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Un frein à tambour poids lourd se compose d'une douzaine de pièces d'entretien : deux mâchoires avec garnitures rivetées ou collées, deux galets de came, des axes d'ancrage et leurs bagues, un ressort de rappel de mâchoire, des ressorts et clips de retenue, l'arbre de came en S, le tube de came avec ses bagues et joints, un levier de rattrapage, et le tambour de frein. Tout, sauf le tambour, se monte sur le plateau, le support en fonte boulonné sur le carter d'essieu. Presque tout s'use ensemble : les pièces sont bon marché individuellement, la main-d'œuvre pour ouvrir un bout d'essieu ne l'est pas, donc elles sont remplacées en groupe.
Il s'agit d'un frein actionné à l'air, pas hydraulique, donc il n'y a ni cylindre de roue ni liquide de frein. Une tige venant de la chambre de frein à air fait pivoter le levier de rattrapage, le levier de rattrapage fait tourner la came en S, et la came écarte les mâchoires contre le tambour. Le régulateur maintient l'alimentation dans la plage habituelle poids lourd, coupant vers 8,3-9,3 bar et se réenclenchant vers 6,9-7,6 bar, avec l'alarme basse pression vers 4,1 bar environ.
La liste complète des pièces de frein à tambour
| Pièce | Fonction | Durée de vie typique |
|---|---|---|
| Mâchoires de frein (table et âme en acier) | Portent la garniture et transmettent l'effort au tambour | Réutilisées sauf fissure, déformation ou usure des alésages |
| Garnitures et rivets | Surface d'usure qui génère l'effort de freinage | S'usent en premier ; remplacer à l'épaisseur minimale ou quand une tête de rivet approche du tambour, rivets neufs à chaque fois |
| Galets de came | Roulent sur le profil de came et écartent les mâchoires | À chaque garnissage ; ils se méplatent et se rainurent |
| Axes d'ancrage | Point de pivot en bas de chaque mâchoire | À chaque garnissage si rainurés, corrodés ou sous cote |
| Bagues d'axe d'ancrage | Surface portante dans l'âme de la mâchoire | À chaque garnissage sur les modèles à bague |
| Ressort de rappel de mâchoire | Écarte les mâchoires du tambour au relâchement | À chaque garnissage ; la tension baisse avec les cycles thermiques |
| Ressorts, clips, rondelles et retenues | Maintiennent mâchoires et galets en position | À chaque garnissage ; c'est le kit de visserie |
| Arbre de came en S | Tourne pour écarter les mâchoires | Longue durée ; remplacer si écaillé, cannelures usées ou arbre tordu |
| Bagues de tube de came | Soutiennent l'arbre dans le plateau et le support | Souvent tous les deux garnissages, plus tôt en cas de jeu radial |
| Joints de came et de graisse | Retiennent la graisse et excluent eau, sel et gravillons | Chaque fois que les bagues sont démontées |
| Levier de rattrapage | Convertit la course de tige en rotation de came et maintient le jeu de garniture | Inspecter à chaque garnissage ; remplacer s'il ne tient plus le réglage |
| Support d'arbre à came | Positionne le tube de came à l'extérieur du plateau | Inspecter pour élongation et fissuration |
| Tambour de frein | Surface de friction rotative | Souvent deux jeux de garnitures ; limité par diamètre de rebut, fissures et points durs |
Friction : mâchoires et garnitures
La garniture est le consommable ; tout le reste de l'ensemble existe pour la maintenir, la déplacer, ou tourner contre elle. Les garnitures rivetées sont la norme en flotte nord-américaine et faciles à inspecter et regarnir ; les garnitures collées, courantes sur les applications européennes et de bus, offrent un peu plus de matière utile pour une hauteur de bloc donnée.
Deux facteurs déterminent le choix de la garniture. Le premier est l'indice de friction gravé sous forme de code de bord, la paire de lettres décrivant les coefficients de friction à froid et à chaud. Un même code doit courir sur les deux bouts de roue d'un essieu ; mélanger les codes de gauche à droite est un moyen fiable de faire tirer un véhicule au freinage. Le second est l'homologation de freinage du véhicule : le matériau de remplacement doit être équivalent à celui avec lequel le châssis a été homologué. Un fournisseur qui publie codes de bord et données d'application, comme une gamme de garnitures de frein poids lourd catalogée, élimine les approximations.
Remplacez les garnitures à l'épaisseur minimale du fabricant de frein, quand une tête de rivet approche de la surface du tambour, quand le bloc est fissuré jusqu'à la mâchoire, ou quand le matériau est contaminé par huile ou graisse. Des garnitures contaminées ne peuvent pas être nettoyées et remises en service, car l'huile est à l'intérieur du matériau.
État de la mâchoire
Les mâchoires en acier sont généralement réutilisées, regarnies en interne ou échangées en ensembles remanufacturés. Mettez au rebut une mâchoire dont l'âme est fissurée, dont la table déformée par la chaleur ne laisse plus la garniture s'appuyer à plat, ou dont les alésages d'ancrage et de galet sont ovalisés ; un alésage usé empêche un contact uniforme de la garniture, quelle que soit la qualité de la friction.
Pièces en mouvement : galets, ancrages, ressorts, came
Ce sont les pièces économisées pour gagner vingt euros, et c'est pourquoi un travail de frein revient en atelier.
- Les galets de came développent des méplats là où ils reposent contre la came sous charge stationnée. Une fois méplatés, ils font traîner la mâchoire plutôt que de la faire rouler. Galets neufs à chaque garnissage.
- Les axes d'ancrage et leurs bagues encaissent toute la réaction de freinage en bas de la mâchoire. Un axe rainuré laisse la mâchoire pivoter dans le tambour, ce qui se traduit par une usure conique de la garniture d'une extrémité du bloc à l'autre.
- Les ressorts de rappel perdent leur tension après des milliers de cycles thermiques. Un ressort faible donne des freins lents à relâcher et des garnitures qui chauffent sans raison apparente.
- La visserie de retenue (clips, rondelles, plaques de retenue, joints feutre) se vend en kit pour une bonne raison. Achetez le kit.
- L'arbre de came en S est directionnel ; came gauche et came droite ne sont pas interchangeables sur la plupart des modèles. Vérifiez le profil pour un écaillage là où le galet roule, et vérifiez les cannelures qui s'accouplent au levier de rattrapage.
Bagues et joints de tube de came, les éléments souvent oubliés
L'arbre à came roule dans deux bagues, une dans le plateau et une dans le support extérieur, avec un joint à chaque extrémité. L'eau et le sel de voirie passent des joints fatigués, les bagues se corrodent, et l'arbre développe un jeu radial. Les symptômes sont subtils : usure inégale de la garniture sur toute sa largeur, levier de rattrapage qui ne tient plus le réglage, relâchement paresseux à ce bout de roue. Saisissez l'arbre près du levier de rattrapage et faites-le bouger de haut en bas ; un jeu perceptible signifie des bagues usées. Y accéder demande le même démontage qu'un garnissage, donc les négliger revient à programmer une seconde visite.
Le tambour
Chaque tambour porte un diamètre maximal de rebut moulé ou gravé. Mesurez le diamètre intérieur en plusieurs points ; au rebut ou au-delà, le tambour est fini. Mettez aussi au rebut les tambours présentant des fissures atteignant la surface de friction, des points durs bleus en relief sur la face rectifiée, ou une marche d'usure assez profonde pour que des garnitures neuves ne touchent qu'une partie de la largeur. Montez les tambours en paires appairées par essieu pour que les deux bouts de roue aient la même capacité thermique. Plus de détails sur le dimensionnement et l'inspection dans le guide des tambours de frein poids lourd.
Que commander ensemble
Commandez un travail de frein par jeu d'essieu, pas par bout de roue :
- Quatre ensembles de mâchoires regarnies ou neuves, ou quatre jeux de garnitures avec rivets
- Deux kits de visserie couvrant galets, axes d'ancrage, bagues, ressorts, clips et retenues
- Kits de bagues et joints de came pour les deux bouts de roue en cas de jeu
- Deux tambours de frein appairés
- Deux leviers de rattrapage si les existants ne tiennent plus le réglage
- Joints de roue et un kit de roulements de roue, puisque le moyeu est de toute façon déposé
Les valeurs de couple, l'épaisseur minimale de garniture et les diamètres de rebut des tambours varient selon l'essieu et la taille du frein. Travaillez selon le manuel d'entretien en vigueur pour cet essieu, et considérez les valeurs gravées sur la pièce comme la référence plutôt qu'un tableau générique.
Après le montage
Graissez le tube de came et le levier de rattrapage jusqu'à ce que de la graisse fraîche apparaisse au joint, mais ne suringraissez pas un tube de came sur une conception où l'excédent peut atteindre la garniture. Réglez le jeu initial selon la procédure du fabricant du levier de rattrapage, puis vérifiez la course de tige par rapport à la limite applicable avant la remise en service ; une liste de pièces parfaite ne vaut rien si la course est trop longue. Rodez la friction par des arrêts légers à modérés plutôt qu'un seul freinage appuyé, et revérifiez le réglage après les premières centaines de kilomètres. La présentation des freins de fondation à came en S détaille comment les pièces s'assemblent sur l'essieu.
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Acheter les pièces VADENPublié par VADEN Original. Les liens produits renvoient au catalogue officiel du fabricant. Les spécifications sont générales — vérifiez toujours les chiffres avec le manuel d'entretien de votre véhicule.