Les types huile de freins

Mis à jour : 2 mars 2019

Les freins hydrauliques sont conçus pour utiliser l'un des deux principaux types de liquide de frein soit l'huile DOT ou l'huile minérale. Le type d'huile utilisée est choisi par la compagnie lors de la conception du frein.  Les freins nous ralentissent en transformant l'énergie cinétique en chaleur, en utilisant la friction. Le liquide de frein n'est que l'un des composants essentiels qui permet aux systèmes de freinage hydrauliques de fonctionner efficacement. Son travail consiste à transférer les forces d'entrée que vous créez sur le maître-cylindre (levier) vers les pistons de l'étrier. Ceci est possible car les fluides sont généralement incompressibles. Le liquide de frein doit également résister, autant que possible, aux températures élevées créées par les forces de freinage. Lors de freinage en conditions normale, l'huile à l'intérieur des tuyaux gainés peut atteindre 130 degrés. Par contre dans des conditions de freinage extrêmes, on peut atteindre près de 200 degrés. 


L'huile DOT est certainement le fluide de frein le plus couramment utilisé actuellement, en raison de sa large utilisation dans l'industrie automobile. Tous les fluides DOT (à l'exception de DOT 5) sont constitués d'une base poly-glycol. Les fluides à base de glycol sont constitués d'un mélange d'ingrédients contenant jusqu'à dix substances distinctes qui constituent le produit final. Ces substances peuvent être décomposées en quatre composantes clés :


-Un lubrifiant : tel que le polyéthylène ou le polypropylène, pour garder les pièces en mouvement librement (20 à 40%).


-Un diluant : habituellement de l'éther de glycol, qui détermine le point d'ébullition et la viscosité du fluide et représente 50 à 80% du fluide.


-Un modificateur-coupleur : qui contrôle le degré de gonflement des pièces en caoutchouc exposées.


-Un Inhibiteur : pour prévenir la corrosion et l'oxydation.


L'huile DOT doit répondre aux normes et spécifications strictes établies par la Society of Automotive Engineers and the Department of Transportation (DOT). Ces normes se concentrent sur le maintien de la performance du liquide de frein dans une gamme de températures (élevées et basses) et spécifient également les températures d'ébullition minimales auxquelles les fabricants de fluides doivent adhérer. Cela permet alors d'assurer la qualité du produit peu importe de quelle compagnie il provient. Les huiles DOT à base de glycol (3, 4 et 5.1) sont entièrement compatibles entre elles et peuvent être facilement mélangées ou échangées sans nuire aux performances du frein ou à ses caractéristiques. Le changement principal surviendra sous forme d’une diminution ou une augmentation du point d'ébullition du liquide de frein dans son ensemble.

Une caractéristique qui différencie les divers types d'huile DOT est leur point d'ébullition respectif. On fait référence ici à la température à laquelle le liquide de frein commence à bouillir ou à se vaporiser. Cet état est causé par la chaleur intense créée par une utilisation prolongée et intensive des freins. Lorsque le liquide de frein absorbe suffisamment de chaleur, il bout et se vaporise. Il se transforme d'un fluide à un gaz. Ce gaz peut entraîner une défaillance complète des freins puisque soudainement, l'huile passe d'une nature incompressible à une compressible. Le système ne peut alors plus transmettre ses forces à l'étrier. Ce phénomène est connu sous le nom de « décoloration par fluide ». Quand on parle de point d'ébullition de l'huile DOT, on fait toujours référence au point d'ébullition à sec et non humide. Le point d'ébullition à sec signifie la température d'ébullition de l'huile neuve provenant d'un contenant non ouvert. Le point d'ébullition humide, lui, est défini comme la température où le liquide de frein commencera à bouillir après avoir absorbé 3,7% d'eau par volume. L'huile DOT atteindra ce niveau de volume d'eau après environ 2 ans de service. C'est pourquoi il est conseillé de renouveler votre liquide de frein chaque année.

L'effet de cette teneur en eau est une diminution du point d'ébullition original de l'huile. Lorsque l'huile atteint une teneur en eau de 8%, le point d'ébullition de la DOT 3, par exemple, est presque réduit à celui de l'eau, soit de 100 °C. Les fluides à base de glycol sont hygroscopiques, ce qui signifie qu'ils absorbent l'eau et/ou l'humidité de l'environnement à des pressions atmosphériques normales, atteignant des taux de 2 à 3% par année. Ce processus est accentué dans des conditions et/ou des climats plus humides. Cette eau trouve son chemin pour se retrouver dans l'huile via des pores microscopiques dans les conduites de frein et les joints. Au fur et à mesure que l'eau entre dans le système elle est dispersée dans tout le liquide au lieu de se retrouver dans les endroits plus bas comme l'étrier (l'eau étant plus lourde que l'huile). Cela aide à maintenir le point d'ébullition uniforme plutôt que retrouver des flaques d'eau à travers le système qui bouilleront beaucoup plus tôt que le reste du liquide. L'uniformisation du taux d'humidité du liquide empêche également la corrosion localisée des pièces internes qui peut être provoquée par le contact de l'eau dans le système de freinage.

Le liquide de frein DOT 5 est très différent des autres huiles DOT puisqu'il s'agit d'un liquide à base de silicone. Aussi appelé liquide de frein synthétique, la DOT 5 n'est pas compatible avec aucune autre huile DOT. Bien que la DOT 5 ait un point d'ébullition plus élevé que les autres, elle ne constitue pas une alternative permettant d'augmenter le point d'ébullition de votre ligne de frein. Étant plus compressible que les autres huiles DOT, elle peut entraîner une sensation de manette de frein léthargique ou spongieuse, et nécessite une conception particulière lorsqu'elle est utilisée dans les systèmes de freinage. La DOT 5 pour sa part est hydrophobe et n'absorbe pas l'eau de l'atmosphère comme le ferait un fluide de frein DOT ordinaire. 

Contrairement au liquide de frein DOT, les huiles de frein minérales ne sont régies par aucune norme ou organisme de règlementation. Par conséquent, les informations techniques sur les diverses substances les constituant sont généralement difficiles à trouver. Les compagnies Shimano et Magura ont sans aucun doute passé beaucoup de temps et d'argent à affiner leurs huiles minérales, alors vous comprendrez pourquoi il y a un certain degré de secret sur le sujet. Bien qu'il n'y ait aucune norme légiférant la conception des huiles minérale, certaines compagnies considérerons qu'il s'agit d'un avantage majeur puisqu'ils ont un contrôle complet dans le processus performance et c'est un argument convaincant. Il est facile de comprendre pourquoi une grande organisation comme Shimano, avec son budget, voudrait un contrôle complet sur la production de son liquide de frein. Contrairement au fluide DOT, l'huile minérale est hydrophobe et n'absorbe pas l'humidité de l'environnement. Cela signifie qu'il n'y a pas de température d'ébullition sèche ou humide, le point d'ébullition reste constant et ne baisse jamais. Malgré tout, l'humidité pénètre tout de même la ligne de freins. Puisque le liquide repousse toute infiltration d'eau (étant plus lourde que l'huile), elle se retrouve alors plus basse dans le système, généralement dans l'étrier. L'étrier est quant à lui est plus sensible aux températures élevées puisqu'il est directement en contact où le frottement est créé. Si on y retrouve de l'eau avec un point d'ébullition aussi faible que 100 degrés, cela peut alors entrainer une défaillance des freins. Une purge (ou ''bleed'') doit donc être fait chaque année afin d'éviter ce problème. 


La durée de conservation du liquide de frein DOT à base de glycol est nulle en raison de ses propriétés hygroscopiques. C'est pourquoi chaque flacon doit être muni d'un film d'aluminium étanche recouvrant l'ouverture. Dès que ce joint étanche à l'air est brisé, il commencera à absorber l'humidité de l'environnement et le point d'ébullition commencera à baisser. Vous ne pouvez donc pas acheter de l'huile DOT pour vos entretiens à long terme. L'huile minérale, pour sa part, est hydrophobe et n'absorbe pas l'eau de son environnement. Elle peut donc être conservé indéfiniment.


Les huiles DOT à base de glycol (3, 4 et 5.1) sont entièrement compatibles entre elles et peuvent être facilement mélangées ou échangées sans nuire aux performances du frein ou à ses caractéristiques. Le changement principal viendra dans une diminution ou une augmentation du point d'ébullition du liquide de frein dans son ensemble. L'huile silicone DOT 5, n'est pas compatible avec les autres fluides DOT et ne peut pas non plus être mélangée avec du liquide de frein à l'huile minérale. Comme il n'y a pas de freins hydrauliques avec du liquide DOT 5, nous ne nous en soucierons pas trop. La principale chose à retenir est qu'il ne devrait jamais être confondu avec DOT 5.1 car ils sont fondamentalement très différents. Du côté de l'huile minérale, il n'y a pas de ligne directrice à respecter qui sont établies par l'industrie mais je ne recommanderais en aucun cas de mélanger les différentes marques entre elles ou d'utiliser une autre marque outre que celle dédiée à votre ligne de freins. Cela pourrait même annuler votre garantie en cas de bris. 

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