Table des matières
● Introduction
● Aperçu du marché
● Différents types de disques de frein et leurs caractéristiques
● Éléments à prendre en compte lors de la sélection des disques de frein
●Conclusion
Introduction
Le choix des disques de frein est essentiel pour garantir la sécurité et l'efficacité de la voiture. Le marché mondial des disques de frein connaît une croissance rapide et est stimulé par la demande d’automobiles commerciales et luxueuses. Les disques de frein plats, ventilés, percés, fendus et combinés fonctionnent différemment. Certains aspects critiques à prendre en compte lors de l’identification des bons disques de frein incluent le type de véhicule, le niveau de performance, le prix et la compatibilité. La connaissance de ces éléments permet d'atteindre le plus haut niveau de freinage et donc de sécurité à diverses fins.
Aperçu du marché
Échelle et croissance du marché
Le marché des freins à disque automobiles représentait 11.24 milliards de dollars en 2013. Il devrait atteindre 19.30 milliards de dollars d'ici 2032, avec un TCAC de 6.09 %. Cette croissance résulte de la demande croissante de freins à disque dans les véhicules utilitaires, de l'utilisation de voitures de luxe et des lois sur la sécurité conçues et mises en œuvre dans différents pays. Ces deux segments augmentent la demande du marché pour les automobiles destinées aux passagers et à des fins commerciales, avec l'exemple de la demande croissante du marché en Chine et en Inde.
Informations régionales
En ce qui concerne la répartition régionale des parts de marché, la région Asie-Pacifique détient la plus grande proportion, principalement en raison de la disponibilité de ressources humaines et matérielles moins chères et de l’industrie automobile établie. L'Europe arrive en deuxième position en termes de part de consommation, grâce à son industrie automobile leader et à son revenu par habitant en hausse. Parmi toutes les régions analysées, il est prévu que l’Amérique du Nord connaîtra la croissance la plus rapide entre 2023 et 2032, grâce aux constructeurs automobiles établis et à la demande croissante de véhicules utilitaires légers et de PC.
Tendances clés
Certaines tendances stimulent la croissance du marché par les fabricants intégrant des systèmes de freinage avancés en raison de leur sécurité et comme le demandent les organisations gouvernementales. Le développement du marché est dû aux progrès des systèmes de freinage, et le financement des automobiles autonomes joue également un rôle dans le développement du marché. L’expansion d’un nouveau système de freinage amélioré par les principaux acteurs et la spécialisation en recherche et développement devraient propulser le marché encore plus loin.
Différents types de disques de frein et leurs caractéristiques
Disques de frein plats
Ces disques de frein sont plats et le matériau utilisé est la fonte, qui offre une surface de freinage lisse. Ils sont couramment utilisés dans les petites automobiles en raison de leur faible prix et de leur puissance de freinage adéquate pour des charges relativement petites. Grâce à la grande surface en contact avec la plaquette de frein, un bon freinage est obtenu. Cependant, les disques plats surchauffent pendant de longues périodes sur les freins, et les freins s'affaiblissent et même se déforment. Une surcharge de l'appareil et une efficacité réduite peuvent survenir lors d'activités telles qu'un freinage brusque en cas de manque de ventilation adéquate.
Disques de frein ventilés
Les disques de frein ventilés ont deux disques solides et une structure interne à palettes pour améliorer le flux d'air. Cette conception dissipe plus de chaleur, ce qui la rend adaptée aux véhicules plus gros et plus lourds, qui génèrent plus de chaleur. Les ailettes fonctionnent également en refroidissement, ce qui permet d'éviter l'accumulation de chaleur, minimisant ainsi l'usure des plaquettes de frein. Bien que les disques ventilés puissent être un peu plus lourds que les autres types, ils peuvent offrir les meilleures performances tout au long de la vie d'une voiture, et les contraintes thermiques extrêmes et constantes les rendent idéaux pour les véhicules qui exigent une force de freinage constante.
Disques de frein percés
Les disques de frein percés ont des trous qui traversent la surface du rotor et leur nombre est important. Ces trous assurent le refroidissement et permettent aux gaz et aux débris de s'échapper de la surface de friction pour interrompre l'évanouissement des freins. La conception contribue également à réduire le poids général supporté par le disque, ce qui améliore, entre autres avantages, la maniabilité du véhicule. Cependant, les trous percés peuvent provoquer des zones de contraintes pouvant entraîner des fissures dans les disques face à des conditions de freinage extrêmes. De plus, des débris peuvent s'accumuler dans ces trous au fil du temps, réduisant ainsi le taux de performance des freins.
Disques de frein rainurés/fendus
Les disques de frein rainurés ont un motif ou des fentes sur la face du rotor, ce qui en fait le plus identifiable de tous les types de disques de frein. Ces fentes aident à expulser les gaz, la poussière et l'eau de la surface de contact, améliorant ainsi l'adhérence des plaquettes de frein par temps humide avec un risque minimal d'aquaplanage. Les rainures permettent également de déglacer les plaquettes de frein offrant ainsi une meilleure adhérence et de bonnes performances. Bien que les disques à fentes assurent le renouvellement des plaquettes et aient une meilleure résistance à la chaleur, leur niveau sonore de fonctionnement est relativement élevé en raison de l'action de grattage des fentes.
Disques combinés
Les disques combinés présentent les caractéristiques de perçage et de rainurage sur la surface du rotor, ce qui confère aux deux conceptions leurs avantages. Les trous et les fentes percés optimisent la sensation de freinage et le refroidissement, empêchent la décoloration des freins et aident à maintenir l'interface métal-matériau de friction propre des plaquettes de frein. Il s'agit d'un double avantage puisqu'il améliore le système de freinage général, notamment lorsqu'il est exposé à des niveaux de sollicitation élevés. Cependant, comme tout autre disque fabriqué, ils comportent certaines complexités qui rendent leur fabrication associée à des coûts élevés et à d'éventuels défis structurels.
Disques de frein alvéolés
Les disques de frein alvéolés, comme leur nom l'indique, présentent une série de motifs d'indentation peu profonds sur la surface du rotor de frein. Ces alvéoles contribuent également un peu à réduire la masse du disque dans une proportion égale au renforcement de l'intégrité structurelle du disque. Tout comme la sous-dépouille, les alvéoles ne s'étendent pas de l'autre côté du rotor, ce qui réduit le risque de fissures. Bien que les constructeurs automobiles apprécient les alvéoles en raison de leur capacité à améliorer la dissipation de la chaleur et à maintenir la surface du tampon propre, elles offrent une capacité de refroidissement inférieure à celle des disques entièrement percés ou fendus. Les disques alvéolés offrent un bon compromis entre légèreté et résistance améliorée.
Disques de frein à bords ondulés
Lorsque le bord abrasé des disques de frein présente une surface ondulée, vous obtenez des disques de frein à bord ondulé. Cette conception réduit considérablement la masse du disque par rapport au poids non suspendu, améliorant ainsi la flexibilité et la maniabilité du véhicule. Les bords ondulés contribuent à améliorer la surface de refroidissement et de dissipation de la chaleur. De plus, une telle orientation de conception peut entraver la circulation de l’air, contribuant ainsi à la régulation thermique. La douceur des disques à bords ondulés est due à leur réduction de poids et au caractère unique de leur conception ; ils sont souvent utilisés dans les voitures de course hautes performances.
Points à considérer lors du choix des disques de frein
Type de véhicule et utilisation
Le choix des disques de frein appropriés est influencé par les besoins du véhicule. Les voitures, les VUL et les VHC nécessitent différents niveaux de systèmes de freinage car ils sont utilisés à d’autres fins. Par exemple, les VHC peuvent nécessiter des disques de frein avec une inertie thermique plus élevée en raison du poids du véhicule et des vitesses plus élevées. Des disques plats standard peuvent suffire pour une voiture utilisée et conduite en ville, tandis qu'une voiture de performance nécessitera des disques percés en croix. Les disques ventilés ou fendus conviennent mieux aux voitures tout-terrain ou de course car ils offrent un meilleur refroidissement et éliminent les débris. Le poids et la vitesse de la voiture l'influencent également ; les voitures lourdes produisent plus de chaleur car elles possèdent plus d’énergie cinétique ; par conséquent, des disques de frein capables de supporter de grandes quantités de chaleur sans se décolorer sont nécessaires.
Exigences de performance
Les facteurs techniques définissant les performances de freinage comprennent la dissipation thermique, le coefficient de frottement et la résistance à l'usure. Pour des applications telles que la course ou la conduite à grande vitesse, il faut des disques d'un type plus sophistiqué, par exemple percés ou rainurés, pour améliorer le refroidissement du disque et minimiser les risques d'évanouissement des freins. Les disques perforés offrent une meilleure conductivité thermique que les disques pleins car ils ont plus de surface et de voies de ventilation, et les disques rainurés fournissent des surfaces fraîches à la plaquette de frein pour maintenir une friction constante. Les disques ventilés conviennent mieux à un usage quotidien habituel car ils sont conçus pour avoir des ailettes internes qui aident à refroidir le disque. L'évaluation des exigences de performance particulières permet de déterminer si le disque de frein choisi répond aux tâches de freinage du véhicule sans menacer la sécurité.
Budget et coût de possession
Le terme « coût », qui est étroitement lié au choix de la marque de voiture idéale à acheter, concerne non seulement le coût initial d'achat de la voiture, mais aussi le coût qui sera encouru à long terme, par exemple pour les réparations et les remplacements. Même si les disques en carbone-céramique sont plus chers, leurs performances et leur fiabilité sont assez impressionnantes ; ainsi, les remplacements sont relativement moins fréquents. Les disques en fonte sont cependant utilisés dans la plupart des véhicules car ils sont relativement moins chers à acquérir. Ses configurations peuvent avoir des évents ou des fossettes ; avec ces deux aspects, l'accent peut être mis sur la performance et le coût. Les autres coûts à prendre en compte comprennent l'entretien régulier ; par exemple, les disques rainurés ou percés sont susceptibles d'user ou de dégrader la plaquette plus souvent que les disques normaux. On peut y remédier avec des matériaux de meilleure qualité, notamment des alliages à haute teneur en carbone, qui augmenteront la durée de vie du produit et réduiront les coûts à long terme.
Compatibilité et qualité
Un autre facteur à considérer est de s'assurer que le frein fonctionnera avec le système de freinage existant du véhicule. Cela concerne les dimensions des disques, comme le diamètre, l'épaisseur et le type d'étrier utilisé. Par exemple, les étriers flottants sont typiques des voitures particulières et fonctionnent avec des disques spéciaux pour un travail efficace. La durabilité est importante ; les disques fabriqués avec des alliages à haute teneur en carbone ont de meilleures performances car ils ne se déforment pas lorsqu'ils sont chauffés. Les procédures de moulage et d'usinage de précision du processus de fabrication garantissent que les disques ont les niveaux de tolérance requis, obtenant ainsi les meilleures mesures d'efficacité et de sécurité. Le choix des disques de producteurs renommés confirme la fiabilité et la durabilité du modèle, car l'entreprise n'a pas laissé apparaître de défauts sans vérifier qualitativement et passer plusieurs tests.
Conclusion
Le choix des disques de frein appropriés est l'un des facteurs importants pour la sécurité et les performances du véhicule. Il est essentiel de comprendre à la fois le marché et les disques de frein disponibles ainsi que certains facteurs, comme le type de voiture, les caractéristiques demandées et le prix. Ainsi, cela aiderait les entreprises à évaluer minutieusement ces aspects pour parvenir au disque de frein adapté à leurs besoins et offrant une efficacité quelles que soient les conditions environnementales.
