Vies passées et présentes des garnitures de frein
Les garnitures de frein sont les surfaces consommables des systèmes de freinage, telles que les garnitures de frein à tambour et les plaquettes de frein à disque utilisées dans les véhicules de transport.
Histoire
Les garnitures de frein ont été inventées par Bertha Benz (l'épouse de Karl Benz qui a inventé la première automobile brevetée) lors de son premier voyage historique en voiture sur de longues distances au monde en août 1888. Les premières garnitures de frein en amiante ont été développées en 1908 par Herbert Frood.
La structure et la fonction
Les garnitures de frein sont composées d'un matériau relativement souple mais résistant et résistant à la chaleur avec un coefficient de frottement dynamique élevé (et idéalement un coefficient de frottement statique identique) généralement monté sur un support métallique solide à l'aide d'adhésifs ou de rivets haute température. L'ensemble complet (y compris la garniture et le support) est alors souvent appelé patin de frein ou sabot de frein. Le coefficient de frottement dynamique « µ » pour la plupart des patins de friction standard est généralement compris entre 0,35 et 0,42. Cela signifie qu'une force de 1000 Newtons sur le bloc donnera une force de freinage résultante proche de 400 Newtons. Certaines plaquettes de friction de course ont un µ très élevé de 0,55 à 0,62 avec un excellent comportement à haute température. Ces plaquettes ont une teneur élevée en fer et surpassent généralement toutes les autres plaquettes de friction utilisées avec des disques en fer. Malheureusement, rien n'est gratuit, et ces plaquettes à friction élevée s'usent rapidement et usent également les disques à un rythme assez rapide. Cependant, ils constituent une alternative très rentable aux matériaux plus coûteux.
Étant donné que la garniture est la partie du système de freinage qui convertit l'énergie cinétique du véhicule en chaleur, la garniture doit être capable de survivre à des températures élevées sans usure excessive (entraînant un remplacement fréquent) ni dégazage (ce qui provoque un évanouissement des freins, une diminution de la pouvoir d'arrêt du frein).
En raison de son efficacité, l’amiante chrysotile était souvent un composant des garnitures de frein. Cependant, des études telles qu'un article du National Institutes of Health de 1989 ont montré qu'une proportion inhabituellement élevée de mécaniciens de freins souffraient de mésothéliome pleural et péritonéal, tous deux liés à l'exposition au chrysotile et à l'amiante. Les autorités de santé publique déconseillent généralement d'inhaler la poussière de frein, le chrysotile a été interdit dans de nombreux pays développés et en développement, comme l'Australie, la Chine, etc. fin 2003, et le chrysotile a été progressivement remplacé dans la plupart des garnitures et blocs de frein par d'autres fibres telles que le aramides synthétiques.
Entretien
Lorsque la garniture est usée, le support ou les rivets entrent en contact avec les rotors ou les tambours pendant le freinage, provoquant souvent des dommages nécessitant un réusinage ou le remplacement des tambours ou des rotors. Un cri ennuyeux provoqué par la languette d'avertissement est l'alerte typique indiquant que les plaquettes doivent être remplacées ; si le cri est ignoré pendant trop longtemps, il en résultera généralement des dommages au tambour ou au rotor (généralement accompagnés d'un bruit ou d'une sensation de grincement désagréable).
