Alterner les freins en descente: est-ce vraiment utile?

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J'ai entendu de nombreuses sources (certaines sur ce site, par exemple sur les réponses à cette question ici ) que vous devriez alterner l'utilisation de vos freins avant et arrière . La plupart des gens donnent comme raison que les freins peuvent mieux refroidir de cette façon.

J'ai fait la plupart du temps la même chose, mais je n'ai jamais vraiment compris si cela aide réellement et / ou s'il y a une bonne explication.

La façon dont je le vois: en descendant, nous transformons toute notre énergie potentielle (à une certaine altitude) d'abord en énergie cinétique, puis en chaleur dans les plaquettes / jantes / disques de frein.

Est-ce vraiment important si nous chauffons d'abord un peu plus le frein avant, puis le frein arrière, puis de nouveau à l'avant, etc. par rapport à un freinage uniforme avec les deux?

fgysin réintègre Monica
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J'ai toujours eu tendance à alterner pour des raisons de sécurité. Si vous commencez à perdre de la puissance de freinage, vous le remarquerez plus tôt et il vous restera probablement suffisamment de freinage pour vous arrêter complètement.
Daniel R Hicks

Réponses:

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J'ai regardé la modélisation et c'est étonnamment compliqué. Il y a beaucoup de constantes de temps et de flux de chaleur à considérer. Si j'avais un tas de thermomètres sans contact à diagraphie, j'envisagerais une expérience.

En termes pratiques, vous voudrez peut-être réfléchir aux modes de défaillance si les deux freins travaillent de la même manière: si vous devez ralentir davantage mais que les deux jeux de plaquettes / jantes / disques / liquide de frein sont déjà chauds, vous avez moins en réserve que si un refroidit tandis que l'autre chauffe - ce dernier freinage pourrait suffire à vous faire basculer par-dessus bord.

Pour une durée de descente limitée, obtenir un frein suffisamment chaud pour perdre des quantités importantes de chaleur au début du processus peut aider, mais le transfert de chaleur est linéairement proportionnel à la différence de température, ce qui contrecarrera l'effet d'avoir un frein chaud au début. Le frein avant aura plus de flux d'air et refroidira donc plus rapidement que le frein arrière; mais si vous devez vous arrêter, vous aurez besoin du frein avant pour bien fonctionner (et de manière prévisible), donc courir en descente avec le frein avant légèrement sur n'est probablement pas un bon plan.

Pour le même apport de chaleur total par frein, si la température de pointe de la surface de freinage est plus élevée, elle perdra de la chaleur dans l'air plus rapidement, ce qui pourrait potentiellement (et c'est la partie difficile à modéliser) réduire le transfert vers le reste du système (tubes pour freins sur jante, liquide pour disques hydrauliques). De plus, cela ne peut qu'accroître la chaleur perdue dans l'air par la face de travail des coussinets, car un coussin chaud touchant une jante chaude ne peut pas céder de la chaleur, mais un coussin chaud proche d'une jante chaude avec de l'air soufflant si l'espace peut le faire. Cela est plus applicable aux freins sur jante car le flux d'air sur les plaquettes dans un système de disque est minuscule - les dégagements sont plus petits et il y a souvent un mécanisme bloquant le flux d'air. La plupart des plaquettes ont une mauvaise conductivité thermique, ce qui signifie peu ou pas de chaleur à l'arrière (les plaquettes de frein à disque en métal fritté sont une exception).

Chris H
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J'aime l'explication selon laquelle les freins alternatifs sont plus sûrs.
fgysin réintègre Monica le
Bonne réponse. J'ai également envisagé de modéliser cela et j'ai abandonné après avoir réalisé à quel point les constantes étaient inconnues! Avez-vous une référence pour l'allégation de mauvaise conductivité des plaquettes de frein? Je suppose que cela signifie que les pads à ailettes de Shimano ne sont pas si utiles?
Will Vousden
@WillVousden ce sont des tampons en métal fritté - l'exception probable à mes "plus" tampons. Les plaquettes de frein sur jante sont essentiellement en caoutchouc, qui a une conductivité thermique de ~ 0,2 W / mK ou en plastique (TC similaire, nous pouvons donc supposer la même chose pour les plaquettes de disque organiques). La conductivité thermique de l'aluminium est de 200 W / mK; même l'acier est de 50 W / mK Peu d'informations techniques sur les compositions des tampons frittés sont données, mais les chiffres que j'ai vus pour le cuivre fritté varient de 2 à 50 W / mK.Le bas de gamme est 10 fois supérieur à celui des produits organiques et le haut de gamme> 100x; les ailettes sur les coussinets en métal fritté sont probablement très utiles mais ne changent pas la donne.
Chris H
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@fgysin de la même manière lors de courtes descentes urbaines pointues (j'habite dans une ville vallonnée), j'ai tendance à utiliser principalement le frein arrière pour ne pas aller trop vite (et à l'utiliser en fonction des caractéristiques de la route) et à garder l'avant pour un arrêt réel. Poids bien en arrière bien sûr.
Chris H
Vous manquez l'autre partie de cela. Faire fondre la colle à chaud sur des pneus tubulaires (d'où provient l'avis) ou faire exploser la chambre à air sous la chaleur.
tpg2114
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Le freinage avec les deux freins en même temps rendra le freinage plus efficace et plus court, laissant suffisamment de temps entre les deux pour que le système refroidisse.

Les freins doivent être appliqués pendant une courte période uniquement à l'intensité maximale jusqu'à ce que votre vitesse soit réduite au niveau souhaité.

Le fait de freiner et de traîner sur de longues périodes permettra de réduire la vitesse, mais uniquement au détriment d'une élévation considérable de la température du disque, de la jante et, le cas échéant, du liquide de frein. Il y aura un risque de défaillance si le liquide de frein atteint des températures d'ébullition. Cela est vrai avec n'importe quel véhicule.

Carel
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Si vous entrez avec une certaine quantité d'énergie cinétique + potentielle, et que vous en sortez avec une certaine quantité d'énergie cinétique + potentielle, la différence est allée se réchauffer dans les freins (ou pneus + route si vous bloquez les roues, ce qui serait mal). Un freinage précoce augmente le temps de dissipation de la chaleur. Le freinage à intensité maximale fait des hypothèses sur la surface de la route qui sont probablement imprudentes - certainement certaines de mes descentes (routières) les plus délicates ont été sujettes à des surfaces poussiéreuses ou à des feuilles humides, ou bien sûr à la redoutable couche huileuse.
Chris H
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Lorsque vous allez plus vite, vous perdez plus d'énergie en résistance à l'air et il en reste moins pour chauffer les freins.
ojs
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Le freinage pneumatique @ojs est un très bon point, et encore une autre variable à considérer. Nous devons commencer à considérer quels facteurs limitent la vitesse à quels points de la descente
Chris H
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Sur les routes pavées (vélo de route, roues de jante), je freine toujours avant et arrière simultanément et à plusieurs reprises. Cela permet un meilleur freinage en ayant un freinage plus fort (avant et arrière) et en permettant aux jantes de refroidir. Surtout avec des jantes en carbone ou sur des routes alpines, cela est en fait obligatoire. Sans le temps de refroidir pour les jantes, les plaquettes de frein seront trop chaudes et ne freineront plus et les jantes seront également trop chaudes et peuvent entraîner une explosion du tube (latex) ou des dommages aux jantes (carbone). Le freinage simultané et donc avoir un freinage plus fort vous permet d'être plus rapide avant le freinage et d'avoir un freinage "tardif".

C'est mon expérience de 25 ans de vélo (et de course) sur tous types de routes en Europe (y compris les Alpes etc ...)

Tony
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La chaleur et la température sont liées mais pas identiques.

Il faut un temps assez décent pour surchauffer les freins.

En pompant les freins, plus de chaleur est libérée dans l'air. Même sur les freins à disque, un petit espace est bien plus grand qu'aucun espace. Il ne faut pas beaucoup de flux d'air pour évacuer la chaleur. Par une chaude journée, même la moindre brise fait la différence. La chaleur rayonnante sortira sans circulation d'air.

Sous un freinage plus dur, vous générerez moins de chaleur car il freine davantage et absorbe un peu d'énergie.

Lorsque le frein devient chaud, il a moins de friction, donc une plus grande partie de l'énergie cinétique va à la chaleur puis à la température.

L'alternance des freins vous permet de pomper les freins et de maintenir une vitesse constante. Vous pouvez pomper les deux en même temps pour un refroidissement égal.

Un décent plus lent aura moins de température car les freins ont plus de temps pour refroidir. Et la chaleur est générée à un taux inférieur. Il pourrait y avoir une fenêtre où le freinage moyen est plus que léger, mais si vous le ralentissez, vous pouvez presque toujours contrôler la température. J'ai chargé un camion qui descendra une longue colline.

Si vous sentez qu'un frein commence à s'estomper (moins de friction), arrêtez-le et laissez-le refroidir.

Sur les freins sur jante, vous pouvez chauffer les pneus.

Sur les freins à disque, vous pouvez faire bouillir le liquide de frein. Naturellement, un disque plus gros aura plus de refroidissement.

J'utiliserai l'arrière sur une décente plus longue comme primaire pour avoir une certaine réserve à l'avant.

N'allez pas dans une position aérodynamique, donc plus de traînée d'air.

paparazzo
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Wow down vote Je ne me plains pas mais j'ai un diplôme en génie chimique. Nous étudions la chaleur et aussi l'aérodynamique au besoin pour les lits catalytiques fluidisés. Je n'inventais rien.
paparazzo
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Enfant, ma famille partait en vacances à vélo au Pays de Galles. Une fois, sur une très longue descente, plusieurs kilomètres, mon pneu avant a explosé à cause de la surchauffe - des freins sur jante, évidemment.

Je ne sais pas si c'est un phénomène courant, mais cela pourrait expliquer l'alternance.

À peine dire
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Il a explosé à cause de la surchauffe, et l'alternance permet à un frein de refroidir plutôt que de les traîner tout le temps, ce qui augmente la température. Alterner signifie que votre frein sera désactivé et que le refroidissement ne traîne pas.
Criggie
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Que vous utilisiez les deux freins de manière uniforme ou alternée, vous ne savez pas si l'un d'eux devient plus chaud que l'autre.

Vous ne pouvez pas contrôler une variable qui n'est pas surveillée.

Si vous aviez un écran affichant la température des freins, alors la meilleure façon de freiner serait de quelque manière que ce soit de maintenir les deux freins à la même température. Ce serait presque certainement réalisable avec une multitude de schémas de freinage, alternés ou non.

Kaz
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Ce ne serait mieux que pour la gestion de la température, pas nécessairement globale, car d'autres facteurs entrent en jeu.
Chris H
@ChrisH C'est ce que semble être la question. Je réponds. Les gens croient qu'un certain protocole de freinage gérera mieux la température, mais sans aucune base (ils n'ont jamais surveillé la température pendant le freinage).
Kaz
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Ce n'est pas tout à fait ma lecture de la question - je vois cela comme plus que la gestion de la température. Mais vous faites valoir un bon point et ce n'était pas mon downvote. Je viens de commander un thermomètre IR très bon marché en vue d'un premier test.
Chris H
@ChrisH Fondamentalement, si nous gardons le vélo à une certaine vitesse de descente, cela correspond à une certaine puissance thermique dissipée par les freins: l'énergie est mgh(masse, constante gravitationnelle, hauteur). Divisé par le temps, nous obtenons de l'intensité. Peu importe comment nous effectuons le freinage, si nous maintenons cette vitesse, nous obtenons la même dissipation. Si nous gardons les freins à une température constante et égale entre eux, cela semble idéal. S'il s'agit de matériel identique (même surface, même matériau), ils se dissipent alors de la même manière.
Kaz
Un matériel identique dans un flux d'air non identique ne se comportera pas de la même manière, mais sinon vous avez raison. C'est très similaire à mon commentaire sous la réponse de Carel, mais je ne considère que mgh + 0,5 m² au début et à la fin tandis que votre approche devrait annuler les effets du freinage pneumatique.
Chris H