Pour faire rouler les trains de plus en plus vite, les problèmes se posent surtout en freinage et moins en traction.
L'énergie à dissiper augmente très vite avec la vitesse, et est telle que l'utilisation seule de la roue pour dissiper cette énergie est insuffisante et conduirait à une altération des caractéristiques métallique de la roue.
De plus le freinage sur les roues présente l'inconvénient d'ajouter à la fatigue thermique due au freinage la fatigue mécanique due au roulement .
L’utilisation du frein à disque résout ce problème.
• Des patins en matière composite pincent des disques à ailettes, en fonte ou en acier, calés sur l’essieu,
• Les ailettes des disques permettent d'évacuer la chaleur due au freinage,
• Leur coefficient de freinage est de 0,35.
Avantages :
• Gain d’efficacité due au fort coefficient de freinage,
• Economie d’entretien,
• La possibilité de combiner disques et sabots facilite l'évacuation de la chaleur. Les performances en sont améliorées d'autant,
• Réalisation d'un freinage doux et silencieux, exempt de bruits de timoneries.
Inconvénients :
• Création d’une couche de glace lors de période de grand froid,
• L'adhérence est affaiblie par le polissage dû au roulement,
• Le disque utilisé seul conduit à un polissage néfaste de la roue,
Pour diminuer ce dernier inconvénient, il faut soit utiliser des antienrayeurs, soit compléter le dispositif par un frein à semelles.(freinage réalisé à 1/3 par les semelles et 2/3 par les disques)
