Mecanique

Le freinage

Plus un véhicule est lourd et plus il va vite alors plus les freins du véhicules doivent être important (diamètre, force de freinage, refroidissement).
Mais,

Quelle température un frein à disque mécanique ou hydraulique peuvent t-il supporter ?

Les freins à disques ont une température d’établissement qui peuvent atteindre  200°C sans problème.

Quelle est la force de freinage et la distance maximale d’arrêt d’un véhicule ?

Avec des freins à tambours de 700 mm de diamètre, le freinage fournit une décélération de 1.62 m/s2

Avec un vélo de 44kg,  avec le cycliste et bagage la masse est de 124 kg. Donc la force de freinage est de 197 N. 

Pour connaitre la force de freinage, il suffit de connaitre la vitesse, la masse du véhicule et de son pilote et de mesurer la distance de freinage sur du plat et d'utiliser l’équation suivante :

équation tirée du livre "je construis mon véhicule électrique" édition Dunod 

Avec les freins à tambours de 700mm de diamètre, A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 48m avec un temps de freinage de 8s  

On est loin de 4.5 m/s2 préconisé par les normes. de plus, il fallait appuyer 10kg sur le bout du levier de frein.

Avec des freins à disque BB7 de 160 mm de diamètre seulement à l’avant mais avec une commande séparée, le freinage de 900 N fournit une décélération de 6.4 m/s2. A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 18m avec un temps de 3.3s.

il faut seulement appuyer 2kg sur le frein. Par conséquent, les câbles du frein sont bien moins sollicités.

voici une synthèse des différents types de freinages

Quelle est l’augmentation de température du frein à disque lors d’un freinage ?

Théoriquement si l’on freine doucement (>5s) ou fortement (<1s) la température atteinte par le disque est normalement identique.

Quel est le temps pour que le frein à disque refroidisse ?

La constante thermique est de 0.18s pour une vitesse de 10m/s (donc il faut 5*0.18s pour que la température du disque atteint la température ambiante. Par contre, pour une vitesse de 1m/s, il faudra 9 secondes.

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