Frein moteur

Le frein moteur désigne le ralentissement naturel d'un véhicule qui se produit lorsque le conducteur lève le pied de l'accélérateur tout en restant en prise, laissant le moteur lui-même s'opposer au mouvement des roues. Au lieu de transformer l'énergie cinétique de la voiture en chaleur par le frottement des freins, la transmission renvoie cette énergie vers le moteur, qui l'absorbe et décélère le véhicule. C'est une caractéristique fondamentale de toute voiture dotée d'une liaison mécanique entre moteur et roues, et les conducteurs avertis l'exploitent volontairement pour maîtriser leur vitesse.

L'effet provient du fait que, papillon fermé, le moteur devient une charge et non plus une source de puissance. Les pistons doivent continuer à aspirer l'air contre le papillon presque clos à chaque cycle, et les pertes par pompage qui en résultent, ajoutées aux frottements internes et au travail nécessaire pour entraîner la distribution et les accessoires, contribuent toutes à freiner le vilebrequin. Comme les roues entraînent le moteur par l'intermédiaire de la boîte de vitesses durant la phase de décélération, cette résistance se transmet à la route sous forme de force ralentisseuse. Sur un moteur à essence, l'étranglement de l'admission est le facteur dominant ; un Diesel, dépourvu de papillon, produit moins cet effet à moins d'être équipé d'un dispositif dédié.

L'intensité du frein moteur dépend fortement du rapport engagé. Un rapport plus court fait tourner le moteur plus vite pour une vitesse de route donnée, multipliant à la fois la résistance par pompage et le désavantage mécanique perçu aux roues, si bien que l'effet ralentisseur est bien plus marqué. C'est pourquoi il est conseillé aux conducteurs qui descendent une côte longue et raide de rétrograder : maintenir un rapport court laisse le moteur assumer une grande part de l'effort de freinage en continu, épargnant aux freins à friction une sollicitation prolongée susceptible de les faire surchauffer et de provoquer le fading, une perte dangereuse de puissance de freinage. Les poids lourds prolongent ce principe par des freins sur échappement ou des ralentisseurs à décompression, dits freins « Jake », qui augmentent fortement la capacité ralentisseuse du moteur.

Il existe aussi une dimension liée à la consommation. Sur un moteur moderne à injection, dès l'instant où le conducteur lève le pied alors que la voiture est en prise et tourne plus vite qu'au ralenti, le système de gestion déclenche la coupure d'injection et ferme entièrement les injecteurs, car la rotation du moteur est entretenue par les roues. Le véhicule décélère donc sans consommer la moindre goutte de carburant, ce qui est plus économique que de passer au point mort et de rouler en roue libre, où le moteur doit encore être alimenté pour entretenir le ralenti.

Le frein moteur est propre à la transmission classique à combustion interne et se comporte différemment selon les configurations : une boîte automatique peut nécessiter un mode manuel ou sport pour retenir un rapport court, tandis que les véhicules électriques ou hybrides lui substituent le freinage régénératif, qui produit une décélération comparable au lever de pied tout en récupérant l'énergie dans la batterie au lieu de la dissiper. Utilisé avec discernement, le frein moteur assouplit la conduite, réduit l'usure des freins à friction et ne coûte rien en carburant.