fading

Le fading des freins est la perte temporaire ou permanente d'efficacité du freinage qui se produit lorsque les composants de freinage atteignent des températures élevées lors d'un freinage intense et prolongé ou répété. Ce phénomène est causé par la dégradation thermique du matériau de friction et des changements dans le liquide de frein lui-même, ce qui réduit le coefficient de friction entre les plaquettes et le disque, ou les mâchoires et le tambour. Dans les véhicules lourds, les camions et les autobus qui descendent de longues pentes ou effectuent des arrêts d'urgence répétés, le fading des freins représente un risque réel pour la sécurité, car le conducteur appuie sur la pédale en s'attendant à une décélération qui ne se produit jamais.

Deux mécanismes distincts produisent le fading. Le fading des plaquettes se produit lorsque les températures du matériau de friction dépassent la fenêtre de stabilité thermique du matériau, généralement autour de 300 à 400 degrés Celsius selon le composé. Le liant en résine commence à se décomposer, les fibres organiques se carbonisent et la surface développe une couche vitrifiée qui réduit l'adhérence. Le fading du liquide se produit lorsque la température du liquide de frein dépasse son point d'ébullition ; des poches de vapeur se forment dans les conduites et le maître-cylindre, se comprimant au lieu de transmettre la pression aux roues. Ceci est particulièrement grave dans les freins à tambour, où la chaleur se concentre et le liquide stagne dans des cylindres chauds.

Prévention et conception

Les systèmes de freinage modernes abordent le fading par la sélection des matériaux et le refroidissement. Des composés de friction de qualité supérieure conçus pour des températures continues plus élevées, des plaquettes métalliques ou céramiques, et des disques ventilés avec une plus grande surface réduisent tous l'élévation de température. Les camions lourds sont équipés de freins moteur (freins Jake, freins sur échappement) ou de ralentisseurs hydrauliques qui absorbent l'énergie cinétique sans générer de chaleur de freinage, maintenant les températures dans la plage de fonctionnement sûre. Le liquide de frein avec des points d'ébullition plus élevés (DOT 3, DOT 4, DOT 5.1) prolonge la marge avant la formation de vapeur. Certains véhicules utilisent des systèmes à double circuit afin qu'un fading partiel sur un circuit n'élimine pas tout le freinage.

Le fading est le plus dangereux car il est imprévisible et progressif. Un conducteur peut ressentir une réponse de freinage normale lors de la première application, puis une perte soudaine d'efficacité lors de la deuxième ou troisième. Dans le pire des cas, un camion en descente de montagne découvre trop tard que les freins sont morts, ne laissant que les rampes d'arrêt d'urgence comme seule option. C'est pourquoi les véhicules commerciaux sont soumis à des normes d'essai de freinage (SAE J2430, ECE R13 européenne) qui mesurent la récupération du fading et spécifient les seuils de résistance au fading.

Le terme lui-même date de l'observation que la force de freinage disparaît ou s'estompe simplement plutôt que de rester constante. Il est distinct de l'air dans le système (pédale spongieuse), de l'usure mécanique (perte progressive) ou de la contamination (perte soudaine). Reconnaître le fading exige de comprendre qu'un système de freinage sous contrainte se comporte différemment que lors d'une conduite normale en ville : la relation entre la pression de la pédale et la puissance de freinage se rompt, et la récupération ne se produit que lorsque les composants refroidissent, ce qui peut prendre des heures.