#5 Fonctionnement, avantages, entretien : tout savoir sur le frein à disque vélo.
Le système de frein à disque pour vélo utilise un disque métallique fixé au centre de la roue. Des plaquettes de frein se resserrent sur ce disque pour freiner sa rotation et celle de la roue en même temps. L’avantage principal de ce système est de permettre un freinage puissant et efficace peu importe la météo, ce qui n’est pas toujours le cas des freins à patins sur jantes. Dans quels cas est-il intéressant de passer du freinage traditionnel à patin au frein à disque ? Vaut-il mieux opter pour un système de frein à disque à transmission hydraulique ou mécanique ? On vous dit tout sur le frein à disque, son utilisation et son entretien.
Comment fonctionne le système de frein à disque vélo ?
Positionné au centre de la roue, fixé sur le moyeux, le disque tourne en même temps que la roue. On vient freiner ce disque grâce aux plaquettes qui sont intégrées dans un étrier de frein. A l’intérieur de cet étrier on retrouve des pistons qui vont presser les plaquettes sur le disque. Ils peuvent être actionné par un liquide (on parle alors de freins à disque hydraulique) ou bien par un câble (freins à disque mécanique). Il existe des étriers de frein avec 1 piston (mono piston), 2 pistons (le plus commun) et même 4 pistons lorsqu’on a besoin de plus de puissance.
Pourquoi passer du patin au disque ? (Vélo route, Gravel, VTT …)
Le débat peut-être intense entre les adeptes du frein traditionnel à patin sur jante et les convertis au disque. Comme souvent, il n’existe pas de réponse absolue à ce genre de débat technique. Mais voici un tableau des avantages et des inconvénients du frein à disque pour vous aider à faire votre choix.
Au global, le frein à disque vélo offre de meilleures sensations et de meilleures performances que le patin, mais demande plus de budget. L’offre autour des freins à disque étant croissante, le prix du frein à disque a tendance à baisser.
Pour conclure nous pouvons dire qu’il existe un grand nombre de cyclistes aujourd’hui satisfaits du système de frein à patin. Ils maîtrisent parfaitement son usage et son entretien et ne voient pas l’intérêt de passer au disque dans le cadre de leur pratique. Il est important de savoir qu’il est tout à fait possible d’avoir un freinage à patin performant.
D’un autre côté, les personnes qui sont passées au disque ne reviennent en général pas en arrière tellement ce freinage est confortable et efficace. Les deux systèmes sont viables, cela va donc surtout dépendre de vos préférences.
| Avantages frein à disque | Inconvénient du frein à disque |
| Freinage puissant, précis, confortable et efficace même sous la pluie. | Apprentissage de nouvelles compétences pour la maintenance des freins. |
| Peu d’entretien, moins fréquent | Sur un frein mécanique à disque il faut régulièrement resserrer le câble. |
| Longévité des roues (Pas d’usure de la bande de freinage) | Poids un peu plus lourd (en centaine de grammes) |
| Plus de possibilité/compatibilité au niveau de la taille des pneus | Bruit du disque possible |
| On peut rouler même si la roue est voilée. |
Frein à disque mécanique ou hydraulique ?
Il existe 2 types de freins à disque, mécanique ou hydraulique. Les freins à disques mécaniques utilisent un câble qui passe dans une gaine pour actionner le freinage, c’est le même système que pour les freins a patins. Les freins à disque hydraulique actionnent le freinage en mettant sous pression un liquide incompressible et résistant à la chaleur.
Transmission mécanique par câble :
Pour activer votre frein à disque, la transmission mécanique se fait par un câble coulissant à l’intérieur d’une gaine (c’est la même transmission utilisée que pour les freins à patins).
Avantages : Plus économique, ce type de transmission a aussi l’avantage d’être réparable plus facilement en cas de pépin technique. Son réglage est facile.
Inconvénient : Il est moins puissant que l’hydraulique, il faut retendre régulièrement le câble pour conserver une garde correct au niveau du levier perdue par l’usure des pièces en friction.
Type de pratique : Cette transmission pourra donc convenir dans le cadre d’une pratique Gravel et voyage longue distance, où il est possible que vous soyez amené à faire une réparation en dehors de votre garage. Elle est aussi souvent moins coûteuse que l’hydraulique et constitue un bon compromis quand on veut un système de frein à disque vélo à prix accessible.
Transmission hydraulique :
Pour réaliser la transmission hydraulique, on utilise un liquide incompressible et résistant à la chaleur car on atteint facilement les 200 degrés lors du freinage. L’eau se transformant en gaz à partir de 100 degrés, on ne peut pas l’utiliser comme liquide de frein car elle devient “compressible” à partir de son ébullition. Un liquide de frein est donc un liquide qui reste sous sa forme liquide à des températures très élevées, certains liquides de freinage allant jusqu’à une température de 280 degrés.
Deux types de liquides sont possibles en fonction de votre équipement : huile minéral ou DOT (on retrouve la DOT dans les systèmes de freinage sur les voitures). Chaque liquide a ses propriétés et avantages, attention de ne jamais les mélanger entre eux. Par exemple, Shimano utilise du liquide minéral (moins corrosif, plus facile à travailler) et SRAM utilise du liquide DOT (liquide standard, c’est le même partout dans le monde, compatibilité avec différents systèmes de frein).
Avantages : Freinage le plus puissant, l’usure des pièces en friction est compensée automatiquement, pas besoin d’y toucher.
Inconvénients : La méthode de purge varie selon le liquide utilisé, la marque ou le modèle de frein. Réaliser une purge n’est pas aussi simple que de changer un câble. Si utilisation régulière il est recommandé de purger tous les 6 mois.
Type de pratique : Vélotaf à assistance électrique, VTTAE, vélo trekking avec du poids chargé, VTT enduro, DH, cross country et depuis quelques années sur route.
Comment ne pas glacer ses plaquettes de freins ?
Le pilotage
Quand vous freinez, les plaquettes viennent serrer le disque, une partie de l’énergie est transformé en chaleur. La température des plaquettes et du disque monte. Un freinage prolongé provoque le phénomène de glaçage de plaquettes. Les plaquettes se vitrifient et deviennent lisses.
Pour cette raison, il est important de bien gérer son freinage. Rien de bien compliqué, ce sont les basiques du pilotage : Anticiper, freiner de façon progressive avant un virage et lâcher les freins dans le virage (Freiner dans un virage augmente d’ailleurs la contrainte de votre pneu sur le sol et vous risquez la chute).
Les plaquettes équipées sur les freins à disque basiques sont en résine et suffisent pour une pratique ordinaire. Si votre pratique vous amène à freiner avec beaucoup d’intensité, il peut alors être intéressant de choisir des plaquettes avec une résistance à la chauffe plus élevée, par exemple en enduro ou DH.
Il est également important de bien respecter le rodage de vos plaquettes lorsque ces dernières sont neuves.
Si jamais malgré toutes ces précautions vous continuez à glacer vos plaquettes, il se peut que les pièces qui composent votre système de freinage soient sous dimensionnées. Il faut donc envisager d’utiliser un étrier plus puissant et un disque plus grand.
Le choix des plaquettes
3 types de plaquettes de freins existent :
- Plaquette en résine : le standard le plus répandu sur les vélos route, VTT, et ville. De bonnes performances à un prix accessible.
- Plaquette en métal : le bon compromis résistance/endurance/puissance.
- Plaquette en céramique : Résistance à l’échauffement très importante et puissance immédiate. Dure moins longtemps et coûte plus cher.
Le diamètre du disque
C’est la seconde façon de lutter contre la montée en température de votre disque. Plus le diamètre du disque est grand, plus votre puissance de freinage est importante grâce au bras de levier plus grand. Vous augmentez aussi la surface de contact des plaquettes.
La norme UCI est 160 mm à l’avant 140 mm à l’arrière en compétition sur route.
Pourquoi l’UCI a règlementé le diamètre des disques en route ? Cela permet d’uniformiser la taille des disques pour faciliter le dépannage des coureurs.
En VTT, les tailles standards de disque sont les suivantes : 160 mm, 180 mm, 183 mm, 200 mm et 203 mm. Plus vous allez faire de la descente engagée plus vous aurez besoin de grands disques. Voici les tailles les plus fréquemment utilisées en VTT :
| Diamètre du disque en VTT | Avant | Arrière |
| VTT loisir | 160 mm | 160 mm |
| Cross country | 160 mm pour la légèreté180 mm pour de longues descentes techniques | 160 mm |
| Enduro | 180 mm (voir 200 mm et 203 mm) | 180 mm |
| DH | 200 mm (voir 203 mm) | 200 mm (voir 203 mm) |
Plus vous aurez besoin de freiner en VTT, plus vous aurez besoin d’une taille de disque importante pour augmenter votre force de freinage. En DH par exemple, il y a une grande nécessité de ne pas dépasser une certaine température au niveau des freins, au risque de réduire leur efficacité.
Comment entretenir vos freins à disque ?
Rôdage des feins, fréquence de la purge, contrôle de l’usure des plaquettes : voici quelques conseils utiles pour optimiser l’entretien et la durée de vie de vos freins à disque vélo.
Comment rôder ses freins à disques avant et arrière ?
Rôder vos freins consiste à faire fonctionner vos freins neufs avec précaution et de manière progressive. Cela vous permet d’optimiser leur performance. Rapide et facile à effectuer, voici la procédure shimano pour procéder au rodage de vos freins à disque vélo après avoir remplacé les plaquettes de frein par exemple :
1. Choisissez une route dégagée et sans dénivelé, roulez à une vitesse tranquille.
2. Freinez avec un seul frein à la fois, jusqu’à atteindre la vitesse d’un piéton (5 km/h). Freinez avec modération, surtout en ce qui concerne le frein avant.
3. Répétez les étapes 1 et 2 une vingtaine de fois, à la fois pour les freins avant et les freins arrière. Avec la répétition, vous allez sentir la force de freinage augmenter.
Quelle usure pour les freins à disque vélo Shimano et Sram ?
Le disque et les plaquettes de freins sont des pièces d’usure qu’il est important de changer lorsqu’elles sont usées. Si vous entendez du bruit au moment du freinage ou que vous sentez une perte de puissance, contrôlez l’épaisseur de votre disque et la garniture de vos plaquettes de frein. Shimano préconise 1,5mm d’épaisseur minimum sur leur disque. Pour les plaquettes on les changera lorsqu’elles mesurent moins de 0,5mm d’épaisseur.
Transmission hydraulique sur route et VTT : Fréquence de la purge
Même avec une bonne technique de freinage et un entretien régulier de votre vélo, vous n’empêcherez pas votre disque, les pistons et in fine le liquide de frein de monter en température.
Toutes ces variations altèrent le liquide de freinage, des bulles d’air se forment et créent un espace à l’intérieur de votre gaine. Le liquide perd sensiblement de son incompressibilité. C’est pour cette raison qu’il est recommandé de faire une purge (remplacer le liquide usagé par un liquide neuf) sur route une fois par an et en VTT une fois tous les 6 mois. Pour cela il est important d’avoir des lunettes et gants de protection et un minimum de connaissance sur le sujet. On vous recommande de vous rapprocher d’un professionnel dans un premier temps car il y a plusieurs points d’attention à bien avoir en tête. Par exemple, disques et plaquettes ne doivent jamais entrer en contact avec le liquide de frein. C’est d’ailleurs aussi le cas du lubrifiant, raison pour laquelle il ne faut pas utiliser d’aérosol au moment de lubrifier votre chaîne. En effet, en utilisant vos freins, des micro fissures se créent au niveau des plaquettes et des disques, ce qui les rends poreux et sensible à la « contamination ». C’est à dire que si un liquide gras ou lubrifiant coule sur vos disques/plaquettes ces dernières absorbent le liquide et deviennent hors d’usage.
Pourquoi mes freins à disque vélo grincent ?
Si votre frein couine, c’est peut être qu’une partie du liquide de frein a coulé dessus et ce n’est pas bon signe. Vous pouvez essayer de passer un coup de papier à poncer sur vos plaquettes et nettoyer votre disque avec du liquide vaisselle, mais à ce stade c’est souvent trop tard et il faudra les changer. Gardez à l’esprit que disques et plaquettes de freins sont des pièces sensibles. En contrepartie, l’avantage de ces pièces est qu’elles nécessitent peu d’entretien.
En VTT/Gravel, passez un coup de jet d’eau pour enlever la boue sur le disque. On y touche donc très peu.
Conclusion : Avantages, prix et démocratisation du frein à disque
Le frein à disque vélo est depuis longtemps connu des VTTistes qui ont vu apparaître les premiers VTT équipés de ce système dans les années 1980. Plus puissant que le frein à patin, le frein à disque demande moins de distance pour freiner, mais aussi moins de force à appliquer sur les poignées de frein. Votre freinage se fait aussi de façon progressive. Le frein à disque est donc plus facile, plus précis et plus confortable que le frein à patin sur jante. On peut dire qu’il permet de rouler plus détendu. C’est pour cette raison qu’il s’est vite imposé dans les disciplines de descente VTT où le freinage est très important.
Contrairement à la jante qui ne peut se permettre d’être perforée, le disque est perforé pour permettre une évacuation rapide de l’eau, de la boue et de la chaleur. Cette propriété est particulièrement pertinente dans le cas de jantes carbone, qui n’aiment pas la chaleur et chauffent beaucoup avec un freinage sur jante. (Surtout que les jantes carbones requièrent des patins spécifiques, plus onéreux que les patins classiques). Le freinage se faisant au niveau du disque, un autre avantage est de ne pas abîmer votre jante. Ce qui permet une meilleure durabilité de vos roues.
Pour toutes ces raisons, le frein à disque est devenu peu à peu la norme dans le monde du vélo et son utilisation ne concerne plus uniquement le monde du VTT, ce qui a permis de réduire drastiquement son prix. Aujourd’hui on retrouve de plus en plus souvent ce système de freinage équipé pour le “vélotaf”, sa fiabilité étant appréciée dans le cadre d’un usage quotidien. Les vélos à assistance électrique en général ont aussi besoin d’un freinage puissant pour répondre à leur vitesse et à leur poids. Les vélos gravel et les vélos de voyage sont aussi concernés. Ils ont besoin du frein à disque pour freiner avec efficacité peu importe la météo, le terrain et les sacoches remplies. Enfin les vélos de course sont en pleine phase d’intégration de la technologie du disque. Depuis la saison 2019 et après une période de test, l’Union Cycliste Internationale (UCI) a donné son accord pour l’utilisation des freins à disque en compétition. En conséquence de quoi les constructeurs ne produisent plus que des vélos de route équipés de freins à disques, dont ils améliorent chaque année le poids et l’aérodynamisme. Le frein à disque est donc un système qui a de beaux jours devant lui.
