Amélioration du freinage
Vous avez sûrement entendu parler ou lu des commentaires sur les disques rainurés-percés, les plaquettes « Haute Performance » ou les durites de frein renforcées. Mais, savez-vous exactement quel bénéfice apportent ces produits en terme de qualité de freinage. Beaucoup d'idées fausses circulent à ce sujet. Alors, sortez vos cahiers et un stylo, nous allons faire ensemble un petit point sur la question et remettre certaines pendules à l'heure.
A la question « pour vous, une belle préparation consiste en quoi ? », les trois quarts des passionnés répondent par : "optimisation moteur, suspension plus performante, ajout d'accessoires ou de blindages..." Dans ce classement, l'amélioration du freinage arrive en dernière position ou presque. Surprenant, non ?
C'est d'autant plus étonnant qu'en l'occurrence, nous parlons de préparation sur des véhicules pesant au minimum entre 2 et 2,5 tonnes en ordre de marche. Et encore, ce chiffre ne correspond qu'à une estimation basse.
Pourquoi améliorer le freinage de votre véhicule ?
En effet, sur un véhicule préparé, mieux ne vaut pas compter. Un treuil avec sa platine et voilà 50 kilos en plus. Un aménagement intérieur, ajoutez de 50 à 100 kilos selon les matériaux utilisés. Une réserve d'eau de 60 litres, encore 60 kilos... A ce rythme, un HDJ 80 ou un Defender « africanisés » peuvent voir leur poids augmenter d'une demi tonne sans problème. Idem avec les engins de franchissement. Un pare-chocs métallique, des pneus de grande taille, la panoplie des blindages indispensables et vous vous retrouvez avec un véhicule plus lourd qu'à l'origine. Cet embonpoint, beaucoup de passionnés le négligent. Autre oubli tout aussi important, depuis l'apparition de la gestion électronique, augmenter la puissance du moteur se révèle un véritable jeu d'enfant. Un boitier additionnel et, dans la seconde, votre 4x4 gagne 20, 30 voire 50 chevaux.
Or, les grosses préparations combinent ces deux cas de figure (hausse de la puissance moteur et embonpoint sur la balance).
Vous comprenez alors pourquoi leurs propriétaires n'hésitent pas à effectuer une optimisation du système de freinage. Comment ?
Voyons cela ensemble.
Trois options possibles pour cela :
Voyons comment il est possible d'améliorer l'efficacité du freinage. Trois options s'offrent à vous. Malheureusement, deux sont techniquement difficile à réaliser. La première consisterait à augmenter la dimension du disque.
Par exemple : c'est ce qu'ont fait les ingénieurs nippons sur l'HDJ 80 en 1992. En effet, bien avant la sortie du 24 soupapes, le Land Cruiser a vu ses disques avants passer de 286 mm à 311 mm de diamètre. En parallèle, les plaquettes sont restées communes aux deux générations. A priori, ce gain de taille pourrait passer pour anecdotique... sauf qu'en éloignant le point de friction par rapport au centre du moyeu de quelques centimètres seulement, le circuit de freinage a besoin de moins de pression hydraulique pour des performances analogues. Du coup, si vous « enfoncez » de la même manière la pédale de frein sur un Série 8 d'avant 1992 et un d'après 1992, vos distances de freinage seront raccourcies avec le second. Malheureusement, un tel changement ne peut intervenir qu'en amont de la construction du véhicule, lors de sa conception en usine. Une autre manière d'optimiser le freinage consisterait à augmenter la pression exercée par les plaquettes sur le disque. Pour cela, il faudrait changer la taille des pistons d'étrier. Là encore, seul un constructeur automobile peut effectuer une telle optimisation en amont de sa production.
En tant que particulier donc, vous n'avez pas vraiment le choix : la seule amélioration envisageable se résume à jouer sur le coefficient de friction des plaquettes. En un mot, à monter des plaquettes dites « Haute Performance ». Voilà la messe est dite, vous savez ce qu'il vous reste à faire.
Disques rainurés : l'inverse de ce que l'on pense
Beaucoup de passionnés pensent que les disques rainurés améliorent de manière significative le freinage. Eh bien, non. En effet, les rainures, sorte d'entailles superficielles pratiquées sur la surface du disque, n'apporte en rien un regain d'efficacité. Leur intérêt est tout autre. Pour comprendre, retour à la théorie. En frottant contre, une plaquette crée un phénomène de micro-lissage sur la surface du disque (appelé écrouissage) et provoque l'échauffement du métal. Du coup, la fonte est soumise à une forte contrainte superficielle. Dans ces conditions, il suffit d'un infime élément perturbateur comme la présence d'eau ou une chute brutale de température pour qu'apparaissent des microfissures sur les faces du disque ou, pire, que le disque se déforme, se « voile ». Sur les modèles rainurés, les stries pratiquées en surface du disque servent à prévenir ce genre de déformations. En effet, de par leur présence à intervalle régulier, la contrainte créée par le frottement de la plaquette ne « s'exerce » plus sur l'ensemble du disque. En un mot, les rainurages s'assimilent à des lignes de brisure dans la contrainte exercée sur la fonte. Dans la même optique, des perçages ou des poinçonnages, ajoutés entre les rainures du disque, servent également à diminuer les risques de microfissure et de « voilage ».
Ainsi, en résumé, opter pour des disques rainurés n'est avantageux que pour la durée de vie du disque et pour rien d'autre.
Pour trouver les disques rainurés qui correspondent à votre véhicule :
On entend tout et n'importe quoi dès qu'on parle de freinage « Performance ». Par exemple, que les disques rainurés confèrent plus d'efficacité. Qu'en est-il ?
Avis de Georges Graciet :
"Entre nous, changer ses disques pour des rainurés n'apportent aucune amélioration substantielle du freinage. Ce n'est pas comme cela que votre véhicule s'arrêtera mieux. Regardez les TGV. Pour stopper un train de 380 tonnes roulant à plus de 350 km/h, les ingénieurs font confiance à des disques pleins en acier de 800 mm de diamètre associés à des garnitures en métal fritté. Le seul cas de figure où les rainurés améliorent le freinage, c'est par temps humide. Sous la pluie, il arrive qu'un film d'eau ou un coussin de vapeur apparaisse à la surface du disque, ce qui empêche les plaquettes de bien frotter contre. Résultat, vous avez l'impression que votre véhicule ne freine pas. Si cela survient, les rainurages limitent ce phénomène car, en passant dessus, les plaquettes se nettoient, se débarrassent de cette humidité. Mais, en dehors de ce cas de figure, vous ne sentirez aucune différence entre un disque plein et un rainuré. En plus, il faut savoir qu'au niveau matériau, ils sont tous deux identiques. Ils se composent de fonte et de quelques adjuvants (chrome, etc...)."
Alors, quel est l'intérêt de monter des disques rainurés ?
"Quand les plaquettes pincent le disque, elles génèrent un micro-lissage de la fonte, d'où une tension superficielle sur sa surface. Il suffit alors du moindre élément perturbateur (eau, écart de température...) pour que le métal souffre, qu'apparaissent des microfissures ou, au pire, que le disque se déforme. Pour mémoire, il faut savoir qu'un disque travaille à des températures très élevées, de l'ordre de 300 à 400 degrés et surtout, que la variation dans le temps est très brève (ils passent de 0 à 400° en quelques secondes). L'intérêt des rainurages, c'est qu'elles réduisent ces contraintes exercées sur le métal, en « brisant la contrainte ». Du coup, les microfissures restent dans les normes acceptables, invisibles à l'œil nu, et le risque de voiler le disque diminue considérablement. C'est pour cette raison aussi que les disques rainurés sont percés ou poinçonnées. Ces brisures dans la surface du métal réduisent, à leur tour, la tension superficielle. Ainsi, pour faire simple, avec un disque rainuré, vous avez moins de risque de le voir se dégrader prématurément ou se voiler."
Si les disques rainurés n'apportent pas de réels plus, comment faire pour optimiser le freinage ?
"La seule solution techniquement possible pour un particulier consiste à opter pour des plaquettes plus agressives, pour des modèles « Haute Performance ». Il faut savoir qu'à leur sortie d'usine, toutes les véhicules particuliers, 4x4 compris, sont équipées de plaquettes dont le coefficient de friction se situe entre 0,36 et 0,42 (un coefficient de 1 signifierait que, dès que la plaquette touche de disque, elle l'arrête net). Cependant, les fabricants de plaquettes peuvent fabriquer des modèles plus performantes en jouant sur la composition des garnitures. C'est comme cela qu'il existe des plaquettes dites « Haute Performance » dont le coefficient de friction avoisine les 0,47 (jusqu'à 0,60). Grâce à elles, sans changer autre chose sur le circuit de freinage, un véhicule freinera mieux. Revers de la médaille, ces plaquettes sont plus tendres, elles s'usent plus vite. Il n'y a qu'à voir sur les courses de GT sportives, les plaquettes sont tellement tendres qu'après une épreuve, elles sont bonnes pour la casse."
Plaquettes "Haute Performance" : seule optimisation possible
La seule manière de vraiment améliorer le freinage de votre 4x4 consiste à changer les plaquettes « qualité origine » par des modèles « Haute Performance ». La différence entre les deux résidant dans la composition des garnitures, dans le mélange fibres aramides / graphite / poudres métalliques qui sera aggloméré pour les constituer. Dans le cas des montes originelles, les constructeurs automobiles commandent aux fabricants de plaquettes, des modèles ayant un coefficient de friction « correct », tout en étant peu agressives pour les disques afin de les préserver d'une usure rapide. On dit que ces plaquettes sont dures, car leurs garnitures s'érodent lentement. A l'inverse, les « Haute Performance » offrent un coefficient de friction plus élevé, d'où une meilleure efficacité. Revers de la médaille, elles s'avèrent plus « mordantes » sur la fonte. Résultat, avec ce type de plaquettes, le disque s'usinera ou s'usera plus vite. Au lieu de le changer tous les 5 jeux de plaquettes, au bout de trois, il y aura de fortes chances que la fonte soit complètement creusée. Autre désagrément d'un coefficient de friction plus conséquent, les « Haute Performance » s'usent plus rapidement, elles aussi. Voilà pourquoi on parle de plaquettes tendres pour les désigner. Troisième inconvénient lié à leur mordant, le disque subit des contraintes plus violentes.
Par conséquent, si vous mariez des « Haute Performance » avec un disque d'origine (non-rainuré), vous avez plus de chances de le voir se « voiler » ou que des microfissures apparaissent à sa surface. Voilà pourquoi il est recommandé de monter des « Haute Performance » avec des disques rainurés.
Pour trouver les plaquettes "Haute Performance" qui correspondent à votre véhicule :
Plaquettes "Haute Performance"
Plaquettes "Haute Performance" EBC Greenstuff
Suffit-il juste de changer les plaquettes pour disposer d'un freinage plus performant ?
"En théorie, oui. Mais, les choses ne sont pas si simples que cela car, avec des plaquettes « Haute Performance » ayant un coefficient de friction plus important, la fonte subit une pression superficielle plus conséquente. Du coup, au moindre incident, les risques d'apparition de microfissures ou de déformation de disque se révèlent plus importants. C'est pourquoi il vaut mieux monter des disques rainurés en complément."
Durites renforcées : peu d'incidence
Ultime amélioration possible sur le circuit de freinage : changer les durites de frein par des modèles renforcés, plus communément appelés durite « Aviation ». Ces flexibles divergent par leur tressage en inox qui recouvre un tube capillaire en matériau synthétique de ceux d'origine composé d'un tube en caoutchouc armé. Du coup, comparé à un modèle classique, les « Aviation » ne se dilatent pas quand elles sont mises sous pression. Il en résulte un meilleur temps de réponse. Mais, on parle de dixièmes de seconde. La plupart des gens ne verront pas la différence. Non, le véritable intérêt des durites renforcées survient lorsque les freins sont sollicités non-stop. Par exemple, sur une petite route de montagne ou en raid. Comme ces flexibles ne peuvent pas se dilater, le freinage reste constant, il ne se dégrade pas. Souvenez-vous de la sensation de pédale molle dans une descente de col. Avec les « Aviation », ça risque moins d'arriver. Enfin, ultime avantage de ces durites, elles sont fabriquées sur-mesure.
Que votre véhicule soit rehaussé de 5, 10, 20 ou même 50 cm, il suffit de le préciser au moment de la commande et nous vous les fournirons à la longueur souhaitée.
Pour trouver les durites renforcées qui correspondent à votre véhicule :
Les durites renforcées, à quoi servent-elles ?
"Quand vous appuyez sur la pédale de frein, le circuit hydraulique de freinage est mis sous pression. Or, avec des flexibles d'origine, cette mise sous pression fait d'abord gonfler la durite, avant d'agir sur les pistons. Avec un modèle renforcé, à cause du tressage métallique extérieur, ce phénomène de dilatation est quasi nul. Du coup, vous gagnez un peu en temps de réaction, mais surtout en endurance. Fini, l'impression de pédale molle suite à de nombreux freinages successifs. Seul souci, comme elles sont plus rigides, ces durites se révèlent aussi plus fragiles. Généralement, elles se sectionnent au niveau du sertissage. Il n'y a qu'à voir l'hécatombe sur les 4x4 de course, durant les 24 heures de Paris., par exemple. Par contre, de par cette même conception, soit elles sont bonnes, soit elles sont mortes. Il n'y a pas de demi-mesure. Comme elles sont recouvertes d'un tressage extérieur, elles ne se rompent pas directement, elles commencent par fuir. Cela permet de continuer un peu à rouler. A l'inverse, une durite caoutchouc traditionnelle casse net quand la hernie éclate. Votre route s'arrête, alors, dans la seconde."
Exemples pour un Toyota KZJ 70/73 :
Exemples pour un Nissan Patrol Y61 :
Un conseil pour ceux qui veulent optimiser le freinage de leur 4x4 ?
"L'idéal est de changer les plaquettes avant et arrière quand le véhicule est équipé de quatre freins à disques. Certains passionnés ne se centrent que sur le train avant. Je ne le conseille pas car cela déséquilibre complètement le freinage du véhicule. Déjà qu'à l'origine, les constructeurs répartissent le freinage selon le principe 70 / 30 à ou 60 / 40. Alors, si vous ne changez que les plaquettes avant, vous vous retrouvez avec un véhicule qui freinera à près de 80 - 90 % sur le train avant. S'ensuit une usure prématurée des plaquettes et des disques. Pour les disques, le mieux consiste à changer les quatre par des rainurés. Mais, à la rigueur, il est tout à fait possible de remplacer que les avants et de conserver des modèles pleins à l'arrière."
Faites-le vous-même, vous n'en serez que plus fier !...
Pour vous y aider, Euro4x4parts partage son savoir-faire et son expertise en matière de mécanique à travers 4X4XPERT : nouveaux produits, fiches techniques et tutoriels personnalisés... Vous avez les clés en main !
Et parce que nous apprenons aussi de vos expériences, vos retours sont essentiels. Faites-nous part de vos avis et suggestions par mail : 4x4xpert@euro4x4parts.com
Rendez-vous sur notre catalogue complet de pièces et accessoires 4x4 !
Toutes les photos de nos articles ont été prises sur des routes ou chemins autorisés ou terrains privés ou lors de compétitions encadrées. Pour le bien de tous, préservons notre environnement.
Note : Euro4x4parts publie ces informations pour rendre service à ses clients mais ne peut en aucun cas être tenu responsable des conseils donnés ici et de leurs conséquences à l'utilisation.