Remplacement des maîtres-cylindres

Quiconque travaille sur les freins doit être familiarisé avec l'hydraulique de base et les divers composants qui composent la partie hydraulique du système de freinage. Mais, si vous n'êtes pas aussi familier avec ce sujet que vous devriez l'être, continuez à lire et nous vous rafraîchirons la mémoire.

Nous allons commencer au cœur du système, qui est le maître-cylindre. Il convertit la force exercée sur la pédale de frein par le conducteur du véhicule en pression hydraulique pour appliquer les freins. L'enfoncement de la pédale de frein déplace une tige de poussée dans le maître-cylindre. Montés sur la tige de poussée se trouvent une paire de pistons (primaire et secondaire) en tandem (l'un après l'autre) pour pousser contre le fluide dans l'alésage du maître-cylindre. Cela crée une pression qui déplace le fluide car il est incompressible. Lorsque le fluide est poussé depuis le maître-cylindre, il exerce une pression à travers les conduites de frein pour appliquer chacun des freins.

Lorsque la pédale de frein est relâchée, l'ensemble de piston à ressort dans le maître-cylindre revient à sa position de repos. Le fluide qui a été déplacé par les pistons est repoussé vers le maître-cylindre lorsque les plaquettes de frein à disque s'éloignent des rotors et que les ressorts à l'intérieur des tambours rétractent les mâchoires de frein. Le fluide retourne au réservoir de fluide par les "orifices de compensation", qui sont de petites ouvertures entre l'alésage du maître-cylindre et le réservoir de fluide, juste devant chacun des pistons.

Les maîtres-cylindres sont divisés en deux circuits hydrauliques distincts, chacun ayant son propre réservoir de liquide et son propre piston. C'est une exigence de sécurité afin que si une fuite se produit dans un circuit, elle n'affecte pas l'autre circuit, laissant au moins deux freins opérationnels pour arrêter le véhicule. Avec la plupart des véhicules à propulsion arrière (RWD), le système hydraulique est divisé de l'avant vers l'arrière avec un circuit pour les freins avant et un deuxième circuit pour les freins arrière. Sur de nombreuses voitures à traction avant (FWD), le système de freinage est divisé en diagonale. Les freins avant gauche et arrière droit partagent un circuit, tandis que les freins avant droit et arrière gauche partagent l'autre.

Les problèmes les plus courants qui surviennent dans le maître-cylindre sont l'usure de l'alésage du piston et la défaillance du joint de piston. Le symptôme classique d'un maître-cylindre défaillant est une pédale de frein qui s'enfonce lentement tandis que la pression est maintenue contre la pédale. Le remède est de remplacer le maître-cylindre.

Les artères du système de freinage sont les conduites en acier et le flexible en caoutchouc qui acheminent la pression hydraulique vers chaque frein lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein. Les lignes et les tuyaux doivent résister à des pressions pouvant aller de quelques centaines de livres par pouce carré à près de 2 000 psi ! Si une conduite ou un tuyau ne peut pas supporter la pression et souffle, toute capacité de freinage dans le circuit de freinage concerné sera perdue.

Une fuite lente dans une conduite ou un tuyau de frein est presque aussi grave qu'une panne soudaine car, avec le temps, suffisamment de liquide peut être perdu pour permettre à l'air de pénétrer dans le système hydraulique. L'air dans le fluide est mauvais car l'air est compressible. Cela augmente la course de la pédale nécessaire pour appliquer les freins et peut l'augmenter jusqu'au point où la pédale touche le sol avant que les freins ne s'appliquent.

La première indication d'une fuite dans une conduite ou un tuyau de frein peut être un niveau de liquide bas dans le réservoir du maître-cylindre. D'autres indices peuvent inclure des points humides sur l'allée, de l'humidité à l'arrière d'un frein à tambour ou un voyant d'avertissement de frein qui s'allume. Si une fuite est suspectée, l'ensemble du système de freinage doit être inspecté pour trouver la fuite.

Les points de fuite les plus probables sont les étriers de frein, les cylindres de roue et les flexibles de frein en caoutchouc, bien que les conduites en acier puissent également rouiller et fuir. Les flexibles de frein en caoutchouc doivent également être inspectés pour détecter les fissures d'âge, les renflements, les gonflements ou autres dommages qui indiqueraient un besoin de remplacement. Les tuyaux en caoutchouc ont un revêtement intérieur résistant à la dilatation qui ne doit pas céder sous la pression. Si la doublure intérieure fuit, le liquide se fraye un chemin sous la doublure extérieure, provoquant l'apparition d'une bulle ou d'une cloque lorsque les freins sont appliqués.

Bien que cela ne se produise pas très souvent, des dommages internes ou une détérioration d'un tuyau en caoutchouc permettent parfois à un petit rabat de matériau de se soulever et de boucher la ligne. Cela empêche la pression de freinage d'atteindre la roue, provoquant une traction des freins lorsque les freins sont appliqués.

La même chose peut également arriver aux conduites de frein en acier. Des débris dans le liquide de frein, ou une conduite écrasée ou pliée, peuvent bloquer le passage de la pression hydraulique vers les freins. Dans certains cas, la pression passera, mais lorsque les freins sont relâchés, le blocage empêche la pression de se relâcher vers le maître-cylindre, ce qui fait glisser le frein.

Le tuyau de remplacement doit être de la même longueur que l'original, avec le même type d'embouts. Un tuyau trop long peut frotter contre un composant de suspension ou d'autres pièces, tandis qu'un tuyau trop court peut être étiré et endommagé lors d'un virage ou par un débattement excessif de la suspension.

Les étriers de frein à disque pressent les plaquettes contre les rotors lorsque les freins sont appliqués. Les étriers sont de deux types de base : flottants et fixes. Les étriers flottants sont les plus courants et sont ainsi nommés parce qu'ils glissent latéralement sur leurs supports pour se centrer sur le rotor lorsque les freins sont appliqués et relâchés. La plupart ont un seul piston derrière la plaquette de frein intérieure, mais certains ont deux pistons ou plus.

Les étriers flottants roulent sur des glissières, des bagues ou des goupilles. Ce matériel doit être exempt de corrosion, en bon état et légèrement lubrifié pour que l'étrier puisse bouger, sinon il collera et provoquera une usure inégale des plaquettes (généralement la plaquette intérieure s'use davantage). Les étriers fixes ne bougent pas et ont des pistons des deux côtés des plaquettes (généralement un ou deux de chaque côté). L'usure inégale d'un étrier fixe peut être causée par un piston collant.

L'entretien de l'étrier est nécessaire si un étrier présente une fuite de liquide de frein, si un piston colle ou est gelé, ou si les plaquettes présentent une usure inégale.

De nombreux experts en freinage recommandent de reconstruire ou de remplacer les étriers sur les véhicules à kilométrage élevé lorsque les freins sont regarnis pour un entretien préventif. Comme tout autre composant mécanique, les étriers s'usent et se corrodent avec l'âge. Chaque fois que les freins sont appliqués, le mouvement de va-et-vient des pistons de l'étrier produit une légère usure du joint de piston et de l'alésage du piston.

La contamination par l'humidité dans le liquide de frein ajoute au problème en permettant à la corrosion d'attaquer les alésages de piston et les pistons d'étrier s'ils sont en acier ou en aluminium (c'est pourquoi le liquide doit également être changé toutes les quelques années !). Au fur et à mesure que la surface des pistons et des alésages devient piquée et rugueuse, les joints s'usent encore plus et peuvent commencer à fuir.

De plus, à mesure que les plaquettes s'usent, les pistons de l'étrier se déplacent progressivement vers l'extérieur. Cela expose une plus grande partie du piston à une contamination et à une corrosion potentielles dues à la poussière ou à l'humidité qui peuvent traverser le soufflet anti-poussière. Si un vieux piston corrodé est ensuite repoussé dans l'étrier lorsque de nouvelles plaquettes sont installées, le joint de piston roulera sur une surface rugueuse. Il ne faudra pas longtemps avant que le joint ne tombe en panne et que l'étrier commence à fuir.

Les fuites de liquide de frein sont graves car le liquide peut contaminer les garnitures de frein, les obligeant à saisir ou à tirer. La perte de liquide peut également entraîner une défaillance des freins.

Même si un étrier ne fuit pas, il vieillit toujours. Les joints de piston en caoutchouc et les soufflets anti-poussière perdent leur élasticité avec le temps. Les joints de piston carrés aident à rétracter les pistons et les plaquettes lorsque les freins sont relâchés. Si les joints sont vieux et durs, ils peuvent ne pas tirer les pistons vers l'arrière, ce qui permet aux plaquettes de glisser contre le rotor. Lorsque les cache-poussière vieillissent, ils se fissurent ou se fendent souvent et permettent à la saleté et à l'eau de pénétrer dans la zone d'alésage du piston. Il peut en résulter une usure accélérée des joints, une corrosion et un grippage des pistons.

La reconstruction ou le remplacement des étriers lorsque les freins sont regarnis restaure le système à l'état neuf, améliore la fiabilité des freins et réduit le risque de fuites ou d'autres problèmes qui pourraient conduire à un retour et à un client mécontent.