Quel type de freinage à disque pour le vélo gravel ?

Le frein à disque est le standard universel du gravel depuis 2015. Il permet de freiner efficacement par tous les temps, avec ou sans boue sur les jantes, et avec une puissance supérieure aux freins sur jante à vitesse élevée et en descente chargé. Ce guide fait partie de notre dossier sur le matériel du vélo gravel. Ce guide fait partie de notre dossier sur le matériel du vélo gravel. Le freinage à disque est indissociable du vélo gravel mais il existe différents types de freins : le mécanique et l’hydraulique. Et pour ce dernier, il y a deux types d’huile ou de fluide. Alors, comment choisir votre système de freinage à disque ? Opérant quel que soit l’état de la route ou du chemin, quel que soit l’état de la roue, la technologie du freinage à disque est incontournable sur les vélos gravel. Le système développé pour le VTT est généralisé sur les vélos de cyclo-cross, de gravel et arrive en force sur les vélos de route. Le principe est simple, au lieu de freiner sur la jante, les plaquettes frottent sur un disque. L’avantage est qu’il se nettoie plus vite que la jante dans la boue et sous la pluie, et que le voile de la jante n’influe pas sur la qualité et la puissance du freinage contrairement à ce qu’il se passe avec des étriers à patins. Ensuite, on n’use plus la jante par friction. Quand on a des roues en carbone, ce n’est pas négligeable. Maintenant, ce type de freinage nécessite un cadre, une fourche et des roues spécifiques à ce système de freins. Et il est impossible de l’adapter sérieusement à du matériel prévu pour les freins à patins. Cela tombe bien, les vélos gravel ont été conçus dès l’origine pour cette technologie de freinage. Les roues prévues pour le disque existent avec deux types de fixation : le Center Lock et l’ISO 6 vis (ou trous). Pas de panique, chaque marque qui fabrique des disques les propose aux deux standards. Mais le Center Lock tend à se généraliser et le moyeu ISO 6 vis devient donc une « denrée » plus rare.

Le fonctionnement du freinage à disque

Le point commun à tous les systèmes de freins à disques pour les vélos de gravel, de route ou VTT, qu’ils soient hydrauliques ou mécaniques, est le fonctionnement de cette technologie de freinage. On a des plaquettes qui sont pressées contre le disque, ou rotor, et qui transforment l’énergie cinétique en chaleur, comme avec les patins en fait. Dans le cas d’un frein à disque mécanique, une plaquette est fixe, l’autre est mobile sur un bras articulé. Quand le câble est tracté par le levier, la plaquette mobile vient toucher le disque et le pousse contre la seconde plaquette. Dans le cas de l’hydraulique, le fluide chassé du maître cylindre placé dans le levier vient pousser des pistons situés de part et d’autre du disque. Ces pistons poussent les plaquettes simultanément contre le disque. Il existe des solutions mixtes également. L’étrier est hydraulique, mais la commande s’effectue par câble. Cette solution permet d’exploiter des leviers traditionnels et de disposer d’une partie des avantages de l’hydraulique, à savoir la simultanéité de l’action des plaquettes. Pour cela, l’étrier comporte le maître cylindre qui est alors « vidé » par la traction du câble. L’entretien de ce type d’étrier de frein hydraulique est plus simple aussi. Chacun de ces systèmes a donc des qualités et des défauts.

Les forces et faiblesses du frein à disque mécanique

Le frein à disque mécanique utilise un câble comme les freins à patins. On peut donc employer des leviers de freins et de vitesses « traditionnels » et donc de moindre prix que les hydrauliques. On peut aussi recycler un vieux groupe de route si on monte un cadre de gravel avec des freins à disque mécaniques ou mixtes. L’autre intérêt est qu’avec un câble et une gaine de frein à patins, on peut réparer son système de freinage n’importe où dans le monde. Il faudra quand même avoir des plaquettes et des rotors, mais pour un voyage autour du monde c’est un atout. Lors des transports, il est difficile d’endommager une gaine ou un câble. Important si on est amené à faire de longs voyages. Quand les plaquettes chauffent, aucun risque de fading. Mais, il y a quelques inconvénients. Ce n’est pas souple. La force appliquée sur le levier est inférieure à la force appliquée par l’étrier, comme avec un frein à patins. Il y a des frottements et l’élasticité relative du câble absorbent une partie de la puissance. Ensuite on « tord » un peu le disque, puisque la première plaquette le pousse sur la seconde. La déformation est minime et temporaire mais bon, on déforme quand même le rotor et on lutte contre lui pour freiner. Si on freine longtemps, l’absence de fluide élimine le risque de bulle dans le circuit de freinage mais on peut brûler ou glacer les plaquettes et « cuire » le disque. Cela peut aller jusqu’à sa casse. Dernière chose, comme avec les patins, il faut compenser l’usure des plaquettes en retendant le câble. L’entretien est donc limité, et ce peut être un atout suivant l’endroit et la façon qu’on a de pratiquer. En revanche, la puissance et le dosage sont moindres.

Les forces et faiblesses du frein à disque hydraulique en général

Avec la technologie du frein à disque hydraulique, la force de freinage est transmise quasiment sans perte aux plaquettes de frein. On peut même avoir la sensation de moins appuyer pour une puissance de freinage identique, un plus pour les femmes et les enfants. Les plaquettes se déplacent de façon symétrique ou presque, sans que le disque ne se déforme trop. Les durites de frein peuvent aussi suivre un chemin plus tortueux qu’un système par câble. C’est idéal sur les vélos de gravel où les durites et câbleries sont intégrées. L’usure des plaquettes est compensée en temps réel par le fluide hydraulique. En revanche, le freinage hydraulique se montre plus onéreux et conduit à une augmentation de prix sensible du vélo gravel. Par rapport à une solution mécanique à disque, quand elle est possible, on dépense entre 200 et 400 € de plus. L’entretien à réaliser, en dehors du remplacement des plaquettes et des disques, se limite à la purge du circuit quand il y a des bulles d’air ou au remplacement du fluide quand il a vieilli. Cela nécessite un équipement spécifique et une certaine maîtrise. Si la durite est endommagée en cours de route, il est impossible de se dépanner hors atelier. Si on freine longtemps, on peut faire cuire le disque mais on peut aussi faire bouillir le liquide de frein et générer du fading bien avant. Pour rappel, il s’agit du phénomène qui fait apparaitre de l’air dans le circuit hydraulique et qui rend les leviers mous, provoquant une perte de puissance de freinage. Pour s’en prémunir, il faut procéder à un entretien régulier (purges) mais surtout, savoir freiner !

Les différences entre les systèmes hydrauliques

La différence entre les systèmes hydrauliques utilisés sur les vélos gravel porte sur la nature du fluide employé et son entretien. On a d’un côté de l’huile minérale de chez Campagnolo, Shimano et Rotor, et de l’autre, de la DOT 5.1 de chez Sram. Quand tout est bien réglé, bien purgé et en bon état, ça fonctionne pareil. L’avantage de l’huile minérale, c’est qu’elle n’absorbe pas d’humidité et qu’elle n’est pas irritante. Sa température d’ébullition se situe aux alentours des 240 °C. En revanche, si de l’eau rentre dans le circuit, cette température peut chuter entrainant l’apparition de bulles de gaz. La purge est généralement plus facile et peu fréquente, et le fluide hydraulique peut être conservé en stock assez longtemps si le bocal est correctement fermé. La DOT 5.1 bout à 270°C, ce qui est mieux, mais elle attire et absorbe l’eau. Dès qu’elle est au contact de l’air, elle « aspire » l’humidité qui y est présente faisant chuter sa température d’ébullition. Elle est plus corrosive et impose un entretien du système plus fréquent, au moins deux fois par an suivant le climat. Sa capacité à absorber l’eau empêche également de stocker un bocal de DOT 5.1 très longtemps.

Lequel choisir ?

Le système de frein à disque mécanique est idéal si vous envisagez un tour du monde ou un périple dans des zones reculées. Son entretien est simple. En dehors des plaquettes et disques, les pièces sont faciles à trouver. Mais sur les vélos de gravel proposés à la vente actuellement, vous serez sur des transmissions d’entrée de gamme, avec 9 ou 10 vitesses. Idem pour les systèmes « mixtes » avec étriers hydrauliques et commandes par câble. Ces deux options peuvent néanmoins trouver leur place si vous vous montez un vélo gravel à la carte. Pour les systèmes hydrauliques, on ne choisit pas ses freins, ou ses dérailleurs, on choisit le groupe complet. Impossible de panacher les étriers d’une marque avec les leviers d’une autre, sauf avec les étriers de freins à disque Hope qui se montent partout. Idem avec les fluides, les freins Sram sont incompatibles avec l’huile minérale, et les freins Shimano, Campagnolo ou Rotor ne tolèrent pas la DOT 5.1. La moindre erreur détruit le système de freinage alors n’essayez pas. Si vous optez pour un frein à disque hydraulique, en fait vous choisissez le groupe complet et surtout l’indexation qui vous plaît le plus. Shimano et Campagnolo proposent tous deux des groupes dédiés aux vélos gravel. Chez Rotor et Sram, ce sont des variantes des groupes route qui sont adaptées à cette pratique. C’est donc votre choix de transmission qui va conditionner la technologie de freins à disque que vous adopterez sur votre vélo gravel. Avec les systèmes hydrauliques, vous aurez accès aux indexations les plus hauts de gamme 11,12 et 13 vitesses, parfois électrique. Mais dans tous les cas, c’est l’entretien que vous réalisez, ou ferez faire, qui garantira la pleine efficacité de votre système de freinage.

Questions fréquentes

Frein à disque mécanique ou hydraulique pour le gravel ?

Les freins hydrauliques sont supérieurs sur tous les critères de performance : puissance, modulation, effort au levier. Les freins mécaniques sont moins chers, plus faciles à entretenir en déplacement et ne risquent pas de fuite de liquide. Pour un gravel de pratique courante (sorties de 2 à 5 heures), les hydrauliques sont fortement recommandés. Pour le bikepacking longue distance loin des ateliers, les mécaniques offrent une tranquillité d’esprit : un câble se remplace avec un simple outil Allen dans n’importe quel magasin du monde. Le groupe Shimano GRX avec freins hydrauliques est la référence qualité/prix du marché gravel.

Quel diamètre de rotor choisir pour le gravel : 140 ou 160 mm ?

Le 160 mm est le standard recommandé pour le gravel, avant et arrière. Il offre une meilleure dissipation thermique en descente chargée et une puissance de freinage supérieure au 140 mm. Le 140 mm peut suffire pour les cyclistes légers (moins de 65 kg) sur des sorties sans longues descentes chargées. Pour le bikepacking avec 15 à 25 kg de bagages, le 160 mm avant et arrière est le minimum. Certains pratiquants montent du 180 mm à l’avant pour les itinéraires alpins très exigeants. SRAM recommande systématiquement le 160 mm sur ses groupes gravel.

Comment entretenir ses freins à disque gravel et éviter les bruits ?

Les bruits de frein à disque gravel ont trois causes principales : contamination des plaquettes par huile ou lubrifiant (solution : remplacer les plaquettes et nettoyer le disque à l’alcool isopropylique), disque voilé (solution : redresser ou remplacer), ou nouveau jeu de plaquettes en rodage (solution : faire une dizaine de freinages progressifs). N’utilisez jamais de dégraissant ou de lubrifiant en spray à proximité des freins à disque. Un seul contact d’huile sur les plaquettes les contamine définitivement et nécessite leur remplacement. Lors du nettoyage du vélo, protégez les disques et étriers avec un carton ou un chiffon avant d’appliquer tout produit lubrifiant sur la transmission.