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Voici tout ce que vous voulez savoir sur vélo à roue libreLe fonctionnement, le choix du rapport de transmission, les matériaux et bien d'autres choses encore.
La grande majorité des vélos modernes, qu'il s'agisse de VTT, de vélos de route ou de vélos hybrides, sont équipés d'un système de freinage. dérailleur de vélo. Le dérailleur arrière fait monter ou descendre votre chaîne sur un ensemble de pignons de roue libre installés sur le moyeu arrière de votre vélo. Ces pignons (également appelés engrenages ou roues dentées) constituent votre roue libre.
Les roues libres existent en différentes tailles pour répondre à différents besoins. La taille de la roue libre est généralement indiquée en fonction du nombre de dents du pignon le plus petit et le plus grand. Par exemple, une roue libre de vélo de route moderne typique peut être une roue libre 11-32t (dents). Pour les VTT, la gamme peut aller de 10 à 52 dents.
Dans cet article, nous vous présentons ce qu'est une roue libre, comment identifier sa "vitesse", nous vous expliquons les gammes de vitesses typiques des différentes régions cyclables, nous comparons les principales différences entre les roues libres bon marché et les roues libres haut de gamme, et bien plus encore.
Qu'est-ce qu'une roue libre ?
La roue libre est un élément essentiel de la plupart des transmissions de bicyclettes. Bien qu'elle paraisse simple, la roue libre d'une bicyclette implique beaucoup d'ingénierie. Les multiples pignons de la roue libre ne sont pas simplement un ensemble d'engrenages, mais sont conçus pour fonctionner ensemble comme un tout.
Les différents pignons sont positionnés avec précision pour permettre à la chaîne de passer en douceur d'un rapport à l'autre. La forme de chaque dent des pignons varie, et les côtés des pignons sont généralement dotés de rampes qui facilitent les transitions entre les vitesses. Ces rampes de changement de vitesse sont le résultat d'années de perfectionnement.
Par exemple, Shimano utilise un système appelé Hyperglide, conçu pour offrir des changements de vitesse en douceur. Leurs dernières roues libres ont été mises à jour avec Hyperglide+. Selon Shimano, ce système réduit le temps de changement de vitesse d'un tiers et améliore les performances de changement de vitesse sous des charges élevées par rapport à l'Hyperglide.
D'autres fournisseurs de roues libres, tels que SRAM et Campagnolo, proposent également des modèles aux fonctionnalités similaires.
Les roues libres sont généralement remplacées dans leur ensemble. Étant donné qu'elles sont conçues comme un système complet, les pignons sont vendus par jeu plutôt qu'individuellement. Dans la plupart des cas, il n'est pas possible de remplacer un pignon par un autre ayant un nombre de dents différent, car cela pourrait affecter les performances de changement de vitesse.
Quelle est la "vitesse" de ma roue libre ?
Les roues libres peuvent comporter de 7 à 13 pignons. Aujourd'hui, il est de plus en plus fréquent de voir des vélos de route haut de gamme équipés de transmissions à 12 vitesses. Après SRAM et Campagnolo, Shimano a rejoint le club des vélos de route à 12 vitesses en 2021 avec son groupe Dura-Ace Di2 R9200.
Pour les VTT, une roue libre à 12 vitesses est largement la norme pour les montages de milieu et de haut de gamme, souvent associée à un pédalier à chaîne unique. Le nombre de pignons de la roue libre doit correspondre à la vitesse des autres composants. En effet, presque tous les systèmes de changement de vitesse sont basés sur un index, ce qui signifie que le dérailleur est conçu pour se déplacer d'une certaine distance à chaque changement de vitesse.
Par conséquent, il ne fonctionnera pas avec des roues libres ayant un nombre de pignons différent, car les roues libres ayant plus de pignons ont un espacement de chaîne plus étroit. La largeur de la chaîne doit également correspondre au nombre de pignons.
En général, les groupes bas de gamme offrent moins de rapports de vitesse, et donc moins de pignons. Il existe toutefois des exceptions : Les groupes pour VTT de descente X01 DH et GX DH de SRAM utilisent une roue libre à 7 vitesses compatible avec une chaîne à 11 vitesses. Le nombre réduit de vitesses permet d'obtenir des rapports plus serrés à chaque changement de vitesse, ce qui convient mieux aux vélos qui ne nécessitent pas d'aptitude à l'escalade.
Rapports de démultiplication
Outre le nombre de pignons, la gamme de dents proposée est un facteur déterminant de la compatibilité entre votre roue libre et votre transmission. En général, les roues libres commencent avec 10, 11 ou 12 dents.
Il existe des exceptions, certaines options proposant un plus petit pignon de 9, 13 ou 14 dents. Vous pouvez également voir des marques représenter la gamme de leurs roues libres en termes de pourcentage.
Par exemple, la roue libre 10-52t de SRAM offre une gamme de vitesses de 520%. Comment SRAM est-elle parvenue à ce chiffre ? Comment calculez-vous votre pourcentage de braquet ?
En d'autres termes, le plus petit pignon a 10 dents et le plus grand 52 dents, soit 520% de l'engrenage à 10 dents. La gamme de vitesses est donc de 520%. Il est important de noter que ce chiffre ne représente que la gamme de vitesses de la roue libre et n'indique pas nécessairement que le même pourcentage se traduira par une distance de conduite.
Il ne vous dira pas non plus s'il est adapté à votre style de conduite. Pour cela, vous devez calculer le rapports de vitesse des bicyclettesce qui est un tout autre sujet.
Roues libres pour vélos de route
Ces dernières années, la taille des roues libres pour vélos de route a rapidement augmenté. Il y a quelques années, une roue libre 11-28 était considérée comme une roue libre d'entraînement "à faible résistance", mais aujourd'hui, la Dura-Ace R9200 de Shimano offre 11-28 comme la plus petite option.
Cela peut sembler peu, mais si l'on considère que les coureurs professionnels avaient l'habitude de rouler avec des roues libres de 11-23 ou 11-25, il s'agit d'un changement significatif.
Cette évolution est due à l'augmentation de la vitesse des roues libres.
Avec les groupes de vélos de route à 12 vitesses désormais disponibles, les roues libres peuvent avoir une gamme plus large, tout en gardant une différence relativement faible entre chaque vitesse. Par exemple, l'extrémité la plus petite de la roue libre peut ne différer que d'une dent par changement de vitesse, tandis que l'extrémité la plus grande aura des sauts plus importants entre les pignons.
Si vous passez à une roue libre à 7 ou 8 vitesses tout en conservant la même gamme, l'écart entre chaque vitesse sera plus important.
En outre, l'attitude de l'industrie à l'égard de la transmission a changé - passer de gros rapports à faible cadence n'est plus considéré comme un signe de force, au grand soulagement de nos genoux.
Lorsque Shimano et Campagnolo sont passés à 12 vitesses, ils ont conservé leurs rapports de vitesse existants et ont utilisé le pignon supplémentaire pour atténuer les écarts entre les vitesses plus grandes, de sorte que chaque changement de vitesse semble plus proche. SRAM, en revanche, a emprunté une voie différente (que nous expliquerons plus loin).
Shimano propose des options 11-28, 11-30 et 11-34 avec son dernier groupe R9200. Ces rapports étaient également disponibles dans les groupes 11 vitesses de Shimano, bien que le Dura-Ace R9100 n'ait pas l'option 11-34. Campagnolo propose une option 11-29 pour tous ses groupes 12 vitesses, qui était la plus grande roue libre disponible dans sa gamme 11 vitesses.
Aujourd'hui, la marque italienne propose une option 11-32 pour l'ensemble du groupe. Il existe également une roue libre 11-34, mais elle n'est disponible que pour le groupe Chorus et ne prend en charge que le dérailleur arrière Chorus.
Contrairement à Shimano et Campagnolo, SRAM a révolutionné les rapports de vitesse traditionnels avec ses derniers groupes AXS 12 vitesses. Ils ont ajouté un 12e pignon pour augmenter la gamme de vitesses. Les roues libres SRAM pour la route commencent avec un petit pignon de 10 dents (ce qui nécessite l'utilisation d'un moyeu libre XDR, dont nous parlerons plus tard).
SRAM a également modifié la taille de ses plateaux, les rendant plus petits que les tailles conventionnelles, en proposant 50/37 (uniquement pour le Red), 48/35, et 46/33. En comparaison, les tailles de plateaux traditionnelles sont 53/39, 52/36 et 50/34. Les roues libres SRAM sont disponibles en 10-28 (Force et Red uniquement), 10-30, 10-33 et 10-36.
Roues libres pour VTT
La taille des cassettes de VTT a également augmenté. Cela est principalement dû à l'émergence des transmissions 1x, qui ne disposent pas d'un petit plateau pour l'escalade, ce qui signifie que la cassette doit fournir une gamme de vitesses plus large pour correspondre aux rapports d'escalade appropriés.
Contrairement aux vélos de route, les options de cassettes pour VTT sont généralement plus limitées.
Shimano ne propose que deux tailles de cassettes dans sa gamme 12 vitesses - 10-45 (non disponible dans la gamme Deore) et 10-51. L'option 10-51 ne peut être utilisée qu'avec une configuration 1x, alors que la 10-45 peut être utilisée avec les systèmes 1x et 2x.
La série Eagle de SRAM ne propose également que deux tailles de cassettes - 10-50 et 10-52. La 10-52 est la plus grande cassette produite par un grand fabricant de composants. Bien qu'il y ait actuellement deux choix, la 10-50 est susceptible d'être progressivement remplacée par la 10-52.
Si vous choisissez l'option 10-52, vous devez vous assurer d'utiliser un dérailleur arrière compatible, car la cage des dérailleurs mécaniques Eagle de la génération précédente est légèrement plus courte.
Pour les utilisateurs des deux groupes Eagle d'entrée de gamme de SRAM, SX Eagle et NX Eagle, SRAM propose une cassette 11-50. Cela permet à la cassette de s'adapter à un corps de moyeu libre Shimano HG standard (plus de détails à ce sujet plus tard), alors que l'option 10t nécessite le moyeu libre XD.
Depuis, SRAM a sorti un nouveau système de déraillage qui élimine complètement la patte de dérailleur. Le dérailleur n'a plus de limite et de vis de fixation, il ne fonctionne donc qu'avec une cassette 10-52t.
Roues libres pour vélos de gravier
Les vélos de gravier sont considérés comme un hybride entre les vélos de route et les vélos de montagne (Vélo de cross-country ou vélo de gravier). Il est donc normal de les voir équipés de cassettes pour vélos de route ou de montagne. Cependant, comme les fabricants ont adopté le gravel riding, des options de cassettes dédiées au gravel sont devenues disponibles.
Le groupe XPLR AXS de SRAM est spécialement conçu pour le gravel riding. La cassette SRAM XPLR va de 10 à 44 et nécessite un dérailleur arrière spécifiquement compatible. Si vous souhaitez une gamme 1x particulièrement large, vous pouvez également combiner un guidon de route avec une transmission Eagle eTap AXS pour VTT. SRAM appelle cette configuration "mullet". Vous pouvez également combiner des manettes et pédaliers XPLR AXS avec la nouvelle transmission Transmission.
Le dernier groupe SRAM Red XPLR AXS est unique en ce sens que son dérailleur arrière se fixe directement sur l'axe arrière, à l'instar de la transmission des vélos de montagne. Ce qui le différencie des autres cassettes SRAM, c'est qu'il s'agit d'un système à 13 vitesses avec un rapport de 10-46t.
Campagnolo est un autre fabricant qui propose un groupe 13 vitesses pour le gravel riding. Le groupe Campagnolo Ekar 13 vitesses pour le gravel est doté d'une cassette dont le plus petit pignon ne compte que 9 dents. Les options de la cassette sont 9-36, 9-42 ou 10-44. L'Ekar est un groupe 1x uniquement.
Le groupe Campagnolo Ekar GT, d'un niveau légèrement inférieur, est également 1x, mais avec l'option d'une cassette 10-48t. Les utilisateurs du groupe Shimano GRX peuvent choisir une cassette 10-45 ou 10-51t dans une transmission 1x à 12 vitesses, ou 11-34 ou 11-36t dans une combinaison 2x.
Pour la version 11 vitesses initiale, vous pouvez choisir l'une des cassettes Shimano 11 vitesses pour route ou VTT. Les cassettes de route atteignent un maximum de 11-34, tandis que les cassettes de VTT offrent des options 11-40, 11-42 ou 11-46.
La gamme de cassettes de Shimano peut sembler plus limitée que celle de ses concurrents, mais il est important de noter que le GRX est un groupe gravel compatible avec les systèmes 1x et 2x.
Notes sur la compatibilité des roues libres
Compatibilité avec les moyeux libres
La roue libre possède des cannelures qui s'engagent dans les rainures de la cassette. Ces cannelures garantissent que la position entre les pignons de la cassette reste cohérente et alignée, ce qui permet à la transmission de fonctionner correctement.
Chaque fabricant de transmission a sa propre conception de moyeu libre, ce qui signifie que toutes les cassettes ne sont pas compatibles avec toutes les roues (ou groupes).
Roue libre Shimano
Le système le plus courant est le moyeu libre Shimano 11 vitesses de type HG, qui comporte 9 cannelures. Jusqu'à l'ère des 11 vitesses, la plupart des groupes Shimano utilisaient ce type de moyeu libre.
Les groupes SRAM antérieurs à la gamme 12 vitesses actuelle utilisaient également le même design de moyeu libre, à quelques exceptions près, comme les groupes montagne 1×11 de SRAM. Lorsque Ultegra et Dura-Ace sont passés à 12 vitesses, Shimano a également introduit un nouveau design de moyeu libre pour ses groupes route, bien que les cassettes Shimano 12 vitesses soient entièrement compatibles avec les moyeux libres 11 vitesses.
Du côté des VTT, Shimano a introduit un nouveau standard de moyeu libre appelé Microspline à associer à ses groupes Deore, SLX, XT et XTR à 12 vitesses.
Si vous utilisez un moyeu libre Shimano HG, vous devez tenir compte de la largeur de la cassette que vous achetez. Les moyeux libres des roues de route sont légèrement plus larges (de 1,85 mm) que ceux des roues de VTT, et les cassettes de route Shimano HG à 11 vitesses sont également légèrement plus larges que les cassettes à 8 ou 9 vitesses, de la même marge de 1,85 mm.
Vous pouvez ajouter une entretoise de 1,85 mm à l'intérieur d'un moyeu de route à 11 vitesses pour monter une cassette de montagne ou de route à vitesse inférieure, mais vous ne pouvez pas monter une cassette de route sur une paire de roues de vélo de montagne. Les cassettes de route à 10 vitesses étant plus étroites que les cassettes à 8 ou 9 vitesses, vous aurez besoin d'une entretoise de 1,85 mm et d'une entretoise de 1 mm pour les installer.
Roue libre Campagnolo
Campagnolo a également sa propre spécification exclusive de moyeu libre, qui est incompatible avec les produits Shimano ou SRAM.
La marque a également introduit un nouveau standard de moyeu libre appelé N3W pour supporter ses cassettes Ekar à 13 vitesses. Un adaptateur permet de travailler avec les anciennes cassettes standard de Campagnolo.
Moyeu libre SRAM
Lorsque SRAM a commencé à proposer des cassettes avec un petit pignon de 10 dents, elle a introduit la norme XD pour les moyeux libres. Plus récemment, SRAM a adapté cette conception aux vélos de route, en introduisant le XDR, qui permet aux vélos de route d'utiliser des cassettes de 10 dents, bien que le standard soit légèrement plus large que les standards traditionnels pour la route.
Les moyeux libres SRAM XDR pour la route sont 1,85 mm plus larges que les moyeux libres SRAM XD pour le VTT. En utilisant des entretoises, vous pouvez installer une cassette XD sur une paire de roues de route avec un moyeu libre XDR, mais vous ne pouvez pas utiliser des cassettes XDR sur des moyeux libres XD.
Roues libres de vélo de montagne et roues libres de vélo de route
Certaines personnes souhaitent utiliser des cassettes de route sur des vélos de montagne, ou vice versa. Nous examinerons ici les raisons pour lesquelles vous pouvez (ou ne pouvez pas) vouloir le faire, ainsi que les problèmes de compatibilité qui peuvent se poser.
La plupart des gens ne souhaitent pas utiliser des cassettes de route sur des VTT. Les cassettes de route traditionnelles ont des gammes de vitesses beaucoup plus étroites que celles des VTT, et la conduite tout-terrain nécessite une gamme plus large pour permettre les montées techniques, tout en offrant des pignons suffisamment petits pour les descentes.
À moins d'utiliser un pédalier triple, il est peu probable que vous souhaitiez utiliser une cassette de route sur un vélo de montagne. Si vous utilisez toujours un pédalier triple, une cassette de route peut offrir une amplitude totale suffisante, mais il s'agit désormais d'un choix assez "démodé".
Si vous avez besoin d'une configuration plus adaptée à l'escalade ou si vous faites du bikepacking, vous pouvez utiliser une cassette de vélo de montagne sur un vélo de route. Toutefois, vous devez vous assurer que votre roue libre et votre dérailleur sont compatibles avec les pignons de cassette plus grands.
La conception de la cage du dérailleur s'adapte généralement à une gamme spécifique de pignons. Par exemple, le dérailleur Dura-Ace R9100-SS de Shimano est conçu pour supporter une cassette de taille maximale 11-30.
Cela signifie qu'il est incompatible avec une cassette 11-34 car la cage du dérailleur n'est pas assez longue pour fournir suffisamment de chaîne (entretien de la chaîne de vélo) lorsque le dérailleur est sur le plus petit pignon, même si la chaîne doit être suffisamment longue pour accueillir le plus grand pignon de 34t.
Si vous souhaitez utiliser une cassette 11-34t sur un vélo de route, vous avez besoin d'un dérailleur à cage longue.
Si vous souhaitez utiliser une cassette 11-34, en plus de la cassette elle-même, vous devrez également acheter un dérailleur arrière compatible, tel que l'Ultegra R8050-GS ou le 105 R7000-GS de Shimano. GS indique qu'il s'agit de dérailleurs à "cage moyenne".
Les mêmes règles de dénomination s'appliquent aux dérailleurs Shimano Di2. Les dérailleurs SRAM AXS prennent en charge un maximum de cassettes de route de 33t, ce qui est généralement indiqué par la mention "Max 33t" à l'intérieur du dérailleur. Il existe également une option "Max 36t" pour les cassettes 10-36, et le dérailleur XPLR peut supporter jusqu'à 44t (ou le XPLR AXS rouge avec des cassettes 10-46t).
Les dérailleurs Campagnolo 12 vitesses supportent un maximum de 11-32. La seule exception est le dérailleur Campagnolo Chorus, qui peut supporter jusqu'à 11-34.
Si vous passez à une cassette avec une gamme de vitesses plus importante, vous devez également vous assurer que votre chaîne est suffisamment longue.
Matériaux du volant moteur : Acier vs. aluminium vs. titane
Les volants d'inertie les moins chers sont généralement fabriqués en acier moulé sous pression, un matériau durable mais lourd (Roue en fibre de carbone ou en aluminium). Plus le prix augmente, plus vous obtenez des matériaux haut de gamme et des finitions raffinées.
Par exemple, 5 des 12 pignons du volant Shimano Dura-Ace R9200 sont en alliage de titane. Les plus petits pignons du volant utilisent toujours de l'acier car ils ont moins de points de contact avec la chaîne. Des matériaux plus souples s'useraient plus rapidement.
SRAM, avec son volant de route haut de gamme SRAM Red AXS 12 vitesses, utilise un processus d'usinage CNC en une seule pièce pour éliminer l'excès de matière et réduire ainsi le poids. Rotor et Miche réduisent tous deux le poids en fabriquant des volants d'inertie en alliage d'aluminium compatibles avec les groupes de vélos de route courants.
Les grands pignons d'un volant sont souvent reliés en groupes et soutenus par un seul support (souvent appelé "araignée"), qui s'engage dans le corps du moyeu libre.
Cette configuration réduit le poids, et comme le support n'est pas soumis à l'usure de la chaîne, il peut souvent être fabriqué dans des matériaux plus légers - comme l'araignée en fibre de carbone utilisée sur le volant d'inertie Dura-Ace.
Certains volants d'inertie sont livrés avec des pignons individuels. Sur les volants de milieu de gamme, les pignons sont généralement séparés par des entretoises, qui peuvent être en alliage ou parfois en plastique. Les petits pignons sont souvent équipés d'entretoises intégrées.
La plupart des volants d'inertie (sauf SRAM XD et XDR) sont fixés au corps de la roue libre à l'aide d'une bague de blocage (le chapeau du volant d'inertie), qui fait partie de l'ensemble du volant d'inertie. Le matériau par défaut des bagues d'arrêt est généralement l'acier, mais l'aluminium est une alternative plus légère.
Prix des volants d'inertie : Quel est le rapport qualité-prix ?
Les volants d'inertie haut de gamme peuvent coûter très cher ; certains coûtent aujourd'hui plus de 300 livres sterling. Mais qu'est-ce que vous payez exactement ?
Les volants d'inertie haut de gamme sont généralement fabriqués dans des matériaux plus originaux, comme l'alliage de titane ou la fibre de carbone pour certains des pignons et leurs supports.
D'autres, comme le volant de route SRAM Red, sont usinés CNC en une seule pièce. En règle générale, les volants d'inertie haut de gamme sont plus finement fabriqués et plus légers que les volants d'inertie moins chers.
Outre le poids, il n'y a pas de différence significative en termes de performances entre le volant Dura-Ace 11-28 et les volants des groupes Shimano Ultegra ou 105, de sorte que vous pouvez économiser beaucoup en optant pour un volant de niveau inférieur.
SRAM propose des choix similaires, avec le Rival eTap AXS qui introduit un volant 12 vitesses d'entrée de gamme comme alternative plus abordable aux volants Red et Force. La même logique s'applique aux groupes SRAM pour VTT.
Il est important de se rappeler que les volants d'inertie sont des pièces d'usure et qu'ils doivent être remplacés régulièrement.
Si vous remplacez généralement votre chaîne lorsque l'indicateur d'usure de la chaîne indique 0,5 (pour 11/12/13 vitesses) ou 0,75 (pour 10 vitesses et moins), vous pouvez estimer la durée de vie de votre volant en vous basant sur la règle empirique selon laquelle un volant peut généralement durer plus longtemps que trois chaînes.
Les volants d'inertie de certaines personnes s'usent mieux, tandis que d'autres s'usent plus vite. Tout dépend de la propreté de la chaîne et des conditions de conduite locales.
Si vous continuez à utiliser un volant d'inertie avec une chaîne trop usée, le volant d'inertie subira une usure supplémentaire à mesure que les rouleaux de la chaîne s'allongeront. Le remplacement d'un volant d'inertie haut de gamme pouvant être coûteux, il est conseillé de bien entretenir sa chaîne pour éviter les dépenses inutiles.
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