Un frein à tambour est un système de freinage^[1] constitué d'une cloche (le tambour), à l'intérieur de laquelle se trouvent au moins deux mâchoires munies de garnitures. Leur fonction est de s'écarter grâce à des cames ou des pistons^[1] qui provoquent le frottement de la garniture dans le tambour.

Ces cames sont actionnées par une commande mécanique (câble, tirant) et les pistons sont actionnés par une commande hydraulique.

Fonctionnement

Le frein à tambour fonctionne en 3 temps:

1. Lorsque le frein n’est pas actionné, le piston est serré et par conséquent les mâchoires ne frottent pas l’intérieur du tambour lui permettent tourner librement.
2. Lorsque le frein est actionné, le piston exerce une force sur les mâchoires. Cela entraîne un frottement très important qui réduit à son tour les révolutions du tambour.
3. Lorsque l’on relâche la pédale de frein le ressort de rappel permet aux mâchoires de revenir à leur position de repos.

Description

Le frein a tambour comporte au sein du moyeu :

• deux mâchoires de frein venant s'écarter et frotter sur l’intérieur du tambour ;
• un actionneur : une ou deux cames pour pousser les mâchoires sur le tambour^{[N 1]} ou par des pistons pour les freins à commande hydraulique ;
• des ressorts sont chargés de ramener les mâchoires à leur position de repos.

Histoire

Les freins à tambour ont d'abord été utilisés dans l’automobile^[1], puis dans l'aviation. Du fait du manque de résistance de ceux-ci à l’échauffement^[1] et des risques de blocage, les avions ont assez rapidement évolué vers les freins à disque.

Les automobiles ont évolué vers les freins à disque au travers de la compétition qui a eu besoin de freins plus puissants et plus performants que les automobiles "grand public" de l'époque. Aujourd'hui, la plupart des automobiles sont équipées de freins à disque au minimum sur les roues avant^{[1],[N 2]}.

Avantages et inconvénients

Par rapport au frein à disque caractérisé par sa progressivité, le frein à tambour a tendance à freiner en tout ou rien, car lorsque les mâchoires sont écartées, elles se trouvent « aspirées » par le tambour. Lorsque le frein à tambour est puissant, il provoque facilement des blocages de roues dangereux pour la stabilité du véhicule, d'autant plus avec les commandes par câbles, dont le réglage était délicat.

Lorsque les mâchoires sont écartées par une seule came, le frein est peu efficace mais le risque de blocage est faible.

Lorsqu'elles sont écartées en plusieurs points (frein double came, ou plus), le nombre de points d'aspiration des garnitures augmente, et avec lui, la force de freinage et le risque de blocage.

C'est la raison pour laquelle la plupart des véhicules, surtout les véhicules à deux roues, sont maintenant équipés de freins à disque.

Sur le plan technique, le frein à tambour est étanche aux poussières et à l'eau. Cette étanchéité lui confère un inconvénient, le refroidissement, qui n'est pas très efficace et peut entraîner une surchauffe en cas de freinages longs ou répétés^[1]. Un frein à tambour se refroidit généralement par son pourtour extérieur, muni d'ailettes pour dissiper la chaleur. Certains modèles disposent d'ouïes de refroidissement qui forcent l'air à circuler à l'intérieur, mais au détriment de l’étanchéité, donc de la poussière et de l'usure mais aussi de l'introduction d'eau et du risque de gel de la mâchoire et des patins.

Un autre inconvénient du frein à tambour est sa faculté à parfois s'encrasser de manière importante, chose qui n'arrive pas avec un frein à disque, car les poussières issues du freinage sont automatiquement évacuées vers l'extérieur par la force centrifuge.

Les déformations des tambours et leur faible endurance à l'échauffement entraînent la disparition progressive de ce type de frein sur les véhicules récents^{[N 2]}. De plus, les freins à disques engendrent moins d'effet gyroscopique particulièrement préjudiciable à une motocyclette.

Couple de freinage