Blocage des roues au freinage

Le blocage des roues décrit l'instant où l'effort de freinage appliqué à une roue dépasse l'adhérence disponible entre le pneu et la route, ce qui immobilise la roue alors que la voiture continue d'avancer. La roue glisse alors au lieu de rouler, et l'empreinte de contact racle la surface au lieu de l'agripper. C'est l'un des modes de défaillance fondamentaux du freinage, car un pneu délivre son frottement maximal juste avant de glisser, et non après : une roue bloquée génère en réalité moins de force de ralentissement qu'une roue freinée jusqu'au seuil de glissement.

Le mécanisme découle de la physique du frottement au niveau de l'empreinte de contact. À mesure que la pression à la pédale augmente, le couple de freinage à la roue s'accroît jusqu'à dépasser l'adhérence limitée que le pneu peut mobiliser, laquelle dépend de la surface de la route, de l'état du pneu et de la charge sur cet angle de caisse. Une fois la roue bloquée, le caoutchouc passe du frottement statique au frottement dynamique, ce dernier étant plus faible, si bien que la décélération chute et que la distance d'arrêt s'allonge. Sur une surface mouillée, verglacée ou meuble, où l'adhérence est déjà rare, le blocage survient à des efforts de pédale bien plus faibles.

Les conséquences ne se limitent pas à un arrêt plus long. Une roue avant bloquée ne peut plus générer l'effort latéral nécessaire pour diriger, de sorte que la voiture poursuit tout droit quelle que soit l'orientation des roues, le conducteur se trouvant incapable de contourner un obstacle. Une roue arrière bloquée est sans doute pire encore, car elle supprime la stabilité latérale de l'arrière du véhicule et peut provoquer un tête-à-queue. Les pneus bloqués développent aussi rapidement des méplats, laissant une zone de gomme usée qui engendre ensuite des vibrations.

C'est précisément le problème que l'ABS a été créé pour résoudre. L'ABS détecte le blocage imminent de chaque roue grâce à des capteurs de vitesse et module rapidement la pression de freinage, relâchant et réappliquant plusieurs fois par seconde pour maintenir chaque pneu à la limite de l'adhérence. En empêchant le blocage complet, il préserve à la fois la distance d'arrêt plus courte d'un pneu qui roule et l'autorité de direction dont le conducteur a besoin. Le répartiteur électronique de freinage (EBD) affine encore ce travail en répartissant l'effort entre les essieux, afin qu'aucune roue ne soit surfreinée lorsque la charge se reporte vers l'avant.

Les conducteurs de véhicules anciens dépourvus d'ABS apprenaient la technique du freinage par à-coups, consistant à pomper manuellement la pédale pour imiter ce que l'électronique fait désormais automatiquement, ou le freinage au seuil, qui consiste à maintenir la pression juste en deçà du point de blocage. Le blocage reste pertinent même sur les voitures modernes, car il révèle les limites de l'adhérence disponible et explique pourquoi les distances de freinage s'allongent considérablement par mauvais temps. Il est étroitement lié à la course et au ressenti de la pédale de frein, puisque le conducteur juge en partie sa proximité du blocage par la pédale, et il figure aux côtés du fading parmi les principales limites auxquelles tout système de freinage doit faire face.