Identifier les différents systèmes de freinages mécaniques
Il existe différents types de freins mécaniques que l’on peut distinguer en deux catégories :
- 1️⃣ freins sur jante
- 2️⃣ freins sur moyeux
Les choix effectués par les constructeurs reposent sur plusieurs paramètres : le coût de production ; le type de cadre, de fourche et de roue qui composent le vélo ; l’efficacité souhaité du freinage (en fonction de l’usage du vélo) ; la durabilité et l’entretien ; le potentiel marketing (par exemple : beaucoup de néophytes pensent, à tort, que n’importe quel système de freins à disque sera toujours plus efficace que des freins à patins).
Dans ce cours, tu apprendras :
- Comment fonctionne la cinétique du freinage
- Reconnaître les différents types de freins mécaniques : patins, moyeux, disques, tambour…
Et pour te permettre de mémoriser toutes ces nouvelles connaissances, nous te proposerons de conclure avec plusieurs exercices ludiques.
ℹ️ A noter
Les systèmes de freinage hydraulique seront abordés dans le cadre d’un module spécifique.
1. La cinétique du freinage
Comprendre comment interagissent les composants lorsque le cycliste freine permet d’identifier précisément leur rôle, leur importance et leur niveau de sollicitation.
Lorsque le cycliste freine, il tire le levier de frein vers lui, qui tire automatiquement le câble de frein dans la même direction. Ce dernier fait pivoter les mâchoires de l’étrier qui se resserrent. Les patins, accrochés aux mâchoires, viennent frotter sur la jante de la roue, ce qui ralentit la roue du vélo jusqu’à l’arrêt en complet. Pour les systèmes de freins à tambour, le câble de frein tiré actionne le mécanisme interne de freinage qui ralentit la roue. Sur un système de freins à disque, le câble de frein tiré engendre la mise en contact des plaquettes de freins sur le disque, qui a pour effet de ralentir la rotation de la roue.
Ici, tu peux donc retenir que les composants les plus sollicités lors du freinage sont les câbles (et les gaines dans lesquelles ils coulissent) et ce qu’on appellent les garnitures de freins (patins, plaquettes) qui sont en contact avec la “surface de freinage”. Ces composants sont également appelés “consommables” puisqu’il est nécessaire de les remplacer une fois que le leur matière servant à freiner est consommée ou oxydée.
2. Les différents systèmes de freinage
2.1 Freins sur jante
Frein Cantilever
Le frein Cantilever traditionnel a un bras saillant en forme de L de chaque côté, un stop-câble qui tient la gaine sur le cadre ou la fourche, ainsi qu’un câble de liaison entre les deux bras qui est similaire au câble des freins à étrier à tirage central.
Frein V Brake
Le frein V–brake est le système le plus répandu sur les vélos d’entrée de gamme et a remplacé au fil du temps le système Cantilever. Il est composé de deux bras qui s’installent sur les tasseaux prévus sur la fourche à l’avant et au niveau des haubans à l’arrière. Chaque bras est doté d’un patin dont la portée, l’orientation et l’angle sont réglables. Les bras sont actionnés par le levier au guidon, via le câble.
Frein à mâchoires
Le frein à mâchoires est un grand classique dans le monde du vélo, ils sont composés de deux bras pivotant sur un ou deux pivots selon les modèles. Le câble vient se fixer sur le côté de l’étrier. Le frein à mâchoire est toujours le modèle de référence en vélo de route, notamment les étriers à mâchoires double pivots qui donnent plus de forces au freinage.
2.2 Freins sur moyeu
Freins à disque
Il existe deux types de technologies de freins à disque : mécanique et hydraulique. Les deux système permettent d’activer les pistons de l’étrier, qui mettront en contact les plaquettes de frein avec le disque et ainsi réaliser l’opération de freinage.
Les deux systèmes sont présentés juste en dessous.
Quel que soit le système, le disque est fixé sur le moyeu de la roue conçue à cet effet (différente des roues accueillants un système de freins à patins).
ℹ️ Les + de ce système
Pour les systèmes moyens/haut de gamme, ces composants offrent un freinage souple et précis, même sous la pluie.
Frein à disque mécanique
Il dispose d’une commande par câble coulissant dans une gaine, comme sur les systèmes de freins à patins.
ℹ️ Les – de ce système
Le câble s’étire lors du freinage. Par conséquent, il est moins puissant que le système hydraulique. Côté entretien, le câble devra être remplacé s’il s’effiloche ou s’oxyde, comme sur les système à tirage de patins.
Frein à disque hydraulique
Il est équipé d’une durite reliant le levier de frein à l’étrier. Le circuit est rempli de liquide de frein en circuit dit “fermé” (100% hermétique pour éviter toute entrée d’air et d’humidité).
ℹ️ Les + de ce système
Un freinage souple (facilement dosable, progressif) et puissant, même par temps de pluie. Côté entretien, une purge du circuit devra être effectuée très occasionnellement, notamment si le freinage perd en efficacité.
Frein tambour
Les freins à tambour ont un petit bras métallique toujours fixé sur le côté gauche de la fourche ou en dessous de la base arrière gauche du cadre. Cette pièce sert à empêcher le moyeu de la roue de tourner sur lui-même quand le frein est utilisé.
Au moment du freinage, la garniture (en orange sur la photo) entre en contact avec le tambour qui freine la roue.
👀 Jette un œil sur ton vélo
Observe sur ton propre vélo et identifie son système de freinage.
Tu ne retrouves pas le système de freinage de ton vélo dans le cours ? pas de soucis, cela veut simplement dire qu’il fait parti d’un autre module de formation sur le “freinage avancé”.
À toi de jouer