Freinera t'y freinera t'y pas ? Quelques notions sur le frein à tambour

La puissance des freins à tambour solex est souvent critiquée alors que 99 fois sur 100 le frein n'y est pour rien, c'est le mécano qui a loupé un truc.

Passons sur les problèmes de mauvais centrage, de tambours gras etc pour aborder un point négligé mais pourtant déterminant : l'usure.

D'abord, un petit dessin sous paint, ensuite l'explication :

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Les flèches vertes devraient être des arcs de cercle mais mon paint sait pas faire... Trop vieux.

Le frein est composé de 2 mâchoires écartés l'une de l'autre par une came.
Selon l'usure des garnitures des segments de freins, la came dont l'action maximale est d'un quart de tour (0 à 90°) est plus ou moins proche du maxi, 90°.

Au repos sans câble c'est zéro degré, au maxi c'est 90°.

Chaque déplacement de la came, pour une même rotation, engendre exactement le même déplacement d'un point de cette came qui décrit un arc de cercle, toujours le même.

Le déplacement fait toujours la même longueur,

Jusque là c'est logique.

Maintenant imaginez téléguider un pote avec un bandeau sur les yeux. Il ne peut pas faire des pas chassés, juste des pas en avant/arrière et des pas à gauche/à droite.

faites lui la flèche 1 : 2 pas en avant
la flèche 2 : 2 pas à droite
la flèche 3 : un pas de chaque.

2 pas en avant avec les freins neufs, 0 pas en avant avec les freins totalement usés.

Or pour mettre le système en tension, tout bien comprimer, rattraper la garde etc, faut déjà faire un pas....

Comment voulez vous que ça freine ?

Alors j'ai grossi le trait, certes, mais le coup du tambour parfait, garnitures bien centrées, bref tout qui va bien sauf les garnitures usées, c'est un peu normal que ça ne freine pas.

Bon dépannage.

Pour aller encore plus loin :

Toujours avec des chiffres arbitraires : je n'ai pas les instruments de mesure pour chiffrer tout ça.

La poignée tire 3cm de câble, mais un demi centimètre est déjà perdu à cause de l'élasticité des matériaux : gaine qui se tasse, câble qui s'étire.

Puis : ces 2,5 centimètres doivent suffire à tout :

Annuler la garde, indispensable à ce que le solex avance
Comprimer les segments de frein dans le tambour MALGRÉ la volonté du tambour, lui aussi élastique, d'augmenter en diamètre sous la force exercée et la volonté des segments de frein de se tasser sous l'effort.

Si les 2,5cm de gardent permettaient 25 degrés de rotation de la came, quand le frein est neuf mettons qu'on écarte de 2,5mm nos mâchoires, on passe les 0,5mm de garde, ça freine.

Quand le frein est usé ça ne peut plus écarter que de 0,8mm...
Il reste 3 dixièmes une fois la garde rattrapée, mais le diamètre du tambour est capable sous la force des segments de varier jusqu'à 4 dixièmes : ça freine, mais ça ne bloquera jamais la roue puisque la réserve une fois que les garnitures sont en contact est inférieure à ce qu'il faut de mouvement pour vraiment freiner.

Bref, plusieurs phénomènes se télescopent et ça ne freine pas.
Ajoutons par exemple que plus le tambour est usé, et je parle de la frette, et moins il est rigide. Plus il se déforme sous l'effort.

Je vois du monde dire non, le tambour ne se déforme pas...
A ceux-ci : l'indéformable n'est pas de ce monde. Il bouge peu, en deçà de sa limite élastique sinon ça ne le ferait pas, mais il se déforme. Il a même une certaine propension à se comporter comme l'eau de notre planète face aux forces centrifuges et lunaires : un ovale, et plus précisément un ovale pointes en face des garnitures. Bref ça bouge.

Alors oui, ça tient à peu de choses : d'où croyez vous que vienne l'expression populaire "en bout de course" ?

Le frein à tambour à came a donc une usure maximale au delà de laquelle son efficacité décroit parce que (géométriquement) les choses deviennent moins efficace à mesure qu'il s'use. On n'a pas le problème avec une commande hydraulique, laquelle a été inventée justement à cause des problèmes que je viens de vous décrire : les voitures freinaient droit à tout casser les 20 premiers freinages après la révision !

Ce n'est pas une blague : les voitures ont commencé avec des tambours commandés par câbles. L'invention de l'hydraulique a été pour la voiture ce que le smartphone est au boulier !
Si si. Renseignez vous sur les travaux du génial et regretté Paul Magès.