Combien de temps durent les plaquettes de frein?

La durée de vie d'un ensemble donné de plaquettes de frein dépend d'un très large éventail de variables allant du style de conduite personnel aux lois impersonnelles de la physique. Les mécaniciens et les constructeurs ont un kilométrage approximatif allant de 30 000 à 70 000 milles (48 280 à 112 654 km), mais les histoires de blocs de 160,9 km à 100 000 milles (160 934 km) ne manquent pas.

Combien de temps durent les plaquettes de freinCes chiffres étendus sont compréhensibles. Les plaquettes sont disponibles dans une variété de types et de compositions - du composite au métal ou à la céramique - et sont attachées à une gamme encore plus déconcertante de systèmes de freinage et de rotors, qui affectent tous la durée de vie du tampon. Ajoutés au mélange sont la chaleur, la pression et la friction dans des quantités qui étonnent la plupart des conducteurs. En effet, les freins, en particulier les plaquettes, sont parmi les composants les plus durs de votre voiture.

dure de vie des plaquettes de frein

Dans le cadre de cet article, nous traiterons uniquement des plaquettes de frein, c'est-à-dire les plaquettes utilisées dans les freins à étrier plutôt que dans les freins à tambour. Les plaquettes utilisées dans les freins à tambour sont appelées "chaussures". Ils servent le même but et sont souvent construits avec le même matériau ou un matériau similaire, mais ils fonctionnent d'une manière légèrement différente.

Commençons par aborder la question de la longévité en regardant de quoi sont faites les plaquettes de frein, ou leur matériau de friction. Les coussinets sont généralement de quatre types: organique, semi-métallique, métallique et synthétique. Chacun de ces types a ses propres caractéristiques qui doivent être pesées contre la vie de plaquette de frein:
  • Organique: Fabriqué à partir de fibres non métalliques liées dans un matériau composite. Le matériau est ensuite traité avec des modificateurs de friction comprenant du graphite, des métaux en poudre et même des coquilles de noix. Des charges sont ajoutées pour réduire le bruit et affecter le transfert de chaleur, entre autres facteurs.
  • Semimétallique: Ce tampon est un mélange de matériaux organiques et de métaux - allant de l'acier et du fer au cuivre - moulé et collé pour former le tampon. Ces tampons sont plus durs et plus résistants à la chaleur.
  • Métallique: Ce matériau, formé d'une variété et d'un mélange de métaux liés à la pression, était autrefois largement utilisé en compétition. Les progrès dans la composition des tampons organiques et semi-métalliques ont rendu les tampons métalliques presque obsolètes.
  • Synthétique: C'est ce qu'on appelle souvent des tampons en céramique. Ces tampons sont fabriqués à partir d'un matériau composite non-organique et non métallique, généralement des fibres de verre et d'aramide. Ces tampons pèsent environ la moitié du poids du tampon moyen, ils sont plus solides, ont un meilleur pouvoir de refroidissement et d'arrêt à chaud et durent beaucoup plus longtemps que le tampon moyen. Ils coûtent également environ deux fois plus cher.
Pour les matériaux de rembourrage ci-dessus, le meilleur pouvoir d'arrêt se trouve dans les tampons organiques. Mais ce même pouvoir d'arrêt signifie que plus de matériau du tampon est usé pendant un arrêt. Pour cette raison, les tampons organiques durent le moins de temps en moyenne. Les coussinets semimétalliques, les coussinets qui sont maintenant sur la plupart des voitures, sont plus durs et durent plus longtemps, mais ils ne s'arrêtent pas aussi efficacement que les coussinets organiques. Il en va de même pour les plaquettes en céramique, bien que ces plaquettes durent souvent plus longtemps si le conducteur est prêt à payer le prix et a une distance d'arrêt légèrement plus longue.

Et comme les pads sont tous sur le point de s'arrêter, il est temps de jeter un coup d'œil à la masse. La réalité de la masse ou l'arrêt spécifique d'une masse donnée - comme une voiture - nous amène à la physique derrière l'usure des jambières.

À la base, un système de freinage convertit l'énergie cinétique d'une voiture en énergie thermique grâce à des dispositifs de friction - à savoir les coussinets. La quantité d'énergie cinétique qui s'exerce dans une voiture est déterminée par son poids (j'utilise ceci de manière interchangeable avec la masse, les deux ne sont pas exactement les mêmes), sa vitesse et la vitesse de changement de vitesse. D'un point de vue physique, l'énergie cinétique est calculée en multipliant le poids de la voiture par le carré de sa vitesse. Le produit est ensuite divisé par 29,9 et le résultat est la quantité d'énergie cinétique en pieds-livres.

Une application plus pratique est la suivante: Deux voitures voyagent à 30 miles par heure (48,3 kilomètres par heure). L'un pèse 2 000 livres (907,2 kilogrammes), l'autre 4 000 livres (1 814 kilogrammes). La voiture plus légère génère 60 200 pieds-livres (81 620 newton-mètres) d'énergie cinétique, la voiture plus lourde génère 120 400 pieds-livres (163 240 newton-mètres) d'énergie cinétique.

Notre voiture théorique voyage et génère du couple et essentiellement rien ne se passe jusqu'à ce que le conducteur appuie sur le frein. Ensuite, tout un tas de choses se produisent. Les freins doivent vaincre l'inertie dynamique (la voiture en mouvement) et imposer une inertie statique (faire s'arrêter la voiture). Il le fait en changeant l'énergie cinétique en énergie thermique ou en chaleur - et cela génère beaucoup de choses. Les patins de la plus petite voiture qui roule à 96 km / h (96 km / h) atteindront environ 232 degrés Celsius (450 degrés Fahrenheit) lors d'un arrêt d'urgence. Ceci, bien sûr, peut affecter la durée de vie du tampon. Ou, plus simplement, chaque fois qu'un conducteur s'arrête ou freine, les plaquettes s'usent, s'échauffent et meurent un peu.

La dernière partie de cette longue équation sur la vie du tampon n'a rien à voir avec les pads directement. Rappelez-vous, les plaquettes doivent appuyer contre un rotor pour ralentir la voiture. Ceci est accompli en utilisant un ensemble d'étriers, et les plaquettes sont pressées contre un rotor.

Un rotor peut ressembler à un simple morceau de métal, mais il est conçu très spécifiquement pour travailler avec les étriers et les tampons. La masse du rotor, ainsi que les ailettes de chaleur intégrées, aident à dissiper une partie de l'énergie thermique développée pendant le freinage et à prolonger la durée de vie du tampon. La surface a également une finition spécifique qui est suffisamment lisse pour prolonger la durée de vie de la plaquette, mais assez rugueuse pour permettre un freinage efficace.

De même, les étriers doivent travailler pour appliquer correctement le piston et appuyer sur les plaquettes en cas de besoin, et relâcher si non nécessaire, aussi. Un étrier coincé ou collant peut signifier qu'un coussinet est en contact pressurisé constant ou trop fréquent avec un rotor. Cela augmente l'énergie thermique et l'usure prématurée du tampon.

Les variables dans la vie d'une plaquette de frein sont si larges que la définition d'une durée de vie spécifique est presque impossible - bien que 30 000 à 50 000 milles (48 280 à 80 467 kilomètres) pour les plaquettes semi-métalliques est une bonne estimation. Même le type de transmission d'une voiture peut affecter la durée de vie du tampon. Les conducteurs de transmission manuelle qui savent comment passer à la vitesse de contrôle verront la durée de vie des freins plus longue que les conducteurs de transmission automatique. À l'autre extrémité du spectre, les personnes qui freinent ou qui freinent très fort voient souvent leur durée de vie réduite de moitié quand un simple changement de style de conduite pourrait leur faire économiser de l'argent.

Étant donné cette variété, la meilleure façon de gérer la durée de vie du tampon est de le faire vérifier lors des changements d'huile de routine. Un ensemble de jauges de plaquettes de frein peut être utilisé pour mesurer l'usure, et un bon magasin peut vous dire combien de matériel de friction vous avez laissé sur le coussin et combien de temps ils devraient durer. De nombreux pads ont également des indicateurs sonores. Un petit morceau de métal, généralement un clip à ressort, attaché à l'un des pads. Lorsque le tampon s'use, les clips frottent contre le rotor et émettent un bruit de crissement.

Quelle que soit la durée de vie des plaquettes de freins, faites toujours attention aux signes de freinage qui se détériorent: perte de puissance, perte de puissance lorsque les freins sont chauds ou traction d'un côté ou de l'autre pendant le freinage. Tous ces signes sont une indication de plaquettes de frein qui vont mal, et les freins sont essentiels au bon fonctionnement d'une voiture.

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