Un véhicule en mouvement possède une énergie cinétique proportionnelle à sa masse et au carré de sa vitesse.
Pour stopper un véhicule, ou déjà le ralentir, il faut dissiper cette énergie en totalité ou en partie. Cette tâche échoit au dispositif de freinage. Le principe du freinage est basé sur l'action de résistances passives, soit un effet de frottement obtenu par le rapprochement de deux surfaces de matériau spécialement choisi.
Sur une caravane, on distingue dans le frein :
- une partie tournante, généralement un tambour, solidaire de la roue
- une partie fixe, les segments, solidaire de la structure fixe de la caravane
- un système de commande, l'organe de serrage (généralement mécanique) qui amène les organes fixes au contact des éléments tournants.
La partie tournante : le tambour
Il ressemble vaguement à un couvercle de casserole percé en son centre, et il est soit percé de trous filetés pour les vis de fixation de la roue, soit munis de goujons (on dit souvent les "tocs") permettant d'immobiliser la roue avec des écrous. Il comporte souvent des ailettes qui participent à la dissipation de la chaleur produite par le frottement des garnitures sur sa face interne. On exige des tambours qu'ils soient légers, résistants à l'abrasion et de bonne conductibilité thermique. Ils sont donc souvent construits en alliage léger avec une couronne intérieure en fonte d'acier.
La partie fixe : les segments
Les segments sont généralement réalisés en alliage d'aluminium ou en tôle d'acier soudée. Ils sont revêtus d'une garniture de frottement autrefois fabriquée en amiante, mais aujourd'hui composée de matériaux plastiques de synthèse, tissés avec des fils de cuivre ou moulés avec des copeaux de cuivre ou d'aluminium. On attend des garnitures un coefficient de frottement élevé, une faible sensibilité à la température et une bonne résistance à l'abrasion et au cisaillement. Les garnitures sont rivetées sur le segment, avec une tête de rivet en retrait par rapport à la surface pour garantir une marge d'usure, ou plus simplement collées à chaud.
Le système de commande
Une came, c'est à dire une tige de commande constituée d'un axe portant une pièce découpée en ovale, provoque, par son pivotement, un serrage des segments sur la face interne du tambour. Cette came pivote sous l'action d'un levier solidaire d'une tringle ou d'un câble de commande soumis aux mouvement de la tête d'attelage. Un ressort de rappel force les segments à se décoller du tambour en fin de freinage.
Comment s'actionne le frein ?
Dans une automobile, le conducteur peut actionner une pédale qui commande directement les organes de frein. Pour une caravane, la commande est plus complexe. Généralement, on se sert de l'inertie de la caravane pour faire fonctionner le frein.
La jonction entre la tractrice et la caravane est assurée par un attelage. Cet attelage est muni d'une coulisse, dissimulée sous un soufflet de caoutchouc noir, permettant de faire varier la distance entre la tête d'attelage et le timon de la caravane. Ainsi, quand l'ensemble tractrice + caravane est en traction, cette distance est à son maximum. Au moment du freinage, la tractrice ralentit. Par inertie la caravane a tendance à "pousser" la tractrice, donc la distance tête-timon diminue.
Un levier asservi à la coulisse actionne la tringle ou le câble du système de freinage en fonction de la diminution de la distance tête-timon, et un amortisseur de timon permet le ralentissement du mouvement pour éliminer les à-coups si le freinage est soudain.
Cliquez sur l'image pour voir l'animation (Les différents organes ne sont pas à la même échelle)
Un câble supplémentaire est fixé sur la partie inférieure du levier de frein à main. Son autre extrémité doit être fixée à la tractrice : en cas de rupture de l'attelage, ce câble se tend et permet le freinage de secours de la caravane.
Entretien des freins
A la lecture de ce qui précède, on comprend que le dispositif de freins doit être entretenu, puisqu'il comprend des parties soumises à usure. Cet entretien peut être confié au concessionnaire qui connait la caravane et dispose des pièces de rechange.
Le caravanier bricoleur peut aussi préférer procéder lui-même à l'entretien, et aura profit à consulter cet article sur le site.
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