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Freins à disques ou freins à patins sur route ? Le point

Disque Route 1

Freins à disques, évolution, révolution ou inutilité ?

Les vélos équipés de freins à disques sont de plus en plus nombreux au sein des gammes des constructeurs. Pourtant, ils ne sont pas encore autorisés en compétition. Cela veut-il dire qu’il est encore trop tôt pour s’équiper ? À qui s’adressent les freins à disques ?

Les adeptes des freins à disques avancent l’argument de la sécurité : ce système a fait ses preuves à VTT où le freinage se montre puissant, progressif et insensible à la boue ou à l’humidité. Les cyclistes sur route, plus conservateurs, avancent les progrès réalisés ces derniers temps par les équipementiers de freins, de patins ou de jantes pour déclarer inutile le changement de système. Et surtout, ils mettent en avant le fait que depuis des générations, un vélo de route s’utilise avec des freins à patins. De fait, il s’avère que ce sont surtout les constructeurs qui poussent à l’adoption du freinage à disques sur la route, plus que les utilisateurs eux-mêmes. Pourtant, chez Sram et Shimano, on affirme à juste titre que ce produit se destine avant tout à une catégorie de pratiquants : les cyclistes peu expérimentés qui font de la sécurité en toute circonstance une priorité. Quant à l’autorisation en compétition (sur route), l’Union Cycliste Internationale fait un pas en avant et deux en arrière lorsqu’elle signifie qu’elle est prête à autoriser le disque à la condition que tous les coureurs en aient librement accès. Ce qui signifie qu’il est nécessaire pour cela que tous les équipementiers présents au plus haut niveau des compétitions professionnelles en proposent le choix à leurs coureurs. Pour résumer, le développement des freins à disques passe par leur validation réglementaire en compétition, et par leur utilisation par les coureurs pros, alors même qu’ils ne sont pas les premiers visés par ce type de matériel.

Route Disque Cannondale Shimano Synapse

La sécurité

Le freinage à disques hydraulique freine indéniablement plus fort que le freinage à patins. Il est aussi beaucoup plus endurant et n’est pas modifié par les conditions extérieures. Les distances nécessaires à l’arrêt de l’ensemble homme-machine sont indépendantes de l’humidité. Dans le même temps, aussi rigides soient-ils, les freins à patins nécessitent un léger temps de réponse, avant que la surface de la jante ne s’assèche au contact des patins. Ce même contact patins/jante est indissociable des problèmes liés à l’abrasion : dans le meilleur des cas, les patins s’usent plus ou moins rapidement, dans le pire des cas c’est la jante qui finit par chauffer et altérer le freinage si l’action est vraiment prolongée, à se creuser et perdre en rigidité pour l’aluminium au fil du temps. Les pneumatiques peuvent même être impactés, à cause de la proximité de la surface de freinage avec les flancs des pneus ou des boyaux. Celui qui ne l’a pas vécu imagine aisément les conséquences ! Le freinage à disques conserve ses caractéristiques beaucoup plus longtemps. Les plaquettes et les disques se changent plus rarement que des patins, et les jantes carbones notamment ne sont pas exposées lors de chaque freinage. Quant au système hydraulique, bien que plus complexe, il est finalement aussi fiable qu’un système à câble, en ne nécessitant qu’un entretien sérieux par an.

Route Disc Cannondale Synapse Shimano Pluie

Un freinage plus puissant et plus constant que le système à patins trouve donc ses avantages dans les conditions suivantes :

  • Des conditions climatiques difficiles, puisque la qualité du freinage n’est pas altérée par l’humidité. Il peut donc être très avantageux dans les longues descentes de col, ou les traversées d’agglomérations, sous la pluie.
  • Un poids roulant élevé. Un cycliste de 90 kg sollicite beaucoup plus ses freins qu’un autre de 60 kg.
  • La nécessité d’un freinage constant, soit parce que la pente est trop forte, trop longtemps, ou pour ne pas prendre trop de vitesse.

Reste que le freinage à disques peut aussi poser quelques problèmes de sécurité, liés à sa puissance ou au matériel lui-même :

  • Les disques proéminents sont susceptibles d’être tranchants en cas de chute, et a fortiori en cas de chute collective, au sein d’un peloton. C’est d’autant plus dangereux si cette même chute intervient après une longue descente où les freins ont été fortement sollicités, avec des disques surchauffés.
  • La puissance du freinage est telle, surtout sous la pluie par rapport à des patins traditionnels, qu’elle dépasse les capacités d’adhérence des pneumatiques. Pour y remédier, les constructeurs proposent des vélos avec des pneus larges, de 28, voire 32 mm. Ainsi équipés, les vélos gagnent en tenue de route, mais perdent nettement en nervosité.
  • Il est important, afin d’obtenir un freinage qui ne bloque pas les roues à la moindre action sur les poignées, de disposer de disques adaptés au poids de l’utilisateur. Sur route les vélos sont équipés de disques de 140 ou de 160 mm. Lorsqu’on dispose d’un gabarit de coureur cycliste et non de rugbyman, l’association entre des disques de 140 et de pneus de 28 mm donne des résultats très satisfaisants, autant en termes de puissance, d’adhérence, que de dosage, comme cela a été le cas lors de notre test du Cannondale Synapse Hi Mod Disc (Voir lien ici). Mais avec des disques de 160 mm, propres au VTT XC ou aux gabarits lourds, la moindre action trop appuyée sur le levier à 30 km/h se solde par un blocage de la roue arrière peu rassurant.

Matériel spécifique

Évidemment, le freinage à disques nécessite l’emploi d’un vélo et de roues spécifiques. Passer aux disques limite ainsi le retour en arrière. Cadre et fourche sont ainsi renforcés, non seulement pour recevoir les étriers, situés près de l’axe des roues, mais aussi pour supporter les contraintes du freinage. Les roues sont spécifiques, car recevant les disques près des moyeux. Là encore, les contraintes exercées lors des freinages imposent des rayonnages plus solides, avec plus de rayons et/ou une disposition différentes de ceux-ci au montage. En revanche, l’absence de contraintes au niveau des jantes peut permettre d’alléger un peu celles-ci sans toucher à la fiabilité, et même de gagner un peu en termes d’inertie (poids en périphérie)… un gain annihilé d’ailleurs par le montage de pneus de plus grosse section. Les leviers, tout le système de freinage et les roues affichent en moyenne 400 g de plus qu’un montage classique. Poids auquel il convient de rajouter le cadre et la fourche renforcés, ainsi que les pneus plus larges, pour l’adhérence. Au final, un vélo avec un freinage à disque pèse environ 600 g de plus, à niveau de gamme équivalent, qu’un vélo au montage traditionnel. Un surpoids à relativiser néanmoins, par rapport au poids du cycliste sur le vélo et par rapport à l’effet réel sur la performance.

Disque Route Zipp Sram Red Specialized

Les avantages de l’hydraulique

Si le changement d’un câble de frein est relativement aisé et se réalise en quelques minutes, l’entretien du système hydraulique des freins à disques nécessite plus de temps et de savoir-faire. L’avantage de ce système réside dans le liquide installé dans les gaines, depuis la poignée jusqu’aux étriers, en lieu et place d’un câble mécanique. Ce liquide, actionné par un maître-cylindre dans la poignée lors du freinage, décuple la force exercée par les doigts lors du freinage. D’où cette impression de douceur et de constance dans le freinage, à l’inverse d’un câble, qui peut s’étirer et se déformer. Pour un fonctionnement parfait, il est très important que la pression du liquide soit constante dans le système, et que l’air ou l’humidité ne viennent pas altérer le montage. D’où des précautions particulières à prendre lors des purges et du remplacement du liquide, une voire deux fois par an, au risque de voir le système inopérant. Complexe, mais finalement plus fiable et plus doux à l’usage qu’un système à câble. D’ailleurs, il existe des freins à disques à câbles, plutôt fermes à l’usage et réservés à l’entrée de gamme.

Route Disque Specialized SWorks Roubaix Zipp Sram

Les limites du voile

Dans les deux cas – freins à patins ou freins à disques – le voile d’un des éléments liés au freinage est problématique. Si la jante est voilée suite à un choc, le freinage à patins est fortement altéré, voire inopérant. Il peut même arriver qu’il soit impossible de continuer à rouler si la roue touche les étriers, avec une casse de rayon par exemple. Avec le disque, ce type de problème ne change rien au freinage. Et c’est un gros plus ! En revanche, à la suite d’un choc ou lors du transport du vélo, un disque peut aussi se voiler. Dans ce cas, le freinage devient sec et difficilement dosable (à-coups), tout en usant prématurément les plaquettes ou la surface du disque. Et surtout, le disque frotte sur l’étrier, ce qui ralentit le vélo et provoque un bruit désagréable. Notons que pour un bon centrage du disque à la base, Shimano et Sram emploient deux systèmes différents : une fixation par cannelures pour le premier (Centerlock) et une fixation par 6 vis Torcx à serrer en étoile pour le second. Il va de soit qu’un montage soigneux au départ influe nettement sur le confort d’utilisation par la suite.

Route Disque Shimano Cannondale Synapse

Le patin fait de la résistance

Alors bien sûr, on peut rétorquer que ceux qui défendent les freins à patins sont les mêmes qui trouvaient à dire lorsqu’est sortie la pédale automatique, il y a 30 ans. Force est de reconnaître néanmoins que depuis 20 ans et l’apparition des premières jantes carbone sur les vélos de route, les progrès de ce type de freinage ont été colossaux. Certains fabricants tentent le freinage arrière placé sous la boîte de pédalier, mais les inconvénients restent nombreux (réglages, mise en place de la roue arrière, frottement de la jante sur les patins, là où elle se déforme plus qu’au niveau des haubans…). Placés traditionnellement au niveau de la tête de fourche ou des haubans, les Direct Mount gagnent aussi bien en puissance qu’en aérodynamisme. Mais des étriers encore traditionnels de marques réputées, associés aux nouvelles gommes et à des traitements de surface des jantes révolutionnaires font aussi très bien l’affaire. Le freinage est puissant, dosable, et ce même sous la pluie. La seule constante est de réserver un type de patins à un type de jantes, et de surveiller leur usure. En compétition, les freins sont utiles, mais finalement peu utilisés par rapport aux dérailleurs par exemple. Car les coureurs expérimentés « lèchent » la jante avec les patins pour ralentir sans jamais chercher à stopper complètement. Imaginons les désastres provoqués par des pelotons où se mêleraient les adeptes du disque avec ceux du freinage traditionnel, et les risques de collisions associés. C’est une des raisons pour laquelle le freinage à disques est encore interdit aussi sur les cyclosportives.

Pétri de qualité et ultra performant, le freinage à disques est donc aujourd’hui réservé aux adeptes des sorties en solo ou en très petit comité, ou encore aux vélos de randonnée. Ses avantages sont nombreux, mais pas toujours justifiés sur un vélo de course.

Disque Route 2

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11 Commentaires

  1. GELY Jean Denis

    3 février 2015 at 7:35

    J’ajouterai un autre petit bémol à l’utilisation de ce type de freinage.
    Je roule avec des freins à disques dans un pays où cette année nous avons eu beaucoup de vent (dans l’Aude, en bord de méditerranée) et je peux vous assurer que le disque est très sensible au vent latéral, même plus que des jantes hautes. Ainsi, la roue avant vous inflige souvent de violentes saccades ce qui est peu sécurisant pour le coup. Pour info j’ai des disques Shimano 160 sur des roues DT Swiss Spline 24Db et pneus Continental GP 4000 en 28.

  2. JB

    18 février 2015 at 10:05

    Merci . article très instructif.

  3. GUELQUE

    19 juin 2015 at 8:15

    Bonjour, je pense que je vais faire l’acquisition de ce type de vélo avant que le mien devienne obsolète.. de toute manière les constructeurs vont très vite construire que ce type de vélo pour être compétitif. Comme les vtt il y a quelques années: on ne trouve plus de vtt en v brake et même des roues en 26 pouces….inconcevables il y a encore 6 ans!!!

  4. Joseph de Poortere

    25 juillet 2015 at 7:50

    Article très sérieux et bien écrit. Bravo !!

    Si le disque se démocratise en route alors il faudra penser à augmenter les entraxes des moyeux. En effet, le fait de rajouter un disque détériore la géométrie des moyeux en fermant le parapluie. Cela donne des roues moins rigides latéralement. D’autant que avec l’apparition du 11v et bientôt du 12v les parapluies des roues arrières ont déjà été largement dégradés…

    D’autre part, contrairement à ce qu’on pourrai penser, le fait de mettre des pneus ou boyaux plus large améliore la résistance aux roulement. Mettre du 28 ou du 32 peut donc être plus avantageux que du 25. Il convient ensuite de déterminer le meilleur compromis entre prise au vent/résistance au roulement.

  5. Robert

    23 décembre 2015 at 5:44

    Juste pour info: les freins à patins sont aussi des freins à disques puisque la roue forme un disque.

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  7. Gavarron

    17 juillet 2016 at 3:47

    Bravo pour ta logique Robert tu as tout à fait raison c’est le même principe

  8. Christian

    18 janvier 2017 at 8:20

    Je pèse 85 kg et je fais du tandem avec freins à disque et du vélo de route avec frein à patins. Si le frein à disque, par sa puissance, me paraît nécessaire sur un tandem, le frein à patins me semble suffisant sur un vélo de route. Les freins à patins ont pour avantage d’être faciles d’entretien et de moins faire travailler le rayonnage. En outre, vous risquez moins de bloquer la roue par temps de pluie sur gravillons ou en peloton.

  9. Antoine M

    30 janvier 2017 at 2:15

    J’ai un système de freins à disque sur un BMC alpen challenge, qui m’a coûté fort cher, pour un usage en ville de type coursier, c’est un système tout simplement dangereux.

    Le freinage n’est pas progressif, n’est pas dosable. Ma roue arrière se bloque et chasse dès que la chaussée est grasse ou légèrement humide, à la moindre pression sur les freins.

    J’ai chuté deux fois en trois mois et je viens de me fracturer la main. Je n’avais jamais chuté auparavant en plusieurs années d’utilisation urbaine intensive sur mon précédent coursier, un Trek FX.

    • patrick

      3 mars 2017 at 9:19

      Bonjour,
      Oh là là, ou votre vélo a un problème ,ou vous avez une force phénoménale dans les mains, je pèse 60kg , 2 vélos avec freins à disque et je peux vous assurer ne pas en changer

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