Upgrade Freinage

[martin84]

Salut à tous,

Je suis en train d'essayer d'améliorer mon système de freinage (avant & arrière) sur ma M3 E36.

Cependant je pense que je suis en train de faire l'inverse ... je m'explique

Freinage d'origine M3 E36 :

Avant :
Étrier mono piston 60mm
Disque 315mm

Arrière :
Etrier mono piston 40mm
Disque en 312mm

Freinage que je monte

Avant :
Etrier 4 pistons 36mm & 40mm
Disque en 345mm (ou 325mm on verra)

Arrière :
Etrier 4 pistons 28mm & 30mm
Disque en 328mm


Hormis le faite que j'ai complètement foutu en l'air la répartition AV/AR originale (on arrangera ca avec des carbone lorraine devant et des carrefour derrière lol), j'ai aussi l'impression d'avoir diminuer ma puissance de freinage.

Car j'ai lu sur un site que la puissance de freinage est directement lié à la surface des pistons et a la taille du disque (effet levier).

La surface pour l'étrier avant de M3 E36 d'origine est donc de (60/2)²x3,14 = 2826mm²
Et pour l'étrier 4 pistons de 2273mm².

Du coup même l'augmentation de 6% du diamètre des disques ne compensent pas la perte du à l'étrier

Ai-je fait une erreur quelque part ?

Si quelqu'un a une idée ...

A+++

[battosai]

Salut,

Je ne vois pas trop comment tu trouves ton 2273mm²?

on va prendre le plus petit:

(36/2)²x3.14=1017.36 pour un piston donc pour 4: 1017.36x4=4069.44 mm² ...

[martin84]

En faite je prend qu'un seul coté, d'ou ma valeur

Par contre je ne sais pas si je devrais pas diviser par deux dans le cas de l'étrier monopiston

[yoan06]

Bonjour

pour reprendre ton problème à la base :

comparaison de la force de freinage d'un frein hydraulique :

tu a deux aspects, un est de la mécanique des fluides,
l'autre de la mécanique simple et dynamique

il faut calculer l'énergie cinétique du véhicule et les forces de frottements au niveau du contact disque / plaquettes,
la précision que tu désire dépends aussi de ce que tu peux considérer comme étant des constantes par exemple :

contantes :
pression du pied sur la pédale de frein et force de l'assistance de freinage
masse du véhicule
vitesse du véhicule
surface de contact entre les plaquettes de freins et le disque ( surface de la plaquette avant en contact x 4 et idem pour l' arrière )

contact pneus/route = glissement ignoré


la force exercée au niveau des vérins hydrauliques des étriers de freins qui se calcule comme suit :

F = p*S

* F : force en daN (déca Newton)
* p : pression en bar
* S : section en cm2 (centimètres carrés)

l’énergie cinétique du véhicule est transformée en énergie par frottement ( chaleur )

E = energie cinetique
m = masse
V vitesse
E= 1/2 mV².


la ou ca se complique c est le calcul du frottement entre les plaquettes et le disque,
car entre une monte d'origine et une monte "améliorée" ce sera forcement diffèrent surtout avec des disques à haute teneur en carbone et des plaquettes tendres genre DS2500 par exemple

f = c x n
f : Force de friction cinétique
c : Coefficient de frottement cinétique
n : Force normale


mais en prenant un truc simple qui est que le coefficient des plaquettes d'origine sur un disque en acier standard est forcement inférieur à celui de plaquettes
tendre sur un disque HTC ,
pour te simplifier le bazar, tu peux donc comparer simplement les pressions sur les pistons
et ajouter juste un pourcentage de plus pour la partie frottement dans ta nouvelle monte,

en prenant en compte tous les points communs ( constantes )
tu n'a donc plus qu'a considérer de comparer seulement la pression au niveau des plaquettes sur les disques
en additionnant la pression des pistons

surface d'un piston coté fluide hydraulique pi x D2 /4 = somme des surfaces des pistons en Cm2 x par la pression en bar x 2 puisque il y a 2 coté de disque

te donne une échelle a comparer avec ton montage mono piston

3.14 * (6*6) /4 = 28.26cm2

ton étrier 4 pistons

(3.14 * (3.6*3.6) /4 ) * 2 = 11.3
+
(3.14 * (4*4) /4 ) * 2 = 25,12

ca te fait 36,42 cm2

en partant du principe que rien ne change en dehors de la surface des pistons tu gagne déjà 22 % de pression au niveau du contact des plaquettes avec tes disques ... après il faut voir avec les constructeurs pour évaluer le gain au niveau frottement disques / plaquettes ...

mais il faut aussi comparer la surface de contact entre les monte d'origine et les nouvelles , car plus il y a de surface plus il y a des frottement mais moins la pression est grande par cm2 ... la aussi il faut faire un ratio ...

voila, a toi de continuer , tu a tous les éléments en main

si tu veux etre incollable sur le freinage
il y a un livre tip top à 20€, je te conseille de l'acheter avant de t'en mettre pour 1000€ de modif de freinage

Librairie technique Technosciences Boîte Postale 16, 32 rue Maurice Delamare 27340 Pont de l'Arche - France - 02.35.23.88.24

Livre : MANUEL de FREINS
calcul, fonction, essai, entretien et réparation
SOMMAIRE

* Notions générales sur l'hydraulique des freins ATE
* Symboles et unités pour calcul des freins d'automobiles
* Notions physiques de base pour le calcul de freinage
* Maître-cylindre
* Maître-cylindre tandem
* Maître-cylindre tandem spécial ( Twintax )
* Maître-cylindre étagé
* Maître-cylindre tandem avec indicateur de chute de pression et By pass spécial
* Maître-cylindre à deux diamètres différents
* Cylindres émetteurs et récepteurs à double circuit pour commande de frein indirecte
* Cylindre de roue
* Servo-frein ATE série T50, T51, T52
* Clapets anti-retour
* Assistance de freinage hydraulique H-31
* Commande hydraulique de débrayage
* Freins de roue
* Freins à tambour
* Freins à disque
* Etrier fixe à deux pistons avec système actif de recul piston
* Entretien
* Etrier fixe combiné pour frein à pied et frein de parking
* Freins à disque pour véhicules industriels
* Freins à disque à cadre flottant
* Etrier à griffe
* Etrier basculant
* Frein à disque à étrier à griffe flottant pour essieux avant et arrière cars et véhicules industriels
* Correcteur de freinage
* Freins Hydrakup A pour remorques
* Appareil de contrôle Hydrakup pour véhicule motorisé et remorque
* Flexibles de freins et d'embrayage
* Canalisations rigides
* Indicateurs de chute de pression
* Valves de commande et de réglage
* Appareils de purge et de remplissage ATE
* Contrôleurs de pression ATE
* Liquide de frein ATE
* Tableau de couple de serrage pour pièces vissées
* Appareils de contrôle et outillage ATE

[Vell]

Il me semble que le calcul est un poil plus compliqué quand il s'agit de monopiston.

Quoi qu'il en soit, dis-toi bien que la puissance brute de freinage est une chose, et l'endurance en est une autre.

Ce que tu cherches à avoir, c'est quoi ? Des freins qui peuvent te faire partir en fumée des slicks en appuyant à peine dessus, ou des freins qui peuvent faire la même chose mais quand tu appuies à fond dessus ?

Sachant qu'on évite de provoquer un blocage des roues, je crois que tu vois où je veux en venir


L'avantage indéniable des multi-pistons c'est qu'ils répartissent mieux l'effort et la chaleur des pistons sur la plaquette, et de la plaquette au disque. Ca veut dire qu'ils sont moins sensibles à l'utilisation poussée, et c'est là que ça devient très intéressant.

Dis-toi que des freins d'origine sont très largement suffisant. Suffisant en terme de puissance. Enfin ... A température "normale". Maintenant, vas sur circuit, ils ne donnent plus rien. Pourtant, théoriquement, tu as toujours la même surface de contact.

Moralité : Tu augmentes l'efficacité de ton freinage en passant à du multipiston, et ça, ça serait déjà vrai rien qu'en changeant l'étrier. Mais surtout, tu dois chercher à avoir le meilleur feeling et des t° "cohérentes" (t° disque, plaquette, liquide).

Have fun

edit : mega grilled didon. Et en plus, c'est par quelqu'un qui fait un superbe post... Nickel

[yoan06]

Sachant qu'on évite de provoquer un blocage des roues, je crois que tu vois où je veux en venir

sauf a couper l'ABS tu bloquera pas les roues

L'avantage indéniable des multi-pistons c'est qu'ils répartissent mieux l'effort et la chaleur des pistons sur la plaquette, et de la plaquette au disque. Ca veut dire qu'ils sont moins sensibles à l'utilisation poussée, et c'est là que ça devient très intéressant.

Plus de pression et plus de surface de contact = plus de freinage, la chaleur est dissipée en quasi totalité par les disques ( d'ou le HTC , le carbone ou la céramique pour les supercars )

Moralité : Tu augmentes l'efficacité de ton freinage en passant à du multipiston, et ça, ça serait déjà vrai rien qu'en changeant l'étrier. Mais surtout, tu dois chercher à avoir le meilleur feeling et des t° "cohérentes" (t° disque, plaquette, liquide).

c est evident que si tu monte des etriers de compet avec des plaquettes DS2500 et tu garde ton DOT5 et tes durites en caoutchou d'origine
tu va au devant de pepins a court terme ...

si tu ameliore, il faut aussi penser aux raccord, au liquide, au durites, et tout mettre en conformité

[martin84]

Tout d'abord merci pour vos réponses à tous les 2

Yoan06 => Es tu sur du calcul pour calculer la force d'appuis sur un etrier monopiston ?

Car dans ton calcul seule la plaquette coté piston appuis sur le disque, l'autre est fixe.
Alors qu'en réalité, l'autre aussi appuis.

Il faudrait donc multiplier par 2 cette surface car c'est un étrier coulissant.
(pour être rigoureux, il faut multiplier par 2 et enlever les perte dans le coulissement)

Qu'en pensez vous ?

sauf a couper l'ABS tu bloquera pas les roues

J'ai supprimé l'ABS, car il me semble qu'avec une voiture vidé (donc répartition des masses modifié) et avec un freinage lui aussi modifié,
il ne pouvait plus fonctionner correctement et risquait de me faire freiner beaucoup plus long ...

c est evident que si tu monte des etriers de compet avec des plaquettes DS2500 et tu garde ton DOT5 et tes durites en caoutchou d'origine
tu va au devant de pepins a court terme ...

Bien évidemment je vais mettre un maximum de durite rigide.
Cependant, mon systeme de freinage ne devrait pas chauffer bien plus.
Car j'ai augmenté de pres de 20% la surface des disques donc ils dissiperont bien plus de chaleur non ?
Les plaquettes et les étriers sont également plus gros pour faciliter l'échange thermique.


A++++

[sava]

Ce qui changes tout c'est la répartition de la chaleur sur ta piste de freinage et la surface de la plaquette.

En résumé, des gros disques c'est bien, seulement si ta plaquette a une surface de contact importante, et en rapport avec la taille de ton disque.
L'intérêt du multi-piston, c'est le meilleur échange thermique qu'il procure. Il te permet d'excercer une foce mieux répartie sur ta plaquette, et donc de ne pas générer un point chaud sur un seul endroit.

Tu pourrais reprendre l'image d'un Fakir qui s'allonge sur un tapis de clou. Son poids est idéalement répartit sur des 100aines de clous. S'il s'allongeait sur un seul clou, il se transpercerais. C'est la même chose avec l'échange thermique.
Si tu répartit ta chaleur sur la surface d'un seul piston et sur une petite plaquette, tu va vite arriver à une surchauffe de ton système de freinage.

Donc plus la surface de plaquette, est importante, et plus tes pistons seront "mieux" répartit (pas forcément le nombre de pistons, mais plutot leurs taille et disposition dans l'étrier) sur la surface du disque et meilleur sera ton freinage.

Un 4 piston peut être aussi bon, qu'un 6 ou 8 pistons, tout dépends de la surface d'appui sur la plaquette et de ça répartition. Et plus ta plaquette à une empreinte importante sur le disque, plus ton système sera capable de dissiper cette éffort thermique.

Bon c'est très schématique/synthétique, mais en gros c'est ça...

[964RS]

Question de néophyte. Le fait de supprimer l'ABS ne rique-t-il pas d'avoir une inluence sur la répartition du freinage du fait de l'absence d'infos fournies par les capteurs.

[sava]

Aucunement.
L'ABS n'entre pas en compte dans la répartition, il ne sais agir que lorsque l'une des roues ne tourne plus...donc, il relache la pression des pistons.