Sauf très rares exceptions, comme les fixies, tous les vélos sont équipés d’un système de freinage. Il y va de la sécurité du cycliste ! Les freins du vélo ont une utilité évidente, qui varie selon les circonstances : ils servent simplement à ralentir sa machine, à contrôler sa vitesse, ou à arrêter complètement sa course, en cas d’urgence. Tout au long de l’histoire du vélo, au fil des progrès technologiques, les systèmes de freinage ont évolué pour s’améliorer constamment. Aujourd’hui, on distingue différents types de freins : chaque pratique et chaque type de vélo ayant ses besoins et ses exigences propres, on comprend facilement que les fabricants aient conçu des systèmes plus ou moins puissants, plus ou moins légers, pour les équiper.
Ultime Bike vous propose ici de faire un tour d’horizon des différents systèmes de freinage proposés sur le marché, pour mieux comprendre les spécificités de chacun.

Généralités sur les freins de vélo

Avec les éléments de la transmission (dérailleurs, plateau, cassette, chaîne, boîtier…), les freins forment le groupe d’un vélo. Les freins peuvent être de même marque et même niveau de gamme que les éléments de la transmission, on parle alors d’un groupe complet (Shimano 105, Shimano Ultegra, Campagnolo Record…).
Les freins sont sans doute les composants les plus importants d’un vélo, puisqu’ils conditionnent la sécurité du cycliste, en lui permettant de ralentir ou de s’arrêter selon ses besoins, quelques fois urgents ! Au moins est-il certain que les freins sont les composants du vélo qui méritent la plus grande attention, en termes de réglage et d’entretien. Des freins défaillants ou inopérants font évidemment courir un risque, qu’importe la pratique ou le niveau de pratique.
Plusieurs critères sont à détailler quand on parle de freins de vélo. Différents systèmes existent, certains sont cousins, d’autres assez éloignés dans leur fonctionnement, d’un point de vue mécanique. Tous les freins peuvent être notamment considérés selon leur puissance, leur facilité d’entretien/de réglage ou leur comportement, qui peut être plus ou moins progressif (modulation). On précise aussi que certains éléments extérieurs – surtout la pluie – peuvent influencer la qualité du freinage, et affecter ses performances habituelles.
Dans ce qui suit, nous détaillons ces données pour les différents types de freins disponibles aujourd’hui sur le marché, en distinguant deux grandes catégories : les freins sur jante et les freins sur moyeu. Nous conclurons enfin par quelques conseils pour améliorer sa technique de freinage à vélo/VTT.

Les freins sur jante

Les freins à tirage central

Les freins à tirage central équipent encore quelques vélos de ville anciens.
Ce sont tout simplement les freins qui ont inspiré tous les freins sur jantes modernes. L’étrier est composé de deux bras symétriques qui se croisent. Il est doté d’un point de pivot central, au niveau duquel il est fixé, sur la tête de fourche (avant) et sur la barre transversale reliant les haubans (arrière).
L’installation de ces freins se fait sur des cadres adaptés, qui intègrent des supports (butées) pour maintenir la gaine, sous la potence (avant) et au niveau du collier de fixation de la tige de selle (arrière). Le câble est doté d’un pont, sur lequel passe un cavalier, un câble reliant les deux extrémités hautes des bras. À chaque action du levier, le câble tire sur le cavalier, et les patins aux extrémités basses des bras touchent la jante des deux côtés. Des fabricants comme Dia-Compe proposent encore des freins à tirage central, pour ceux qui souhaitent donner un coup de neuf à leur ancien vélo de ville ! (https://www.ultimebike.com/route/freinage/etriers-de-frein/etriers-de-frein-a-tirage-central-dia-compe-gran-compe-610-argent.html)

Les freins à tirage latéral ou étriers Caliper

Les freins à tirage latéral, ou étriers de type Caliper, sont les modèles utilisés le plus souvent sur les vélos de route.
Compacts et plutôt légers, les étriers caliper présentent un design spécifiquement adapté pour les pneus assez fins, ce qui empêche généralement l’installation de garde-boue.
Ici, les deux bras ne sont pas symétriques, et chacun est doté d’un appendice du même côté. La prolongation supérieure intègre la butée de gaine, et la prolongation inférieure pince le câble, dans sa continuité. Les étriers caliper originels étaient articulés autour d’un seul pivot central. Les modèles les plus récents sont équipés d’un système à double pivot, qui augmente la puissance du freinage en même temps qu’il limite les effets de décentrage de l’étrier, qui sont souvent observés. Le montage se fait le plus souvent sur un point central au niveau de la tête de fourche (avant) et sur la barre transversale reliant les haubans. Certains modèles évolués, visibles sur les vélos route ultra-modernes, ont une fixation Direct Mount, avec des bras directement fixés sur les fourreaux de la fourche (avant) et sur les haubans ou au niveau du boîtier (arrière). Sur Ultime Bike, vous retrouverez les modèles de freins à tirage latéral des marques les plus populaires : freins Shimano, Campagonolo, Sram, Tektro, TRP…

Les freins Cantilever

Les freins Cantilever sont encore très populaires sur les vélos de cyclocross, et particulièrement appréciés pour rouler dans des conditions difficiles, boueuses.
Le design des Cantilever évoque celui des anciens freins à tirage central, parce qu’ils sont aussi dotés d’un cavalier, porté par un triangle, un système permettant d’assurer un freinage à la fois puissant et progressif à chaque action du levier. Les bras des Cantilever, en forme de L, ne sont pas fixés sur un seul point du cadre, mais sur deux tasseaux prévus au niveau des bras de la fourche (avant) et des haubans (arrière). Sur les étriers Cantilever, les patins sont assez éloignés de la jante lorsqu’ils ne sont pas sollicités. Les dépôts gras ont ainsi moins de chance de se bloquer entre la jante et le patin, et de provoquer une perte de puissance au freinage. Sur Ultime Bike, les spécialistes Tektro, Avid, XLC, Shimano proposent plusieurs modèles de freins Cantilever.

Les freins V-Brake

Les freins V-Brake – ou freins à tirage linéaire – sont des modèles très populaires et répandus, que l’on retrouve sur les anciens VTT, sur certains vélos de ville, vélos de randonnée, vélos de voyage…Efficaces et faciles à régler, ces étriers sont apparus dans les années 90. Ils étaient les freins privilégiés pour le VTT, avant l’avènement des freins à disque.
Un étrier V-Brake est composé de bras assez longs qui sont directement fixés sur deux points de la fourche (avant) et des haubans (arrière). Sur le premier bras, une partie coudée sert de butée de gaine et le câble est pincé au sommet du second bras. Ce système linéaire offre un freinage particulièrement franc.
Une variante de ces freins, appelée Mini V-Brake, repose sur le même principe linéaire, mais les bras sont plus courts. À la différence des V-Brake classiques, les Mini V-Brake peuvent être associés à des leviers de type Route. De nombreux fabricants sont référencés sur Ultime Bike, qui proposent leur modèles V-Brake : Shimano, Tektro, TRP, Avid…

Les freins U-Brake

Les freins U-Brake sont des modèles spécifiquement adaptés pour équiper les BMX Street, qui sont prévus pour les recevoir. Ils reposent sur un système proche des freins à tirage central : ils sont dotés d’un cavalier, de son support et ont besoin d’une butée de gaine, intégrée sous le tube horizontal. Le design des U-Brake, avec leurs bras symétriques qui se croisent, a l’avantage de moins les exposer aux chocs, fréquents lors de sessions de ride en bike park !

Les freins hydrauliques

Les freins sur jante hydrauliques sont notamment proposés par Magura (modèles HS 11, HS 33…), le spécialiste allemand du freinage vélo. On les retrouve sur certains vélos de ville et de randonnée.
À la différence des freins précédents, qui utilisent un câble et une gaine pour relier le levier à l’étrier, les freins sur jante hydrauliques utilisent une durite, dans laquelle passe une huile de freinage. L’huile, mise sous pression à chaque action du levier, permet d’agir sur des pistons, derrière les patins, qui les poussent contre la jante.
Les bras des étriers sont souvent fixés sur un arceau qui permet d’améliorer la rigidité de l’installation, et de mieux gérer la puissance du freinage.

Les freins sur moyeu

Qu’ils soient hydrauliques ou mécaniques, les freins à disque ont quelques avantages certains sur les freins sur jante classiques, le principal étant que leurs performances ne sont pas affectées par la pluie ! Ils permettent aussi de monter des pneus de plus large section, et offrent une action généralement plus modulable : on peut mieux doser le freinage. Ces trois points forts expliquent leur succès pour les pratiques tout-terrain : très rares sont les VTT qui n’en sont pas équipés aujourd’hui !

Les freins à disque mécaniques

Plus simples d’entretien que les freins à disque hydrauliques, les freins à disque mécaniques sont moins puissants. Rares en VTT, ils équipent surtout des vélos de randonnée, des VTC ou des vélos de ville. Les freins à disque mécaniques utilisent un levier et un étrier positionné au bas de la fourche, proche de l’axe avant, et un autre près de l’axe arrière. Fixé au moyeu, le disque est solidaire du mouvement de la roue. Pris dans l’espace entre les deux plaquettes, le disque est touché par ces dernières à chaque action du levier.
Dans le cas des freins à disque mécaniques, un câble assure la liaison entre le levier et l’étrier. En tirant sur le câble, un mécanisme permet de pousser un piston derrière la plaquette mobile, qui entre en contact avec le disque, contre la plaquette fixe, de l’autre côté.

Les freins à disque hydrauliques

Les freins à disque VTT hydrauliques reprennent ce principe en remplaçant le câble et la gaine par un liquide de freinage et une durite. Sur le terrain, ce système hydraulique supplante clairement le système mécanique : il permet un freinage plus puissant et plus modulable. Toutefois, il nécessite un entretien plus appliqué, avec des opérations de purge régulières nécessaires, assez techniques. La plupart des étriers intègrent deux pistons, un de chaque côté du disque, mais les modèles les plus puissants, conçus pour les pratiques agressives (Descente), utilisent quatre pistons. Il existe des plaquettes au composé organique, semi-métallique ou métallique, plus ou moins mordant. Les freins à disque hydrauliques équipent tous les VTT modernes. On les retrouve aussi sur les vélos de cyclocross, sur les vélos de Gravel et, de plus en plus, sur les vélos route. On précise enfin que des système hybrides, qui associent un levier à câble et un système de poussée hydraulique sont aussi proposés. C’est notamment le cas du frein HY/RD de TRP. On retrouve sur Ultime Bike les marques spécialistes des freins à disque hydrauliques : Shimano, Sram/Avid, Hope, Magura, Tektro, TRP, XLC…

Les autres freins sur moyeux : freins à tambour et à rétropédalage

Les freins à tambour et à rétropédalage intègrent directement le mécanisme de freinage à l’intérieur du moyeu : durable, le système est moins exposé à l’usure ou à la casse. Les freins à tambour sont actionnés par un levier classique. Les freins à rétropédalage le sont en pédalant en arrière. Ces freins particuliers équipent surtout les vélos de ville classiques (hollandais).

Les différences entre les leviers de freins

Les leviers pour cintre plat

Les leviers de frein pour cintre plat sont les leviers les plus répandus, qui équipent la plupart des vélos à l’exception des vélos route. Fixés aux extrémités du cintre, ils sont facilement accessibles à partir des poignées. Ces leviers peuvent se différencier par leur ergonomie, leur design, leur longueur, permettant de les toucher avec un seul, deux, trois ou quatre doigts. Certains sont aussi dotés d’un système de réglage pour ajuster leur portée, la distance entre le levier et la poignée. Enfin, on précise que certains modèles, notamment en VTT, sont conçus pour être associés avec des manettes de vitesses.

Les leviers pour cintre route

Les leviers pour cintre route ont un design spécifique. Ils s’installent sur la partie supérieure et extérieure du cintre, à l’endroit où il se recourbe vers le bas. Le levier est accessible au niveau des cocottes et au niveau du creux du cintre, en bas.

Quel levier pour quel étrier ?

En pratique, il est courant de remplacer simplement un étrier ou un levier de frein, sans changer tout son système de freinage. Alors, il est important de penser à la compatibilité entre son nouveau levier et son ancien étrier, ou vice-versa. Car tous les leviers ne conviennent pas à tous les étriers !
On distingue ainsi les leviers qui tirent 25 mm de câble de ceux qui tirent 35 mm de câble. Les premiers sont notamment compatibles avec les étriers à tirage central, les étriers à tirage latéral, les Cantilever, les freins à disque mécaniques pour cintre route. Les leviers de 35 mm sont surtout compatibles avec les freins à tirage linéaire, ou V-Brake, qui ont besoin d’une course de câble plus longue. Si l’association levier/étrier n’est pas adaptée, le freinage s’en trouvera fortement affecté, trop faible ou inopérant.

Entretien et réglage des freins de vélo

Les freins de vélo sont des composants qui méritent d’être surveillés régulièrement, pour ne pas risquer le moindre défaut pendant une sortie.
L’entretien courant consiste notamment à contrôler l’usure des patins, dans le cas de freins sur jante, et l’usure des plaquettes, dans le cas des freins à disque. Tout bruit suspect, de frottement par exemple, peut indiquer que le disque touche une plaquette, ou qu’un patin touche la jante. Il convient donc d’en trouver la cause, qui peut être un voile du disque ou de la jante, un décentrage de l’étrier. Pour les freins sur jante, un bon réglage passe par un étrier bien centré sur la jante, et des patins bien positionnés sur ses flancs. On peut vérifier régulièrement le serrage de son étrier, qui peut avoir tendance à se décentrer à force d’utilisation, en particulier sur les modèles route caliper. On peut veiller à garder une distance patin/jante d’un millimètre de chaque côté. Pour un freinage plus progressif, on conseille d’orienter très légèrement le devant des patins vers l’intérieur.
Selon les types d’étrier, ce réglage peut être plus ou moins évident. Plutôt facile sur les caliper et les V-Brake, la manipulation des patins est un peu plus complexe sur les modèles cantilever.
L’entretien et le réglage des freins à disque hydrauliques demandent une attention particulière. Le circuit hydraulique doit être régulièrement purgé, pendant une opération qui demande une grande rigueur. En cas de besoin, l’alignement de l’étrier sur le disque doit être effectué, pour éviter les frottements indésirables et agaçants. Il convient alors de dévisser légèrement les vis de fixation de l’étrier pour lui accorder une petite liberté sur le plan latéral, de presser le levier pour bien aligner l’étrier, de resserrer les vis avant de relâcher le frein. Un bruit persistant peut témoigner d’un voile du disque.

 

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