Disques de frein : Refaire surface, quand les remplacer

Aug 20, 2023

Comme les plaquettes de frein, les disques de frein ne durent pas éternellement. Les rotors s'usent à chaque freinage. Le taux d'usure des rotors dépend de nombreuses variables : le type de plaquettes de frein sur le véhicule, la métallurgie (dureté et qualité) des pièces moulées, l'efficacité avec laquelle les rotors se refroidissent, le type de conduite auquel le véhicule est soumis, le style de freinage du conducteur (agressif ou facile) et l'exposition à l'humidité et au sel de voirie.

Les plaquettes de frein semi-métalliques contiennent généralement un pourcentage très élevé de fibres d'acier hachées, de sorte qu'elles causent généralement plus d'usure sur les disques que la plupart des plaquettes de frein en céramique ou sans amiante organique (NAO). Sur les véhicules où l'usure du rotor est un problème, le passage à un matériau de friction "plus doux" (comme la céramique ou le NAO) peut résoudre le problème - à condition qu'il y ait un choix de matériaux de friction disponibles pour l'application.

La qualité des rotors d'équipement d'origine peut varier d'excellente à discutable. La plupart des constructeurs automobiles insistent sur le fait que la qualité du rotor est extrêmement importante. Après tout, les rotors font partie du système de freinage et la sécurité est primordiale. Pourtant, certains rotors d'équipement d'origine sortent de l'usine avec des points durs, des inclusions, des impuretés et d'autres déchets dans la fonte qui compromettent leur durabilité, leur résistance à l'usure et leurs performances. Une bonne métallurgie est essentielle car elle affecte les qualités de frottement du rotor ainsi que sa résistance, sa dureté, ses caractéristiques sonores et même sa résistance à la corrosion.

Épaisseur du rotor En règle générale, la plupart des rotors d'équipement d'origine étaient conçus avec une épaisseur suffisante pour permettre le remplacement de deux ou plusieurs plaquettes. Mais sur certaines voitures aujourd'hui, les rotors sont plus fins pour réduire le poids et les coûts. Par conséquent, les rotors peuvent être usés jusqu'aux spécifications d'épaisseur minimale (qui sont généralement marquées sur le moulage lui-même) au moment où le premier jeu de plaquettes de frein doit être remplacé - ou même plus tôt dans certains cas.

La spécification d'épaisseur minimale est une dimension importante car c'est l'épaisseur minimale qui assure un freinage sûr. Au fur et à mesure qu'un rotor s'use et s'amincit, il a moins de masse. Cela réduit la capacité du rotor à absorber et à dissiper la chaleur. Cela réduit également la résistance du rotor, augmentant le risque de fissuration ou même de rupture (défaillance du rotor).

C'est pourquoi l'épaisseur des disques doit toujours être mesurée à chaque entretien des freins. Si un rotor est usé jusqu'à la spécification d'épaisseur minimale, ou ne peut pas être resurfacé sans dépasser la dimension, il doit être remplacé. Dans certains États, c'est la loi.

Remplacer un rotor usé signifie généralement remplacer les deux rotors du véhicule, car ils subissent généralement la même usure. De nombreux experts en freins recommandent de remplacer les deux rotors en même temps (même si l'un est encore "bon") pour maintenir un freinage uniforme d'un côté à l'autre. Une différence significative dans l'épaisseur du rotor peut amener les freins à tirer vers un côté.

Usure inégale du rotor L'usure inégale est un autre problème qui peut ruiner un rotor. Tant qu'un rotor fonctionne correctement et a un faux-rond latéral (latéral) minimal (moins de 0,002 pouce d'oscillation lorsqu'il tourne), il devrait s'user de manière assez uniforme. Mais plusieurs choses peuvent provoquer une usure inégale d'un rotor, entraînant des variations d'épaisseur qui produisent une vibration gênante de la pédale lorsque les freins sont appliqués.

Un faux-rond excessif dans le rotor ou le moyeu peut résulter d'un empilement de tolérances de fabrication (ou d'un contrôle qualité médiocre). Le faux-rond peut parfois être réduit en réindexant la position du rotor sur le moyeu, ou si cela ne fonctionne pas, en resurfaçant le rotor sur le véhicule avec un tour de frein sur voiture ou en installant de fines cales coniques entre le rotor et le moyeu.

Le faux-rond du rotor peut également être corrigé à l'aide d'un tour d'établi conventionnel, mais cela nécessite un processus en plusieurs étapes. Tout d'abord, vous devez mesurer et marquer le point de faux-rond maximum avec le rotor sur le véhicule. Ensuite, vous devez monter le rotor sur l'arbre du tour et essayer de dupliquer la même quantité de faux-rond sur le tour. Ensuite, vous pouvez couper le rotor correctement et le remonter sur la voiture dans la même position d'index qu'avant - et j'espère que le faux-rond aura disparu.

La distorsion et le faux-rond du rotor peuvent également être causés par un serrage excessif ou irrégulier des écrous de roue. Si quelqu'un tire sur les écrous de roue avec une clé à chocs, le chargement inégal des écrous de roue peut tordre et déformer la section chapeau du rotor, provoquant l'oscillation de la partie disque du rotor lors de sa rotation. L'utilisation d'une clé dynamométrique pour donner un serrage final aux écrous de roue empêche ce genre de distorsion.

La saleté ou la rouille entre le rotor et le moyeu peuvent également créer un faux-rond. Le nettoyage de la face du moyeu et de la face intérieure de la section du chapeau du rotor avec une brosse circulaire alimentée par une perceuse peut éliminer cette cause de faux-rond.

Les points durs dans un moulage de rotor peuvent également provoquer une usure inégale. Les points durs résistent à l'usure tandis que les zones plus molles environnantes subissent plus d'usure. Il suffit d'environ 0,001 pouce de variation d'épaisseur pour provoquer une vibration notable de la pédale. Le resurfaçage ne résout pas le problème car les points durs s'étendent généralement bien en dessous de la surface. Le rasage des points hauts peut permettre au rotor de fonctionner correctement pendant un certain temps, mais tôt ou tard, une usure inégale entraînera le retour des points hauts. Le seul remède est de remplacer le rotor.

Corrosion La corrosion peut également tuer les rotors. Tous les rotors rouillent dans une certaine mesure lorsqu'un véhicule est stationné et n'est pas conduit pendant un certain temps (comme une semaine ou plus, en particulier dans un environnement humide). Certains rotors sont pires que d'autres en ce qui concerne la rouille. Pour réduire les coûts, General Motors aurait supprimé le chrome (un ingrédient antirouille) qui a été utilisé dans certains de leurs alliages de rotor en fonte. Le résultat a été de graves problèmes de rouille avec les rotors d'équipement d'origine GM. La rouille est mauvaise car elle affaiblit les rotors au fil du temps et rend les freins bruyants lorsque le véhicule est conduit pour la première fois après avoir été garé. Les rotors rouillés augmentent également l'usure des plaquettes de frein. Les plaquettes grattent généralement la rouille après quelques arrêts, mais jusque-là, la rouille interfère avec les plaquettes et réduit leur capacité d'arrêt.Effets de chaleur La gestion de la chaleur est un autre facteur qui affecte à la fois l'usure du rotor et les performances de freinage. Lorsque les freins sont appliqués, le frottement généré par le frottement des plaquettes de frein contre les rotors crée beaucoup de chaleur. La chaleur est absorbée par la partie disque du rotor et est dissipée par les ailettes de refroidissement (évents à fentes) entre les faces du disque. Les rotors ventilés sont presque toujours utilisés pour les freins avant, tandis que les rotors ventilés ou non ventilés peuvent être utilisés à l'arrière où les charges de freinage (et la chaleur) sont généralement moindres. Le nombre, l'espacement et la forme des ailettes de refroidissement sont également importants car certaines conceptions sont plus efficaces que d'autres. Le remplacement des rotors d'équipement d'origine par des rotors qui ne refroidissent pas aussi efficacement en raison du nombre réduit d'ailettes ou de la conception des ailettes peut entraîner une surchauffe des freins et augmenter le risque de décoloration des freins.

La conduite agressive, la traction d'une remorque, le transport de charges lourdes ou la conduite en montagne peuvent tous faire grimper la température des freins. Au fil du temps, cela augmentera l'usure des plaquettes et du rotor, obligeant les freins à être entretenus plus tôt que ce qui serait nécessaire avec une conduite sur autoroute plus normale ou plus légère. Les plaquettes et les rotors des véhicules qui passent la majeure partie de leur temps à rouler dans des embouteillages urbains s'useront toujours beaucoup plus tôt que les véhicules qui roulent principalement sur l'autoroute ou dans un trafic urbain léger.

Inspection des rotors Lorsque les plaquettes de frein sont remplacées, les rotors doivent toujours être mesurés pour voir s'ils ont encore suffisamment de métal pour un freinage en toute sécurité. Comme nous l'avons dit précédemment, si le rotor est usé jusqu'à la spécification d'épaisseur minimale, ou ne peut pas être resurfacé sans dépasser cette spécification (ou la spécification minimale "machine à" si elle est fournie), les rotors doivent être remplacés.

D'un autre côté, si les rotors ont encore beaucoup de métal et ne présentent aucun signe de points durs, de fissures, de rainures importantes ou de rouille, et qu'il n'y a aucune plainte concernant les pulsations de la pédale, les rotors peuvent être resurfacés au besoin pour restaurer une surface de friction plate et lisse.Problèmes de resurfaçage Dans certains cas, les rotors n'ont pas besoin d'être resurfacés lorsque les plaquettes sont remplacées. S'ils sont relativement lisses avec un minimum de rainures, ils n'auront peut-être pas besoin d'être coupés. Cependant, la plupart des techniciens de freinage professionnels ne prendront pas le risque de ne pas refaire surface les disques de peur que les freins ne soient bruyants ou ne se sentent pas bien tant que les plaquettes ne sont pas complètement insérées.

Le resurfaçage d'un rotor enlève évidemment du métal, ce qui rend le rotor plus fin et réduit sa durée de vie restante. Pour cette raison, certains consommateurs ainsi que certains constructeurs automobiles disent que les rotors ne doivent pas être refaits à chaque fois que les plaquettes sont remplacées (à moins que les rotors ne soient mal rainurés ou inégaux). D'accord, certaines personnes sont bon marché et essaient d'économiser de l'argent. Nous leur accorderons cela. Mais veulent-ils vraiment rogner sur leurs freins ? Le resurfaçage restaure une surface plane et lisse qui fournit les caractéristiques de friction appropriées, minimise les vibrations produisant du bruit et permet un contact maximal avec les plaquettes.

L'installation de nouvelles plaquettes sur un rotor rainuré fait rouler les plaquettes sur les points hauts du rotor. Finalement, les patins s'usent et entrent en contact complet avec les rotors lorsqu'ils s'installent. Mais cela augmente l'usure des patins et diminue la durée de vie globale des patins. On pourrait donc également affirmer que le fait de ne pas resurfacer les rotors est contre-productif pour maximiser la durée de vie des freins.

La finition de surface des rotors est également importante car elle affecte les caractéristiques de frottement des freins, l'assise des plaquettes, le rodage, l'usure et le bruit. La plupart des nouveaux rotors OEM ont aujourd'hui une finition de surface comprise entre 30 et 60 pouces RA (rugosité moyenne), beaucoup se situant entre 40 et 50 RA. Certaines spécifications OEM indiquent que tout ce qui est inférieur à 80 RA est acceptable. Si les rotors sont resurfacés, ils doivent être coupés pour répondre à ces spécifications en utilisant des mèches de tour tranchantes et des vitesses de rotation et d'alimentation appropriées (pas trop rapides !).

Les rotors composites (ceux avec un chapeau central en acier estampé et un disque en fonte) qui sont resurfacés doivent être soutenus par des cloches ou des adaptateurs pour les empêcher de fléchir pendant qu'ils sont coupés. Un amortisseur de vibrations doit également être utilisé sur tous les types de rotors pour réduire le bruit et le broutage des outils.Juste les remplacer ? Aussi bon marché que soient aujourd'hui de nombreux rotors de rechange, il est tout à fait abordable de simplement remplacer les rotors plutôt que de les resurfacer. Certains magasins de pièces automobiles offrent un resurfaçage gratuit aux clients qui achètent des plaquettes, tandis que d'autres facturent des frais minimes pour le resurfaçage (10 $ à 20 $ par rotor).

Les nouveaux rotors doivent être prêts à être installés dès la sortie de la boîte. Il ne devrait pas être nécessaire de les "nettoyer" avec une coupe peu profonde sur un tour. Cela peut en fait produire une moins bonne finition de surface et/ou un faux-rond sur les rotors s'ils ne sont pas resurfacés correctement. Cela réduira également l'épaisseur des rotors, raccourcissant leur durée de vie utile.

Pour les clients qui sont plus préoccupés par les performances de freinage et la sécurité que par l'économie de quelques dollars, recommandez des rotors de remplacement de qualité supérieure. Les rotors Premium utilisent généralement la même configuration de coulée que l'original (même nombre de nervures de refroidissement entre les faces et même motif). Si des rotors de remplacement avec une conception ou une configuration de nervure différente sont installés, cela peut créer des problèmes de refroidissement et/ou de bruit. Les rotors Premium ont également une meilleure métallurgie et sont fabriqués avec des contrôles de qualité plus stricts.

Méfiez-vous des rotors "fins" qui ont un espace plus large et des faces de disque plus fines pour réduire le poids et le coût. Ces rotors peuvent ne pas refroidir aussi efficacement que l'équipement d'origine ou les rotors de rechange haut de gamme.

Si un véhicule était équipé à l'origine de rotors composites, les rotors d'origine peuvent être remplacés par des rotors composites similaires ou des rotors coulés. Les rotors coulés sont moins chers et plus rigides que les rotors composites. Mais la section centrale du chapeau d'un rotor en fonte solide est plus épaisse et modifie légèrement la géométrie de la direction (rayon de frottement et alignement des orteils). Cela peut ou non affecter la direction et la maniabilité de certains véhicules. Pour l'instant, certains équipementiers (GM) recommandent toujours de remplacer le même par le même tandis que d'autres (Ford) disent qu'il est acceptable de remplacer le composite par de la fonte.

Enfin, qu'un client fasse refaire surface ses anciens rotors ou les remplace par de nouveaux rotors, ne négligez pas les opportunités de vente connexes telles que le liquide de frein, les flexibles de frein, les étriers, le lubrifiant de frein et tout outil d'entretien des freins spécialisé qui peut être nécessaire pour entretenir les freins.