Liquide de frein

Le liquide de frein est un type de liquide hydraulique utilisé dans les applications de freinage et d'embrayage hydrauliques des automobiles , des motos , des camions légers et de certains vélos . Il est utilisé pour transformer la force en pression et pour amplifier la force de freinage. Il fonctionne parce que les liquides ne sont pas sensiblement compressibles .

La plupart des liquides de frein utilisés aujourd'hui sont à base de glycol-éther , mais des liquides à base d'huile minérale ( Citroën / Rolls-Royce liquide hydraulique minéral ( LHM )) et de silicone (DOT 5) sont également disponibles.

La plupart des liquides de frein sont fabriqués pour répondre aux normes établies par des organisations internationales, nationales ou locales ou par des agences gouvernementales.

L' Organisation internationale de normalisation a publié sa norme ISO 4925, définissant les classes 3, 4 et 5, ainsi que les classes 5.1, 6 et 7 reflétant des performances progressivement plus élevées pour les liquides de frein.

La Society of Automotive Engineers (SAE) a publié les normes J1703, J1704 et J1705, qui reflètent des performances de plus en plus élevées pour les liquides de frein. Ces normes ont des équivalents dans la norme internationale ISO 4925.

Les normes fédérales de sécurité des véhicules automobiles (FMVSS) dans la norme FMVSS n° 116 définissent les grades DOT 3, DOT 4, DOT 5 et DOT 5.1, où DOT fait référence au ministère américain des Transports . Ces grades sont largement utilisés dans d'autres pays. Leurs classifications reflètent largement les spécifications de la SAE, DOT 3 est équivalent à SAE J1703 et ISO classe 3, DOT 4 à SAE J1704 et ISO classe 4, etc.

Tous les liquides conformes aux normes DOT doivent être incolores ou ambrés, à l'exception du silicone DOT 5, qui doit être violet. La portée de la norme FMVSS n° 116 est limitée aux liquides « destinés à l'utilisation ». Le liquide de frein « en cours d'utilisation », ou non étiqueté conforme aux normes DOT, existe dans n'importe quelle couleur.

Bien qu'un véhicule utilisant du DOT 3 puisse également utiliser du DOT 4 ou du 5.1 (une augmentation de température) si les élastomères du système acceptent les composés de borate qui augmentent le point d'ébullition, un véhicule qui nécessite du DOT 4 peut faire bouillir le liquide de frein si un DOT 3 (une diminution de température) est utilisé. De plus, ces fluides à base de polyglycol-éther ne peuvent pas être mélangés avec du DOT 5.0, qui est à base de silicone.

Le DOT 5 est un liquide à base de silicone et est distinct de la série des DOT 2, 3, 4, 5.1. Il est immiscible avec l'eau et avec d'autres liquides de frein et ne doit pas être mélangé avec eux. Les systèmes ne peuvent changer de liquide qu'après un changement complet du système, comme une restauration totale.

Il contient au moins 70 % en poids d'un diorganopolysiloxane. Contrairement aux fluides à base de polyéthylène glycol, le DOT 5 est hydrophobe . Un avantage par rapport aux autres formes de liquide de frein est que le silicone a un indice de viscosité plus stable sur une plage de températures plus large. Une autre propriété est qu'il n'endommage pas la peinture.

Le liquide de frein DOT 5 n'est pas compatible avec les systèmes de freinage antiblocage . Le liquide DOT 5 peut s'aérer lorsque le système de freinage antiblocage est activé. Le liquide de frein DOT 5 absorbe une petite quantité d'air, ce qui nécessite une prudence particulière lors de la purge de l'air du système.

Le manque d'acceptation des fluides à base de silicone a conduit au développement du DOT 5.1, un fluide offrant les avantages de performance du silicone, tout en conservant une certaine familiarité et compatibilité avec les fluides à base d'éther de glycol. Le DOT 5.1 est la version sans silicone du DOT 5, défini par la norme FMVSS 116 comme contenant moins de 70 % de silicone. Au-dessus de ce seuil, il s'agit du DOT 5.

Les liquides de frein doivent avoir certaines caractéristiques et répondre à certaines normes de qualité pour que le système de freinage fonctionne correctement.

Pour un fonctionnement fiable et cohérent du système de freinage, le liquide de frein doit conserver une viscosité constante dans une large plage de températures, y compris par grand froid. Ceci est particulièrement important dans les systèmes avec système de freinage antiblocage (ABS), antipatinage et contrôle de stabilité (ESP), car ces systèmes utilisent souvent des micro-valves et nécessitent une activation très rapide. Les liquides DOT 5.1 sont spécifiés avec une faible viscosité sur une large plage de températures, bien que toutes les voitures équipées d'ABS ou d'ESP ne spécifient pas le liquide de frein DOT 5.1. Pour une réaction plus rapide des systèmes ABS et ESP, il existe des liquides de frein DOT 4 et DOT 5.1 à faible viscosité répondant à l'exigence de viscosité maximale de 750 mm ² /s à −40 °C (−40 °F) de la classe 6 de l'ISO 4925. Ceux-ci sont souvent appelés DOT 4+ ou Super DOT 4 et DOT 5.1 ESP.

Le liquide de frein est soumis à des températures très élevées, notamment dans les cylindres de roue des freins à tambour et des étriers de freins à disque . Il doit avoir un point d'ébullition élevé pour éviter la vaporisation dans les conduites. Cette vaporisation crée un problème car la vapeur est très compressible par rapport au liquide et annule donc le transfert hydraulique de la force de freinage - les freins ne parviendront donc pas à arrêter le véhicule.

Les normes de qualité font référence aux points d'ébullition « sec » et « humide » d'un liquide de frein. Le point d'ébullition humide, qui est généralement beaucoup plus bas (bien qu'au-dessus de la plupart des températures de service normales), fait référence au point d'ébullition du liquide après absorption d'une certaine quantité d'humidité. Il s'agit de plusieurs pour cent (à un seul chiffre), variant d'une formulation à l'autre. Les liquides de frein glycol-éther (DOT 3, 4 et 5.1) sont hygroscopiques (absorbant l'eau), ce qui signifie qu'ils absorbent l'humidité de l'atmosphère dans des conditions d'humidité normales. Les liquides non hygroscopiques (par exemple, les formulations à base de silicone /DOT 5 et d'huile minérale) sont hydrophobes et peuvent maintenir un point d'ébullition acceptable pendant toute la durée de vie du liquide.

Le liquide à base de silicone est plus compressible que le liquide à base de glycol, ce qui donne aux freins une sensation spongieuse . Il peut potentiellement souffrir d'une séparation de phase/accumulation d'eau et de gel/ébullition dans le système au fil du temps - la principale raison pour laquelle des fluides hygroscopiques monophasés sont utilisés.