Frein
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Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine.
Les freins constituent un organe de sécurité important :
- sur les véhicules, ils permettent de réguler la vitesse, et de s'arrêter, donc notamment d'éviter une collision (freinage d'urgence) ;
- sur les machines ayant des pièces en mouvement, la gestion du mouvement est un élément important du travail de la machine, et en cas de défaillance ou d'accident, l'arrêt de la machine est une mesure de protection des personnes et du matériel.
Les freins utilisent en général le frottement pour dissiper l'énergie cinétique sous forme de chaleur : le mouvement d'une pièce est ralenti par le contact avec une autre pièce fixe, et cela provoque une vibration des atomes des pièces et donc l'élévation de leur température.
Certains dispositifs de ralentissement utilisent un système électro-magnétique : un aimant exerce une force à distance sur la pièce en mouvement, ce qui la ralentit.
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Freins de véhicules
Transmission de l'effort
Dans un véhicule, le conducteur exerce un effort sur une commande (pédale dans le cas d'une automobile, levier dans le cas d'un deux roues et dans les anciennes voitures), et cet effort est transmis au frein. Cette transmission peut se faire :
- par câble (deux roues)
- par circuit hydraulique (huile) : véhicule automobile, certains deux roues ;
- par circuit pneumatique : camions, trains ;
- par circuit électrique : le frein est actionné par un moteur commandé par un circuit électrique.
Dans le cas d'un circuit pneumatique, on peut « inverser » la logique d'effort : sans pression dans le circuit, le frein est serré (par un puissant ressort), et la pression sert à écarter le frein. Ainsi, la moindre défaillance du circuit (fuite) provoque un freinage. C'est le principe adopté dans les trains français ; le signal d'alarme provoque une ouverture du circuit et donc un freinage immédiat.
Frein à disque
Le Frein à disque est un système de freinage qui utilise un disque solidaire de la roue serré par des plaquettes logées dans un étrier de frein fixé au chassis.
Frein à tambour
Le frein à tambour est constitué d'un cylindre au sein duquel des mâchoires munies de garnitures s'écartent pour réaliser le freinage.
ABS
ABS de l'allemand Antiblockiersystem : un dispositif de frein anti-blocage.
Frein de secours et de stationnement
Frein à main, volant dans un train
Frein de bicyclette
frein à mors, transmission par câble ou par huile
rétropédalage