mâchoire de frein

Une mâchoire de frein est une plaque de support métallique incurvée, généralement en fonte ou en acier, qui porte la garniture de friction et appuie contre la surface intérieure d'un tambour rotatif pour créer une force de freinage. La mâchoire elle-même n'est pas porteuse; elle existe uniquement pour positionner et supporter le matériau de friction réel, qui s'use à l'usage et doit être remplacé périodiquement.

Les freins à tambour utilisent généralement deux mâchoires par roue, montées sur une plaque de support fixe à l'intérieur du tambour. Lorsque la pression hydraulique ou mécanique est appliquée, les mâchoires s'écartent et la garniture de friction entre en contact avec la surface intérieure du tambour. La géométrie incurvée de la mâchoire doit correspondre étroitement au rayon du tambour, généralement à moins de 0,5 mm, pour assurer un contact uniforme et un couple de freinage prévisible. Les mâchoires sont maintenues en position par des goupilles d'ancrage et des ressorts de rappel qui les tirent en arrière lorsque la pression de freinage est relâchée.

La garniture de friction collée ou rivetée à la face de la mâchoire est la surface d'usure; les matériaux typiques comprennent des composés organiques, semi-métalliques ou céramiques avec des coefficients de friction entre 0,3 et 0,5 selon la température et l'application. L'épaisseur de la garniture sur une nouvelle mâchoire varie de 4 à 6 mm pour les freins automobiles, bien que les machines lourdes puissent utiliser un matériau plus épais. À mesure que la garniture s'use, le support de la mâchoire lui-même est exposé et peut rayer le tambour, provoquant des vibrations et une réduction des performances de freinage.

Variantes et modes de défaillance

Les mâchoires sont fabriquées par paires, une avant et une arrière, dimensionnées pour correspondre à des diamètres de tambour spécifiques et aux spécifications du véhicule ou de l'équipement. Elles ne peuvent pas être interchangées entre différents systèmes de freinage sans perte de performance. Les défaillances courantes comprennent l'usure inégale de la garniture causée par la contamination ou le voile du tambour, le délaminage de la garniture de la plaque de support dû à l'infiltration d'humidité, et la fissuration thermique du matériau de friction sous un freinage lourd soutenu. Les garnitures glacées, qui développent une surface dure et brillante et perdent leur adhérence, résultent d'une surchauffe et nécessitent un remplacement.

Les freins à tambour restent la norme sur les camions lourds, les remorques et les machines industrielles où leur simplicité, leur durabilité et leur résistance à l'infiltration d'eau l'emportent sur le léger désavantage de dissipation thermique par rapport aux freins à disque. Les voitures particulières sont passées en grande partie aux disques à partir des années 1970, mais les freins à tambour persistent sur les essieux arrière des véhicules économiques et se retrouvent encore dans les équipements plus anciens des opérations de construction et minières.