramique est relativement élevé et leur prix est également assez cher. Actuellement, ils sont principalement utilisés dans certains modèles de luxe haut de gamme ou voitures de sport haute performance. ​

5. Inspection et entretien des chaussures de freinage

(1) cycle d'inspection

Dans des conditions de conduite normales, il est recommandé d'effectuer une inspection complète des chaussures de frein tous les 5 000 à 10 000 kilomètres. Cependant, si le véhicule se déplace fréquemment dans de mauvaises conditions routières (comme les routes congestionnées urbaines avec des départs et des arrêts fréquents, des routes de montagne, etc.) ou si le style de conduite est plutôt agressif, le cycle d'inspection doit être correctement raccourci et la fréquence d'inspection augmentée pour s'assurer que les chaussures de frein sont toujours en bonne condition de travail. ​

(2) Méthodes d'inspection

Inspection visuelle: Premièrement, les pneus du véhicule doivent être retirés pour observer clairement l'état d'apparence des chaussures de frein. Vérifiez s'il y a des phénomènes anormaux tels que l'usure inégale, les fissures, les pelage ou les carbacs à la surface du matériau de frottement des chaussures de frein. Dans des circonstances normales, le matériau de frottement des chaussures de frein doit s'user uniformément et avoir une surface lisse. Si des différences significatives dans l'épaisseur du matériau de frottement se trouvent dans différentes parties, ou si des fissures profondes ou des peeling à grande échelle se produisent, cela indique que les chaussures de frein ont été endommagées et doivent être remplacées en temps opportun. ​

Mesure de l'épaisseur: Utilisez un outil de mesure d'épaisseur de chaussure de frein dédiée (comme un étrier) pour mesurer l'épaisseur restante du matériau de frottement de la chaussure de frein. L'épaisseur standard pour remplacer les chaussures de frein peut varier selon les différents modèles de véhicules. D'une manière générale, lorsque l'épaisseur restante du matériau de frottement est inférieure à 2 à 3 millimètres, il est conseillé d'envisager de remplacer les chaussures de frein. De plus, il est nécessaire de prêter attention à la mesure de l'épaisseur des deux côtés des chaussures de frein pour assurer une usure uniforme des deux côtés. Si la différence d'épaisseur des deux côtés est trop grande, il se peut qu'il y ait un défaut dans le système de freinage, et une inspection et une réparation supplémentaires sont nécessaires. ​

Retour chèque: Lors de l'inspection des chaussures de frein, il est également nécessaire de vérifier l'état de retour des chaussures de frein. Les chaussures de frein peuvent être poussées manuellement pour observer si elles peuvent être étendues de manière flexible vers l'extérieur et revenir en douceur à leur position d'origine. Si les chaussures de frein se sentent coincées pendant le processus de poussée ou ne remettent pas à leur position d'origine dans le temps ou correctement, cela peut être dû à un ressort de retour endommagé, à des épingles de pivot rouillé ou à d'autres dysfonctionnements de composants. Une réparation ou un remplacement en temps opportun est requis. ​

Inspection du tambour de frein: Lors de l'inspection des chaussures de frein, l'inspection du tambour de frein ne doit pas être négligé. Observez s'il y a des problèmes tels que l'usure inégale, les rainures et la déformation sur la paroi intérieure du tambour de frein. Si des rainures profondes ou une déformation sévère apparaissent sur la paroi intérieure du tambour de frein, cela affectera l'adhésion entre les chaussures de frein et le tambour de frein, réduisant les performances de freinage. À l'heure actuelle, le tambour de frein doit être réparé ou remplacé. ​

(3) points clés pour la maintenance

Restez propre: Utilisez régulièrement de l'air comprimé ou du nettoyeur de frein pour éliminer la poussière, les taches d'huile et d'autres impuretés de la surface des chaussures de frein et des fines de frein. Les taches de poussière et d'huile peuvent réduire le coefficient de frottement des chaussures de freinage, affectant les performances de freinage. En même temps, ils peuvent également accélérer l'usure des chaussures de frein et des fines de frein. Pendant le processus de nettoyage, veillez à éviter que l'agent de nettoyage entre en contact avec d'autres pièces en caoutchouc du système de freinage pour éviter le vieillissement et les dommages aux pièces en caoutchouc. ​

Évitez la surcharge: essayez d'éviter de conduire le véhicule dans un état surchargé pendant longtemps, car la surcharge augmentera la charge du système de freinage et provoquera une usure excessive des chaussures de freinage. Lors du chargement des marchandises ou de l'effort de passagers, les opérations doivent être effectuées strictement conformément à la capacité de charge nominale du véhicule pour assurer sa sécurité de conduite. ​

Habitudes de conduite correctes: le développement de bonnes habitudes de conduite est crucial pour prolonger la durée de vie des chaussures de frein. Évitez le freinage soudain fréquent et le freinage continu prolongé. Essayez d'utiliser un freinage prédictif, ralentissez à l'avance et freinez en douceur. De plus, pendant la conduite, les engrenages doivent être utilisés raisonnablement pour utiliser l'effet de freinage du moteur pour aider à freiner et réduire la fréquence d'utilisation du système de freinage. ​

Remplacement en temps opportun: Une fois que l'usure excessive, les dommages ou d'autres conditions anormales sont trouvées sur les chaussures de frein, de nouvelles chaussures de frein doivent être remplacées en temps opportun. Lors du remplacement des chaussures de frein, il est nécessaire de choisir des pièces authentiques qui correspondent au modèle et aux spécifications du véhicule, et de les faire installer et déboguer par le personnel de maintenance professionnelle pour assurer les performances et la sécurité du système de freinage. Dans le même temps, après avoir remplacé les chaussures de freinage, il faut effectuer une course appropriée pour éviter une conduite vigoureuse ou une conduite à charge lourde pendant la période de course.

6. Impact des défauts de chaussures de frein
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(1) La performance de freinage diminue

Lorsque les chaussures de frein sont sévèrement usées ou dysfonctionnées, la friction entre eux et le tambour de frein diminuera considérablement, entraînant une baisse des performances de freinage. Lorsqu'un véhicule freine, il peut avoir besoin d'une distance de freinage plus longue pour s'arrêter, ce qui pourrait provoquer de graves accidents de la circulation en cas d'urgence. En outre, la baisse des performances de freinage peut également se manifester lorsque le véhicule qui s'éloigne pendant le freinage, c'est-à-dire le véhicule se déplace d'un côté pendant le freinage. Cela est causé par le déséquilibre de la force de freinage entre les chaussures de frein des deux côtés. ​

(2) un bruit de freinage anormal

Dans des circonstances normales, le système de freinage ne produira un léger son de friction que lorsqu'il fonctionne. Cependant, lorsqu'il y a des problèmes avec les chaussures de frein, telles que le matériau de frottement complètement épuisé, les fissures de surface ou le durcissement, ou les objets étrangers mélangés avec le tambour de frein, cela provoquera des bruits anormaux pendant le freinage, tels que des cris nets, des sons de frottement et des passants qui peuvent être un signal anormal, mais peuvent également être des défauts graves dans le réconfort et les passants, mais qui peuvent être un signal des défauts grave réparation. ​

(3) pédale de frein anormale

Des chaussures de frein défectueuses peuvent également provoquer des sensations anormales dans la pédale de frein. Par exemple, la pédale de frein peut devenir douce et lorsqu'elle est pressée, il peut n'y avoir pas de résistance évidente et la distance de déplacement peut augmenter. Cela est dû à l'écart excessif entre les chaussures de frein et le tambour de frein, ce qui nécessite que le liquide de frein remplisse plus d'espace dans le pipeline. De plus, lorsque la pédale de frein est déprimée ou libérée, il peut y avoir des tremblements ou des vibrations. Cela pourrait être dû à une usure inégale des chaussures de freinage ou des défauts dans d'autres composants du système de freinage, entraînant une force de freinage instable. ​

(4) d'autres composants du système de freinage sont endommagés

Si la faute des chaussures de frein n'est pas traitée dans le temps, elle peut également endommager les autres composants du système de freinage. Par exemple, des chaussures de frein excessivement usées peuvent provoquer des rainures et des déformations sur la paroi intérieure du tambour de frein, affectant ainsi la durée de vie du tambour de frein et nécessitant son remplacement. Dans le même temps, les défaillances des chaussures de frein peuvent également exercer une pression supplémentaire et une usure sur des composants tels que les cylindres de roue et les lignes de frein, augmentant le coût d'entretien de l'ensemble du système de freinage.