frein
(latin frenum)
Organe destiné à ralentir, à arrêter ou à immobiliser un ensemble mécanique doué de mouvement. (Cet organe peut être parfois le moteur lui-même [frein moteur].)
AUTOMOBILE
Sur une automobile, les freins agissent sur les quatre roues et sont commandés par une pédale. Le Service des mines exige la présence d'une seconde commande par levier à main, seulement utilisée pour bloquer le véhicule à l'arrêt.
Le frein à tambour, ou frein à mâchoires, se compose d'un plateau fixe supportant des segments (ou sabots, ou mâchoires, ou patins) articulés de telle sorte qu'ils puissent venir s'appliquer à l'intérieur d'un tambour solidaire de la roue. Ces segments sont garnis sur leur périphérie d'un matériau de friction offrant un coefficient de frottement très élevé et une grande résistance à la chaleur.
Le frein à disque comprend un plateau circulaire solidaire de la roue, sur lequel s'exercent les forces de serrage dans le sens axial, c'est-à-dire parallèlement à l'axe de rotation, par l'intermédiaire des étriers, à l'intérieur desquels se déplacent des tampons de friction. Outre sa puissance de freinage considérable, l'appareil à disque est parfaitement refroidi, son usure est régulière et son fonctionnement ne provoque aucune déformation, contrairement au frein à tambour.
Ces divers types de freins sont à commande hydraulique. Sur certaines voitures et sur les poids lourds, l'effort de freinage est amplifié par l'utilisation d'un servofrein, généralement commandé par dépression. Certains dispositifs de freinage sont munis d'un système antiblocage (ABS) permettant un freinage régulier, quelles que soient les qualités d'adhérence de la chaussée.
CHEMIN DE FER
Sur les véhicules classiques, les freins agissent par l'intermédiaire de sabots appliqués sur les tables de roulement à l'aide d'un piston, mobile dans un cylindre à air comprimé ou à vide. Le frein est habituellement continu (une seule manœuvre actionne l'ensemble des freins de l'ensemble des véhicules du train) et automatique (sa mise en action peut être provoquée par toute vidange de la conduite générale : rupture d'attelage, par exemple), modérable au serrage et au desserrage. L'air comprimé est distribué aux véhicules par une conduite générale, qui alimente les réservoirs auxiliaires de chaque véhicule. Dans le frein direct, l'air comprimé est transmis directement du réservoir principal de la machine aux cylindres de frein de la locomotive et, le cas échéant, des véhicules remorqués. Sur les voitures à voyageurs modernes, on utilise souvent, outre le frein à sabots, un frein à disque.
Sur les locomotives et les automotrices électriques, on utilise également le freinage rhéostatique (avec dissipation de l'énergie dans des résistances) et par récupération (avec renvoi du courant sur la ligne de distribution). Le frein à patin électromagnétique agissant sur le rail est utilisé en complément des autres systèmes de freinage sur les voitures à voyageurs à vitesse élevée et sur les tramways et métros légers.
Pour les grandes vitesses, on a mis au point de nouveaux systèmes : le frein linéaire à courants induits, qui agit par courants de Foucault, et le frein hydrodynamique, qui possède un circuit hydraulique servant à l'évacuation de la chaleur.
Les rames du T.G.V., qui atteignent des vitesses de 270 km/h, sont équipées d'un frein rhéostatique, d'un frein à disque et d'un bloc de freinage.
