Freinage: Fixe VS Flottant

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Kanrinin
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Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Kanrinin »

Je me suis posé la question cette semaine et j'aimerai avoir des avis, j'ai déjà demandé à Dangerous et il m'a répondu dans le bon sens mais tous les deux, on n'est pas aller bien au fond du sujet.

La question était: en partant du principe que les pistons sont tous égaux, est-ce qu'un étrier double piston flottant (les deux du même côté) freine mieux qu'un double piston fixe (un par côté), la première réponse était bien évidement oui pour de simples questions de guidage d'étrier et de répartition de la force de freinage sur la plaquette.

Mais cette nuit, lors de l'un de mes nombreux réveils, j'ai eu une illumination si l'on put dire. la pression du liquide pousse le piston d'un étrier flottant mais aussi l'étrier en lui même par la même action sur la partie AR de la chambre du piston. L'étrier complet joue donc le rôle des pistons théoriquement de l'autre côté sur un fixe.
Fixe VS Flottant.PNG

Ce qui voudrait dire qu'un flottant double piston équivaudrait à un fixe quatre piston (dans le style 944 turbo) les quatre forces externes du fixe s'annulant. De plus un étrier flottant absorbe plus des voiles d'origine des disques et donc sont moins soumis aux vibrations. De plus, à matière égale, un flottant est plus léger qu'un fixe car moins de matière. Ceci bien entendu en ne tenant pas compte des pertes par frottement des axes d'étrier qui sont quasi nulle s'il est en bon état.


Un simple piston flottant équivaudrait aussi à un double piston fixe.

Dans ce cas, pour comparer des étriers, il suffit de prendre de diamètre d'un piston de calculer l'aire de contact et de multiplier de résultat par deux pour du flottant pour avoir une idée de la force de freinage obtenue à une pression donné.

Corrigez-moi si je me trompe ou donnez vos avis car j'ai quatre pinces de BM en simple piston (MEGAPISTON) chaussé sur quatre disques ventilés en 286 et je suis en train de me tâter à partir sur ce freinage pour mon futur daily proche car le véhicule sur lequel ils sont monté est parfaitement équilibré d'origine et la différence de débit AV AR d'un MC cup devrait faire la différence de pression AV AR que nos bestioles ont besoin et que j'aime bien aussi faire des phrases super-longues sans ponctuation...

Sur ceux, je vais retourner à jouer à Metroid!
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benicox
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par benicox »

Avec l'étrier flottant, lorsque le piston pousse le disque en poussant sur l'étrier en même tant, tel que tu l'explique, les plaquettes ont-elles une surface de contact bien "à plat" :?:

L'avantage des étriers fixe, c'est aussi leur légèreté (les brembo sont en alu) : ce qui est un plus pour le poids des masses non suspendues et donc la tenue de route :thumb:
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Benoit
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Benoit »

Kanrinin a écrit :Un simple piston flottant équivaudrait aussi à un double piston fixe.
OUI et NON...

A diamètre de pistons égaux, c'est faux. Car la pression du liquide se répartie sur plus de surface avec + de pistons. (vieux cours de méca : Pression = Force/Surface)
Si les diamètres de tes pistons sur ton étrier fixe sont égaux à la différence de surface/le nb de pistons, ton affirmation est vraie... les forces sont égales !


D'un point de vue purement mécanique, dans le cas d'un flottant, la force totale qui s'exerce est divisée en deux de chaque côté du disque, car la partie flottante "s'oppose" à la poussée de tes pistons. La force est donc divisée. Dans le cas d'un fixe, la même pression est exercée sur tous les pistons, c'est elle qui est divisée. La force est donc + importante (toujours selon P=F/S).

M'enfin, je voudrais bien qu'un expert en méca confirme tout celà...


http://fr.wikipedia.org/wiki/Pression
Compte inactif

Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Compte inactif »

disons que si nous rentrons dans l'histoire des cours de meca il faut partir d'un solide indeformable.......... qui n'est forcemen pas notre cas apres on peu parler de la chaleur cad 4 piston qui sont en relation directe avec le liquide de frein est ce que ça chauffe plus que 2 gros... pas evident ajoutons a cela le quid de la déformation des étriers cad si un flottant est méga rigide contre un fixe moins rigide ça donne quoi??

la réponse a tout ces paramètre est certainement dans l'utilisation que nous voulons faire de la voiture
cf: monté en temps des plaquettes disque liquide de frein
-liquide de frein utilisé type d'étriers... bref
ce n'est pas une réflexion simple théorie du fixe ou flottant car je ne pense pas que cela puisse aboutir a une solution valable et constructive
je vois bien ou tu veux en venir loic je te connais ;)

maintenant c sur que si le freinage étais performant sur ta bm il le sera sur la cox peu être même un peu trop brusque ON/OFF

un peu comme ceux qui mettent du Cayenne turbo sur une cox et oui c jolie ça rien a dire ça impose le respect mais ils ont été étudié pour une caisse qui pese combien??? 3 ou 4 foi plus qu'une cox... avec bien sur un servo frein approprié un abs et une répartition judicieusement calculé...

je me demande ce que peu donné ce freinage sur circuit et si vraiment c'est performant la..... je ne pense pas car la cinématique n'est pas respecter par rapport a l'utilisation préconisé par la monte de tel étriers

par contre justement maintenant que ce sujet est ouvert pourquoi ne pas mettre nos idées en commun et réfléchir sur un système performant pour nos bestiolles

:biggrin:
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Benoit
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Benoit »

Il est fort ce ppp, moi dans dans mes calculs, ya ni chaleur, ni déformation, etc...
Mon niveau de calcul mécanique est resté à l'école, "ya pas de facteurs externes" :roll: :oops:
Compte inactif

Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Compte inactif »

Benoit a écrit :Il est fort ce ppp, moi dans dans mes calculs, ya ni chaleur, ni déformation, etc...
Mon niveau de calcul mécanique est resté à l'école, "ya pas de facteurs externes" :roll: :oops:
:biggrin: :biggrin: :biggrin:
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Kanrinin
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Kanrinin »

A diamètre de pistons égaux, c'est faux. Car la pression du liquide se répartie sur plus de surface avec + de pistons

Je ne suis pas d'accord avec ça. Le liquide de frein est sous pression partout, il appuie sur le piston et dans toute la chambre. Ce qui fait bouger l'étrier flottant et donc freiné la partie gauche ce n'est pas l'action de repoussement du piston mais l'action que le liquide a sur le fond de la chambre. Sur un fixe aussi cette poussée est là MAIS vu que l'étrier est fixe et que cette poussé est égale des 2 côtés elle s'annule par simple opposition de force (notons qu'un étrier fixe faible se déchira en 2 sous cette opposition).

A dire vrai c'est ce que je pensais au départ Benoit mais en voyant la cinématique sous cet angle, je me suis posé ces questions.


Concernant la flexion d'un étrier, gageons bien qu'ils ne bougent pas lors de leur effort, sinon, se serai un drame pour la tenue de route et les plaquettes!

D'un point de vue purement mécanique, dans le cas d'un flottant, la force totale qui s'exerce est divisée en deux de chaque côté du disque, car la partie flottante "s'oppose" à la poussée de tes pistons. La force est donc divisée.

C'est là que ça coince, je ne pense pas qu'elle se divise justement car le but d'un étrier flottant est d'utiliser la force créée par le liquide sur la partie AR des chambres, on a dans ce ca, la force créée par le liquide sur la surface du piston + la force créée par le liquide sur la calotte de chambre (placebo du piston extérieur sur un fixe). JE ne pense pas qu'un mono piston flottant ait une force divisé par 2 par rapport à un double fixe, je pense au contraire que du fait qu'il utilise cette force (nulle par opposition sur un double), il égale de double piston fixe car celà peut être résumé par le fait que le piston extérieur soit à l'intérieur avec une came de renvoi de force(corps de l'étrier) pour schématiser.
Avec l'étrier flottant, lorsque le piston pousse le disque en poussant sur l'étrier en même tant, tel que tu l'explique, les plaquettes ont-elles une surface de contact bien "à plat"
Oui pas de souci de ce côté, il n'y a pas de flexion sur des étriers pareils.

Maintenant, niveau légèreté, c'est sûr que des pinces en alu seront toujours plus légères qu'en métal mais faire des pinces flottantes alu, il faut vraiment avoir un problème. Par contre, par rapport à des pinces fixe métal, les flottantes sont beaucoup plus légère.

Il est fort ce ppp

Ho oui, vraiment fort. Ce n'est pas ironique (j'en vois venir :twisted: )
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par blue1303 »

Pour une fois que je peux mettre mon grain de sel :biggrin: , il n'y a pas que le Ø des pistons à prendre en compte, il y a aussi la pression à l'intérieur du circuit.

Comme tu le dit Kanrinin, le fait que l'étrier flottant serve de butée ne change rien au problème.
A Ø de piston et pression équivalente, on divise bien la force appliquée sur chaque plaquette par 2 !

Si on part sur des Ø de pistons identiques entre étrier flottant et étrier fixe et une pression identique sur "la pédale", pour un étrier flottant avec 2 pistons, la force appliquée sur les plaquettes sera 2 fois moins forte qu'avec un étrier 4 pistons.
Dans le cas de l'étrier flottant, on peut mécaniquement considérer que seul les 2 pistons fournissent l'effort de pression, la partie flottante jouant le rôle de butée.( en réalité, c'est bien l'effort qui est répartie par moitié sur les 2 plaquettes). On a donc 2 pistons pour actionner 2 plaquettes.

Alors que dans le cas de l'étrier fixe, on a bien la pression les 4 pistons qui appuyent de part et d'autre, 2 pistons par plaquettes.
On freine donc 2 fois plus fort avec les étriers 4 pistons fixe qu'avec les 2 pistons flottants.

Ensuite, il faudra régler les problèmes du maitre-cylindre ....
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ElPax
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par ElPax »

Je pense c'est deux types d'étrier se différencient dans le temps de réaction et le type de freinnage.
Je m'explique,
-le flottant :
la plaquette côté piston frotte d'abord sur le disque avant que le piston soit suffisament déployé pour que l'autre plaquette rentre en contact avec le disque.
ça doit avoir pour effet de faire chauffé plus vite les plaquettes les disques et le liquide.
donc pour une conduite ou tu as besoin rapidement de tes freins (ville) et c'est faux car ici on fait tous chauffer nos moteurs avant de leur tirer dessus.

-le fixe :
Ce montage me parait plus on/off dans la réaction car toujours dans la théorie, les pistons de chaque côtés arrivent en même temps en contact avec le disque.

Ensuite pour ce qui est de puissance du freinnage, je rejoint PPP si le freinnage était puissant sur ta bm il le sera sur ta cox, surtout que tu lui fait un méga slim fast.
Je sais pas si ça fait vraiment avancé la question puissance, mais je pense plus dans l'utilisation, ça dépend de ta conduite.
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dragstrip
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par dragstrip »

alors, pour faire simple et court parce que c'est tard et je suis fatigué :suspect: :suspect:

LA seule reponse a toutes vos hypothese repose sur le bon vieux F=P*S

Ce qui nous donne, que la force d'un piston est la resultante de la pression par la surface.

Ouala, a vos calculettes; je releve les copies demain soir. :scratch: :scratch: :scratch:
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Kanrinin
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Kanrinin »

Bon je n'arrive pas à comprendre pourquoi vous voulez diviser la pression par 2 alors on va calculer la force sur une base de 20 bars soit 20kg/cm² apliquée sur des pistons de 20cm² (à peu près 5cm de diamètre). Pour être simple, on va garder la même pression et la même aire peu importe l'étrier.

P=F/S
F=PxS
F en Kg
P en Kg/cm²
S en cm²

Donc prenons déjà le cas de l'étrier fixe et calculons TOUTES les forces, pas seulement celles qui vous interresse:

F=20x20=400 KG donc on a 400KG de poussé par piston soit:
Fixe calcul 1.PNG

Il faut bien prendre en compte que le liquide étant à 20bars, il est à 20 bars partout et vu que la calotte de chambre est aussi grande que la calotte de piston, elle a la même surface, il en résulte la même force sur l'extérieur de l'étrier. Néanmoins, ces forces extérieures s'annulent car l'étrier est fixe et tenant d'un seul bloc, on élimine donc les forces extérieures car nulles et on garde donc les forces agissant sur les 4 pistons soit 400Kg x 4=1600Kg. Une tonne six de pression sur le disque répartie gauche droite.


Maintenant prenons le cas d'un étrier flottant, on reprend exactement le même exercice soit une pression de 20 bars agissant sur une surface de 20cm² donnant une force de 400Kg ceci donnant:
Flottant calcul 1.PNG

On a les 2 vecteurs forces sur les pistons effectivement donc 800Kg d'un côté et la force de l'autre côté est donné par le liquide qui repousse l'étrier en voulant l'éloigner du piston. Le liquide pousse sur les 2 calottes de chambre qui font la même surface que les pistons soit 20cm² x 2 soit 400Kg x 2 soit 800Kg de poussé voulant repousser l'étrier. L'étrier étant flottant il reporte cette force sur tout son corps et donc invariablement sur la plaquette EXT qui se prend donc 800Kg de poussé par l'étrier.
On a donc bien 800Kg par côté et donc une tonne six de force globale sur le disque.

Je vais peut être jouer mon Manu et rester camper sur mes bases mais:
-1 je n'arrive toujours pas à comprendre pourquoi vous voulez diviser la force par 2 malgrès une pression fixe.
-2 Si je me suis planté dans mes calculs expliquez-moi où et pourquoi.
-3 Si je suis un débile profond pour ne pas avoir vu une évidence, dite la moi mais j'ai beau retourner le problème dans tous les sens, je tombe toujours sur ce résultat qui dit qu'un étrier flottant donne autant de force un étrier fixe avec la double de piston car le flottant se sert de la force de ses calottes de chambre pour utiliser la plaquette EXT, force qui est nulle par annulation sur un fixe.

Maintenant, quand est-il du confort de freinage je ne sais pas mais ça ne m'entonnerai pas que le fixe est plus de mordant rapidement simplement car il a moins de masse à mouvoir pour freiner.

surtout que tu lui fait un méga slim fast.

Ce n'est pas pour la cup, j'ai déjà 4 pinces 944 turbo en alu prévu pour ne serai-ce que pour une question de légèreté, de mordant et de surface de plaquette en contact avec le disque.
Compte inactif

Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Compte inactif »

Très bon sujet Kanrinin :thumb:

Je pense pas que la différence soit flagrante sur la pression max exercée par les plaquettes sur le disque. En revanche, la grosse différence ce verra sur ce que l'on appelle le "mordant". J'explique ma réflection:

-Prenons en 1er le flottant: Lorsque qu'on exerce une pression sur la pédale, on envoie une pression de liquide vers les pistons (comme pour un fixe tu me diras...) ce liquide est un peu comme moi une grosse feignasse et cherche le chemin le plus simple. il pousse alors le piston, qui lui viens appuyer sur le disque et là on trouve donc un "obstacle". le liquide qui pousse alors contre le fond de la chambre et par ce fait fait coulisser la partie "flottante" et sa plaquette pour enfin appuyer sur l'autre face du disque. C'est long et engendre pas mal de phases pour arriver à serrer les plaquettes sur les 2 faces du disques.

-Prenons maintenant le "fixe": On appuie de la même façon sur la pédale et là il se passe la même chose jusqu'à l'entrée de l'étrier. Là le liquide feignasse ou pas, il à pas le choix. il va directement pousser tous les pistons et ainsi mettre les plaquettes en contact avec les 2 faces du disques.

Le résultat final (même s'il est le même) est tout de suite beaucoup plus rapide avec un fixe. ensuite il faudrais calculer les forces exercées sur les pistons de différent diamètres . Ensuite il faut également prendre en compte la qualité du liquide. Un liquide usagé (je pense pas t'apprendre grand chose) aura une "inertie" plus grande que du neuf de compet'.

Dans tous les cas, un "fixe" sera plus léger qu'un "flottant" de par la matière utilisée pour sa fabrication. En tout cas dans la gamme Porsche, je connais pas trop d'étriers "flottant" en alu. Y'a peut-être d'atre marque qui en font, tu va pouvoir nous éclairer.

Puis sans parler de perf pures, souvent un étrier "flottant" étant de conception plus agée, ils sont également plus usés et ont donc besoin d'une bonne réfection. Si le budget est un critère de choix, il faut également en tenir compte.

Voilà ma petite réflection vite fais de ce soir. j'y réfléchirais plus longuement demain. Mais ce post est vraiment intéressant et merci d'avoir posé une question comme celle là.


Mode "ducon" ON: euh, autant mettre du 6 pistons, tu seras tranquille... :lol:
OFF, ok :arrow:
Compte inactif

Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Compte inactif »

bonsoir tt le monde :)

jolie dessin loic :)

bon imaginons pour de la pure théorie dans les cas de pistons opposé cela suppose dans ta démonstration que les 2 plaquettes devrais suser de la meme maniere des 2 cotés
heuuuuuuuu pas sur du tout ça et si ce n'est pas le cas ça veut dire que nous n'applikons pas 800 kg de chaque cotés...

dans le cas d'un flottant c flagrant qui na jamais démonté ses plaquettes et pu voir ce phénomène???

il ne faut pas oublier quelques points qui me paraissent quand meme importants :
-1 dans le cas d'étriers flottants la plaquette "fixe" est forcement plus rigide que la mobile car elle est plaqué entièrement contre l'etrier l'autre la mobile elle ne pos "que" sur la surface des pistons .... Maintenant PROBLÈME le fait que dans ce cas l'a on peu dire qu'un demi etrier est mobile rajoute des pièces et qui plus est en mouvements... risque de grippage ( deja vu) et malheureusement flexion même très rigide si on fait le calcule puisqu'il est question de ça la et ben......... vous verrez bien entendu exit la theori du solid indeformable dc ça va drôlement compliqué vos calculs hihi moi je ne les ferais pas lol

-2 etriers fixes alors la l'avantage étriers bien plus rigide et léger pas de pièces en mouvement a part les pistons mais de par leur diametre ils sont bien plus rigide que les guides de l'etrier flottant. évidement vous l'aurez compris les plaquettes dans ce cas la meme si le diamètre des pistons est importante au final la force exercé sur la plqette est certainement bonne mais pas uniforme par contre d'ou de efforts plus soutenu a certains endroits


maintenant le refroidissement qui a mon sense a tout son importance dans tout ça quel system refroidira le mieu??? fixe ??? plus compacte dc pas sur que ça chauffe moins mais peu etre de façon plus iniforme a contrario les system flottant meme si plus ajouré peuvent ils mieu refroidire en sachant que de par leur system mecanique est on plusieur pieces d'alliage differents et un coté ou la plaquette brulante sera en contacte constant sur le fond de l'etriers...

bref j'espere ne pas trop vous avoir soulé :boire: avec tt ça ;)

@ plus
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Kanrinin
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Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Kanrinin »

Mode "ducon" ON: euh, autant mettre du 6 pistons, tu seras tranquille... :lol:
Tarox 10 pistons :lol: :lol: :lol:
Plus sérieusement, des flottant alu, ça n'existe pas; car l'alu se déforme très rapidement, il ne tien pas une force importante sans fléchir. Par contre, des fixe métal, j'en connais quelques uns. C'est très lourd et dans ce cas (et uniquement dans ce ca, un flottant est plus léger.

Concernant mon budget, c'est simple, je les ai déjà... En gros, je prends, 4 tambour, je les tourne our en faire des moyeux classiques, je perce un trou fileté pour y fixer le disque, le reperce les disque en 4/130 du cop j'ai 4 disques en 286 ventillé à la place des tambours. Et pour les étriers, il faut que je fasse des platines (grande inconnu pour arrivé à un résultat d'équerre), un mc cup standard et pour le frein à main, frein hydraulique, c'est le top du top.

bon imaginons pour de la pure théorie dans les cas de pistons opposé cela suppose dans ta démonstration que les 2 plaquettes devrais suser de la meme maniere des 2 cotés
heuuuuuuuu pas sur du tout ça et si ce n'est pas le cas ça veut dire que nous n'applikons pas 800 kg de chaque cotés...

dans le cas d'un flottant c flagrant qui na jamais démonté ses plaquettes et pu voir ce phénomène???
Heu moi.... En sachant que c'était mon boulot, les seuls différences d'usure de plaquette que l'on voyait résultait d'un grippage de l'étrier, du reste, ça use pareil et les plaquettes sont interchangeable donc sans différence de qualité.

Par contre, autre chose, la plaquette fixe ne plaque pas dur tout l'étrier. Celui-ci na que "deux dents" de maintient qui plaque la plaquette. Ce qu'il a de plus également, c'est que pour éviter un travail de biais et donc une usure irrégulière, tous les flottants modernes, sont muni de ressorts de retenu côté EXT pour les maintenir droit vers l'intérieur du disque et assurer un travail parfaitement égal et éviter les risques de grippage par usure prématurée des guides (maladie sur les anciens étriers dépourvus de ce dit ressort.
a contrario les system flottant meme si plus ajouré peuvent ils mieu refroidire en sachant que de par leur system mecanique est on plusieur pieces d'alliage differents et un coté ou la plaquette brulante sera en contacte constant sur le fond de l'etriers...
Rappelons que se sont les plaquettes qui chauffent l'étrier et non le contraire, la plaquette fixe aura un plus grand pouvoir de dissipation de chaleur car elle sera en contact avec plus de surface de l'étrier. Différence de vitesse de refroidissement INT EXT avec un temps de chauffe égal engendre obligatoirement une plaquette INT en surchauffe. Sans parler du brassage d'air des jantes sur la partie EXT de l'étrier, un mauvais point pour le flottant. (Notons que les miens ont des ailettes de refroidissement uniquement sur la partie INT vraissemblablement pour tenter d'équilibrer la T° globale.

Attention, je ne fais pas l'éloge du flottant loin de là, je dirais même vive les fixes mais j'aimerai suivre ce post pour avoir les pours et les contres de ces 2 montages sans préjugé.
Compte inactif

Re: Freinage: Fixe VS Flottant

Message par Compte inactif »

Par contre, autre chose, la plaquette fixe ne plaque pas dur tout l'étrier. Celui-ci na que "deux dents" de maintient qui plaque la plaquette. Ce qu'il a de plus également, c'est que pour éviter un travail de biais et donc une usure irrégulière, tous les flottants modernes, sont muni de ressorts de retenu côté EXT pour les maintenir droit vers l'intérieur du disque et assurer un travail parfaitement égal et éviter les risques de grippage par usure prématurée des guides (maladie sur les anciens étriers dépourvus de ce dit ressort.
exacte ça fais longtemps qu j'ai pas demonté mes plaquette de water pumped......... mais mes etriers ar flottant de golf 4 sont dans une espese de fonte d'alu et sont franchement assé legé je trouve conparé a du 944 atm.....
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