Freins à disque vélo route ou freins à patins ?

11
Freins à disque vélo route
Freins à disque vélo route

Quels avantages pour les freins à disque vélo route ? Entre puissance, progressivité et contraintes d’entretien et de poids, cette solution n’a pas encore convaincu tous les cyclistes. Pourtant, leurs atouts sont bien réels.

A l’occasion du dernier salon Eurobike, chaque constructeur proposait au moins un vélo de course équipé de freins à disque. Autant de « coups de sonde » qui ont permis de jauger les retours de la clientèle. Aujourd’hui, si les freins à disque sur les vélos de course ne constituent pas encore une tendance lourde, cette solution présente néanmoins toutes les caractéristiques d’un futur standard grâce à des atouts de poids.

Les avantages du freinage par disque ont déjà été largement éprouvés en VTT, mais aussi en cyclo-cross, sur les vélos urbains et tout particulièrement les lourds. Face aux étriers de frein à patins, la puissance de freinage des freins à disque constitue leur avantage majeur. Cela est dû aux caractéristiques de conception de ces deux solutions.

Freins à disque vélo route : transmission de la puissance de freinage

Freins à disque vélo route Sram Red 22 Hydraulic disc brake
Sram a fait le pari de proposer des étriers à patins hydrauliques aux côtés de ses freins à disque Red 22.

En théorie, les freins à disque vélo route ne partent pas gagnants face aux étriers conventionnels. En effet, plus l’on s’éloigne de l’axe de la roue, moins la force nécessaire pour arrêter sa rotation est faible. A ce titre, les patins de freins actionnés par câble sont « suffisants ». Cependant, c’est sans compter sur le surplus de puissance apporté par le grip des plaquettes sur l’aluminium du disque, mais aussi par l’hydraulique. Le liquide de frein est transmis aux étriers grâce à un piston qui décuple ainsi la force transmise par la main du cycliste sur les poignées. Par ailleurs, la pression demeure constante et limite considérablement la fatigue de la main lors des appuis répétés. Avec des freins à disque par étrier, cette transmission s’effectue avec un câble qui subit des frictions sur les gaines du vélo. En ajoutant à cela la déformation de l’étrier sous l’effort, la puissance de freinage se voit considérablement absorbée par ces contraintes mécaniques.

Freins à disque vélo route : gestion thermique

Également à prendre en compte, la chaleur générée par les composants qui entrent en action lors des phases de freinage. Dans le cas des freins à étriers, c’est la jante qui chauffe le plus. Sous la friction des patins, l’aluminium de la piste de freinage chauffe vite. Cette chaleur est indispensable pour offrir un freinage efficace dans les conditions exigeantes, cependant elle peut rendre les freins inopérants si elle devient excessive, notamment lors des longues descentes avec des virages répétés.

Freins à disque vélo route shimano BR-R785 Di2
Ailettes de refroidissement sur l’étrier et le disque lui-même : les freins à disque vélo route Shimano BR-R785 Di2 bénéficie d’une excellente dissipation thermique.

Avec des jantes carbone, cette gestion de la chaleur devient encore plus délicate. En effet, elles chauffent très vite (plus vite que celles en alu) et supportent très mal les hautes températures ! Par ailleurs, avec un coefficient de friction inférieur aux jantes alu, leur freinage et moins efficace. Elles nécessitent donc une pression prolongée des étriers prolongée, ce qui entraîne une augmentation importante de la chaleur. Une température excessive appliquée à une jante carbone aura pour effet d’user prématurément la piste de freinage, voire de délaminer la jante. Elles doivent donc obligatoirement être associées à des patins de frein spécifiques, à gomme tendre. En outre, les jantes carbones transmettront une chaleur importante aux pneus et aux boyaux. Ces derniers verront donc leur comportement modifié, ce qui aura une incidence sur pilotage du vélo. Avec des boyaux, la colle pourra même être affectée.

Les freins à disque de vélo route permettent de s’affranchir en grande partie de ces contraintes thermiques grâce à une meilleure répartition de la chaleur. Celle-ci n’est plus appliquée majoritairement sur la jante, mais est répartie entre le disque, les plaquettes et le liquide de frein. Ainsi, la limite de la surchauffe est considérablement repoussée. La température de fonctionnement des freins à disque s’établit autour des 180°C. Le refroidissement s’effectue grâce au déplacement du vélo. A noter que les freins à disque Shimano R785 adoptent des solutions de refroidissement particulièrement évoluées, avec des ailettes disposées sur l’étrier, mais également sur le disque. De son côté, le frein à disque Sram Red 22 se contente d’un disque percé, une solution que l’on retrouve également chez son concurrent japonais.

Freins à disque vélo route : incidences des conditions météo

Adaptateur Centerlock 6 trous DTSwiss
Adaptateur disques de frein  Centerlock-6 trous DTSwiss.

Sous la pluie, les systèmes de freinages par étriers, situés à la périphérie de la roue, impliquent un temps de latence avant de devenir efficaces. Il faut une ou deux rotations de la roue afin de nettoyer la bande de freinage de l’eau et des impuretés accumulées et avant que les patins ne fassent leur office. C’est particulièrement sensible avec les jantes carbones, qui procureront un freinage tardif qui peut surprendre. En outre, l’humidité ambiante aura une incidence sur le comportement des différents composants tels que les câbles ou les patins.

Avec des freins à disque vélo route, il faudra également procéder à ce « nettoyage » préliminaire, sauf que les disques de frein sont nettement plus éloignés de la route, et donc des projections d’eau, de la boue et le poussière. Indéniablement, le freinage sous la pluie est bien plus efficace avec des freins à disque.

Les contraintes de conception des freins à disque vélo route

Les jantes vélo et les cadres destinés à recevoir un freinage par disques disposent d’une conception spécifique. En effet, les freins à disque vélo route imposent des contraintes spécifiques à ces éléments. Les fourreaux de la fourche et le triangle arrière sont renforcés afin d’absorber la nouvelle puissance de freinage. Il faut également intégrer les fixations des étriers et ménager de la place pour ceux-ci.

Vélo freins à disque BMC GF02 Disc Ultegra 2014
1 999 Euros pour le BMC GF02 Disc Ultegra 2014.

Du côté des roues, celles-ci bénéficient d’un rayonnage renforcé. Par ailleurs, afin de mieux passer la puissance freinage au sol et de conserver une bonne stabilité lors des fortes décélérations, la section des pneus passera au 25C, voire au 28C, ce qui peut nuire à la réactivité du vélo.

Les freins à disque vélo route, avec les contraintes d’intégration qu’ils impliquent et leur poids propre, génèrent un léger surpoids pour les vélos qui en sont équipés. Ainsi, un BMC Granfondo Dura Ace Di2 pèse 6.94 kg avec freins à étriers pivot et 7.2 kg en version à disques.

Freins à disque vélo route : l’usure, l’entretien

Les freins à disque de vélo route offrent l’avantage de ne pas endommager la jante. Difficile de donner une valeur précise de la durée de vie des plaquettes et des disques, cela dépendra des conditions d’utilisation. Par ailleurs, cette solution est encore très récente sur les vélos de route. Comme sur une voiture, on changera plus souvent les plaquettes que les disques. Il est très facile de procéder à un contrôle visuel de celles-ci. Le coût des plaquettes est très contenu, aux alentours de 20 Euros pour des plaquettes métal, moitié moins cher pour des plaquettes en résine, moins performantes. Il faudra compter une quarantaine d’Euros pour un disque haut gamme en 160 mm. Attention à la compatibilité des plaquettes avec la marque des étriers !

Vélo freins à disque Specialized S-Works Roubaix Sl4 Red Disc 2014
7 299 Euros pour le Specialized S-Works Roubaix Sl4 Red Disc 2014.

Sram et Shimano proposent des freins à disque vélo route. Sram a opté pour des fixations à vis torx. Au nombre de six, on pensera à les serrer « en étoile » sur le moyeu, afin de na pas voiler le disque. De son côté, Shimano a opté pour un système de fixation rapide Centerlock basé sur une architecture à cannelures. Notez qu’il existe des adaptateurs Centerlock vers six trous, et inversement.

Reste la purge du liquide de frein, à effectuer une à deux fois par an. Une opération qui rebute encore nombre de cyclistes, mais qui n’est pourtant guère compliquée. Cette purge est pourtant indispensable. Au fil du temps, le liquide de frein se charge en humidité, qui abaisse considérablement le point d’ébullition et engendre la création de bulles d’air qui rendront les freins inopérants en cas d’utilisation sévère. Pour effectuer cette purge, il faut disposer d’une seringue spécifique afin d’introduire le liquide à l’intérieur du circuit (sur la manette). Une seconde seringue, sur le frein arrière, récupérera le liquide usagé. Attention : Shimano fait à appel à du liquide minéral, Sram à dut DOT 5.1.

Freins à disque vélo route : des précautions à l’usage

Attention lors de l’entretien du vélo : il faudra veiller à ne pas accidentellement appliquer de la graisse ou de l’huile sur les disques, pour les raisons que l’on imagine très bien. Le cas échéant, un dégraissage minutieux sera indispensable afin que les freins retrouvent toute leur efficacité. Attention également lors des chutes du vélo ou du transport de celui-ci : il est possible de voiler un disque de frein en cas de choc. Un dévoilage est possible avec des outils rudimentaires (comme une clé prenant appui sur le rotor), mais un dévoileur de disque de frein est cependant recommandé pour plus de précision.

Freins à disque cyclo-cross
Les freins à disque ont largement fait la preuve de leur efficacité en cyclo-cross.

Il faut également prendre en compte que les plaquettes usent les disques de façon irrégulière, sous forme de stries. Celles-ci sont propres à chaque association de disques et de plaquettes. Ainsi, lors d’un changement de roues, il est conseillé de conserver le même disque. Sinon les plaquettes « mordront » un disque dont la surface ne correspondront pas à l’usure des plaquettes, réduisant ainsi la surface de friction et la puissance de freinage.

L’UCI n’a pas encore autorisé l’usage de freins à disque au sein du peloton. En couse, des raisons de sécurité qui pointent le dessin potentiellement tranchant des disques lors des chutes. Sans être coupants, il est vrai que les disques de frein vélo et VTT demandent un minimum d’attention lors de leur manipulation, notamment après un usage intensif, lorsque leur température est élevée.

Les freins à disque vélo route sont pour l’instant réservés aux machines haut de gamme. Ainsi, on trouve le BMC Granfondo GF01 Disc Ultegra Di2 à 5 999 Euros, le Specialized Roubaix SL4 S-Works Red Disc à 7 299 Euros, ou l’Orbea Avant M30D, nettement plus abordable à 2 699 Euros. Également disponible, le BMC Granfondo GF02 Disc Ultegra à 1 999 Euros. Certes, les freins à disque sur un vélo de course impliquent de nouvelles procédures d’entretien et un minimum d’attention lors du montage des roues ou leur manipulation. Toutefois, rien de contraignant, surtout au regard des avantages dynamiques procurés. Quant au surpoids, il reste assez limité. Reste à attendre une baisse des prix afin de pouvoir espérer une démocratisation de cet équipement.

Purge du liquide de frein des freins à disque vélo route Sram Red 22 :

Plus d’infos chez Sram et Shimano.

Retrouvez les offres de patins de frein vélo route sur Materiel-velo.com.

11 COMMENTAIRES

  1. je prospecte pour changer mon ancien vélo de route qui m’a rendu de bons et loyaux services sur 130 000 km. Je constate aujourd’hui avec regret que beaucoup de fabricants (notamment specialized et cannondale) cherchent à imposer leur dictat en proposant une majorité de vélos avec freins à disques dans leurs collections 2017. Sous couvert de quelques petites nouveautés mises en avant, le choix devient très serré voire impossible si on veut conjuguer à la fois le budget, la vocation principale (endurance pour moi), les équipements, la couleur, …et le système de freinage sans disques.
    Pour ma part, au risque de passer pour un ringard, je ne vois pas l’utilité d’adopter des disques, parce que, outre les inconvénients du surpoids, de la maintenance plus exigeante dans l’hydraulique, de la non_interchangeabilité avec mes autres roues, je considère ces performances de freinage dangereuses au sein d’un groupe équipé « traditionnellement », en sus du tranchant des disques en cas de chute. J’ai le loisir de pouvoir viser entre les gouttes de pluie, alors l’éventuel avantage du disque sur route mouillée devient sans objet.
    Je ne sais pas si cette volonté d’imposer le disque donnera raison à ces partisans mais moi je vais faire un vote sanction en me tournant vers ceux qui respectent le client en lui laissant encore la liberté de choix. A ce propos, j’apprécie par exemple trek et la multitude d’options personnalisables qui pour certaines ne surenchérissent pas forcément le produit.

    • Bonjour
      Le sujet du freinage disque est assez complexe car comme vous le soulignez la cohabitation va être compliquée. Le frein à disque est plus incisif et la distance réduite. Pour l’avoir déjà testé à la montagne ça ne pose pas de problème. Apres le choix est propre à chacun et il est vrai que c’est toute la gamme de roues pour la pratique du vélo qu’il faut revoir. Il faut aussi se conformer aux standards des disques pas forcement valable d’une marque à l’autre (exemple de 140mm ou 160mm).
      Pour ce qui est du choix, Focus Cervélo font moitié/moitié dans leur gamme. Pinarello propose aussi et toujours des vélos dans vos recherches. Le Gan RS débute à 3000€ complet. Si vous hésitez sur un modèle particulier faites nous savoir votre choix. Sachez enfin que le changement et la décision quant à l’utilisation en compétition ne sera officielle (ou non) en octobre.
      Cordialement

  2. bonjour l’équipe velotech.
    Votre article est très intéressant mais à mon avis il va y avoir les pris disc et les anti.
    De mon avis j attends que les éléments qui composent les groupes soient complètement fiable et éprouvés pour éventuellement faire un essai si l’occasion se présente.
    L’avantage est certains pour une utilisation urbaine après en compétition je pense que le champ d’action est très réduit. De plus la maintenance va être très compliqué pour beaucoup et en cas de fuite , plus de frein!!!
    Dans le même sens un câble qui lâché c est pareil

    • Il faudra attendre l’issue de la phase de test en cours sur les courses World Tour, en vue d’une éventuelle homologation en 2017 par l’UCI. En compétition, il est vrai que l’arrivée de cette technologie laisse pas mal de monde sur l’expectative. Pour les mécanos, de nouvelles procédures vont devoir être élaborées (purges, transport des vélos, changement et maniement des roues), et quid des risques de blessures par les disques en cas de chute ? En pratique, on peut tout de même imaginer quelques avantages, notamment sous la pluie, ou moins d’échauffement de la jante lors des fortes chaleurs. Les coureurs auront probablement le dernier mot.

    • Votre VTT semble avoir été décliné en version V-brake et freins à disque. Si le cadre et la fourche sont équipés des fixations pour étiers, cela est possible.

  3. « Reste la purge du liquide de frein, à effectuer une à deux fois par an. Une opération qui rebute encore nombre de cyclistes, mais qui n’est pourtant guère compliquée »

    Sur du Shimano en single way bleed, je veux bien croire, mais sur du SRAM avec la purge à deux seringues c’est une vraie galère. Merci de pondérer pour les néophytes.

  4. « Avec des freins à disque vélo route, il faudra également procéder à ce « nettoyage » préliminaire, sauf qu’en raison de la petite taille du disque, 140 ou 160 mm contre 625 mm pour une roue de vélo, il sera instantané »
    Étant donné que la vitesse angulaire reste la même, le nettoyage du disque ne sera pas plus rapide que la piste du patin…

    • Bonjour,
      Pour être équipé de freins à disque, votre VTT doit impérativement être doté d’une fourche doté de fixations adaptées ! Il n’existe pas de système compatible avec les fourches classiques. Par ailleurs, vous devez également disposer de jantes compatibles.

LAISSER UN COMMENTAIRE

Please enter your comment!
Please enter your name here


Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.