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Une plaquette de frein est l'element qui entre en friction avec la surface en rotation dans les freins a tambour ou a disque ^{[ 1 ]} .

Il existe une large variete de plaquettes de freins, en materiaux plus ou moins agressifs et plus ou moins durables, selon que la plaquette equipe les freins d'un avion, qui necessite une grande puissance pour un usage ponctuel, un vehicule de course ou encore une voiture citadine.

Histoire [ modifier | modifier le code ]

L'invention de la garniture de frein est due a Bertha Benz qui, a l'occasion du premier voyage d'agrement de l'histoire automobile, effectue en 1888 dans la Benz Patent Motorwagen developpee par son mari, est amenee a reparer le systeme de freinage et lui apporte cette amelioration ^{[ 2 ]} . le mot "plaquette" est relie actuellement aux freins a disques.

Description [ modifier | modifier le code ]

La friction des plaquettes fixes sur la surface metallique en mouvement transforme l' energie cinetique en chaleur , jusqu'a devenir problematique lorsqu'elle prend des valeurs importantes comme lors de l'atterrissage d'urgence d'un avion. C'est la raison pour laquelle la ceramique est de plus en plus utilisee sur les avions, les Formule 1 et quelques voitures de sport haut de gamme ^{[ 3 ]} .

frein a tambour

Lors du fonctionnement, les plaquettes ou garnitures frottent sur l’interieur du tambour. Le materiau des plaquettes est plus tendre que l'acier ou la fonte du tambour pour eviter d'user trop rapidement ce dernier ^{[ 4 ]} , les garnitures etant plus faciles a remplacer que le tambour.

frein a disque

Les plaquettes pincent le disque avec plus ou moins de force, ce qui transforme l' energie cinetique en chaleur ^{[ 4 ]} , evacuee dans l'air ambiant. Parfois les disques sont rainures ou perfores pour ameliorer la ventilation ^{[ 5 ]} .:En aviation, les freins sont la plupart du temps composes d'une alternance de disques fixes et tournant, a la maniere d'un embrayage. Dans ce cas, des plaquettes sont rivetees sur les deux faces des disques fixes. Ce systeme tend a disparaitre au profit des disques en carbone (heat pack), plus indiques dans le domaine des hautes temperatures.

Types [ modifier | modifier le code ]

Il existe diverses technologies:

- Les plaquettes de type organique qui sont en fait des materiaux composites avec une matrice et une charge (ou renfort). Ils sont fabriques a partir d'une combinaison de diverses substances synthetiques liees a un composite, principalement sous forme de cellulose, d'aramide, de PAN ou de verre fritte. Ils sont doux pour les disques, mais produisent une importante quantite de poussiere, ayant ainsi une courte duree de vie.

- Les plaquettes de type semi-metalliques - synthetiques melanges avec des proportions variables de metaux en flocons. Ceux-ci sont plus durs que les plaquettes non metalliques, plus resistants a l'usure et plus durables, mais au prix d'une usure accrue du disque/ tambour qui doit alors etre remplace plus tot. Ils necessitent egalement plus de force d'actionnement que les patins non metalliques afin de generer un couple de freinage.

- Les plaquettes de type metalliques qui sont composees de poudres metalliques frittees . Ces plaquettes sont utilisees uniquement dans les vehicules de course et sont composees d'acier fritte sans aucun additif synthetique. Ils sont tres durables, mais necessitent plus de force pour ralentir un vehicule tout en usant plus rapidement les disques. Ils ont egalement tendance a etre tres bruyants.

- Les plaquettes de type ceramique - Composees d'argile et de porcelaine liees a des flocons et filaments de cuivre, ils constituent un bon compromis entre la durabilite des plaquettes metalliques, l'adherence et la faible resistance a l'usure des organiques. Leur principal inconvenient est que contrairement aux trois types precedents, malgre la presence du cuivre (qui a une conductivite thermique elevee), les plaquettes en ceramique ne dissipent generalement pas bien la chaleur, ce qui peut eventuellement provoquer un deformation des composants du systeme de freinage. Le son de freinage etant eleve au-dela de celui de l'audition humaine, ils semblent exceptionnellement silencieux.

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

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