Les étriers de frein vélo et leurs compatibilités

1. Présentation générale

Le freinage et son importance

Du vélo de route au vélo de ville en passant par le VTT, le vélo électrique, le VTC ou le BMX : chaque vélo est muni d’un système de freinage à l’avant comme à l’arrière étant indépendant l’un de l’autre. Quand on parle de système de freinage, on évoque l'ensemble du système, c’est-à-dire l’étrier de frein, le levier de frein, les patins ou les cartouches, les câbles et les gaines.

Un dispositif de freinage est destiné à ralentir le vélo du cycliste ou à l'arrêter. Cet élément est crucial pour la sécurité à vélo, autant pour l'utilisateur que pour les autres personnes l’entourant. C’est un des éléments à ne pas négliger sur un vélo et à entretenir régulièrement.

Pourquoi choisir un système de frein adapté à son vélo et à son utilisation est-il si important ? D’une part, c’est votre sécurité est jeu. Imaginez un dysfonctionnement de votre système de freinage en pleine descente… D’autre part, le système de freinage doit être adapté à votre utilisation et à votre pratique pour de meilleures performances et plus de confort de pilotage.

Petit rappel : le freinage sur jante est différent sur sol sec et sur sol humide. Ce système de frein est puissant et efficace, mais lorsque la pluie se mêle à une sortie vélo ou à une balade, la qualité de freinage peut diminuer. Il est préférable de toujours freiner avec anticipation sur sol humide.

Tout cycliste se doit également de vérifier régulièrement son système de freinage, de l’usure des patins à l’état des câbles et des gaines. On aborde dans cette fiche-conseil les étriers de frein et ses comptabilités, mais aussi les leviers de frein, les patins et les cartouches.

Les différents étriers de frein

Étriers à tirage central, étriers caliper, étriers cantilever, étriers V-brake, étriers Direct Mount, étriers delta, étriers U-brake, freins à tambour, freins à rétropédalage et freins à disque mécanique ou hydraulique : nous allons passer en revue les différents modèles d'étriers de frein. Certains ont presque disparu, d’autres sont toujours montés sur les vélos actuels et d’autres encore sont arrivés sur le marché il y a quelques années seulement.

À chaque type d’étrier de frein ses patins et cartouches de frein  ! Il faut garder en tête que les sabots (éléments permettant aux patins d'être fixés à l’étrier) sont différents selon les modèles d’étrier de frein, sans oublier les différentes gommes, à choisir selon son système de freinage, mais aussi selon sa pratique.

2. Les étriers - freins sur jante

Les étriers de frein sur jante utilisent des patins en caoutchouc venant s’appuyer sur la paroi de la jante. Ce sont généralement des systèmes de freinage compacts, légers et accessibles.

Les étriers cantilever

Les étriers cantilever sont composés de deux bras indépendants en forme de « L ». Ils sont fixés sur des tasseaux qui sont eux-mêmes soudés ou brasés sur le cadre ou sur la fourche. Un système de triangle spécifique aux mâchoires de freins cantilever ou un ensemble de câble et de pont de fixation permettent de transmettre la force exercée sur le câble de frein aux deux mâchoires. La particularité des freins cantilever ? Les patins sont fixés sur des portes-patins articulés.

Crédit photo : Yuya Tamai

Les freins cantilever ont connu un grand succès dans le monde du VTT jusqu'à l’apparition des freins V-brake, dans les années 90. Ils sont actuellement encore utilisés sur les vélos de cyclocross. Les patins restent éloignés de la jante lorsqu'on ne freine pas. C’est un détail apprécié en cyclocross pour éviter le blocage des roues avec la boue notamment comme les étriers de frein cantilever cyclocross .

Les avantages de l'étrier cantilever

• Puissance de freinage
• Freinage progressif
• Adapté aux pneus larges
• Agréable à utiliser

Les inconvénients de l'étrier cantilever

• Patins relativement difficiles à régler (réglage de la profondeur et de l’orientation du patin à la fois)

Sur quels vélos retrouve-t-on des étriers cantilever ?

• Vélos cyclocross
• VTT des années 80/90

Le montage d'un étrier cantilever
Les freins cantilever sont fixés sur les tasseaux de freins. Une clé Allen suffit pour les monter/démonter. Le réglage des ressorts (pour centrer l’étrier par rapport à la jante) s’effectue grâce à une petite vis sur le côté de l’étrier, parfois présent d’un seul côté.

3. Les étriers - freins sur moyeu

Les freins à tambour

Les freins à tambour vélo sont utilisés principalement sur les vélos de ville et les vélos hollandais, étant donné leur qualité de freinage dans toutes les conditions et leur faible entretien. Un câble vient actionner des mâchoires sur lesquelles sont fixées des garnitures. Ces dernières s’écartent et viennent frotter l’intérieur du moyeu pour assurer le freinage. L'ensemble du système de frein se trouve à l'intérieur du moyeu.

Crédit photo : Paul.

Les avantages du frein à tambour

• Faible entretien
• Freinage souple
• Efficace dans toutes les conditions
• Longue durée de vie

Les inconvénients du frein à tambour

• Démontage de la roue plus long
• Freins lourds
• Moins efficace que des étriers sur jante type V-brake

Sur quels vélos retrouve-t-on des freins à tambour ?

• Vélos hollandais
• Vélos urbains
• Vélos utilitaires
• Vélos triporteurs

Crédit photo : Cardiff Cycle Workshop

Montage d'un frein à tambour
Pour monter un frein à tambour, il est nécessaire de visser dans un premier temps la patte de fixation du tambour. On serre ensuite la roue, sans oublier de positionner et régler la butée de câble.

4. Les patins et cartouches

Patins de frein

À chaque étrier son patin (ou presque). On retrouve différentes sortes de sabots :
‎• Patins avec fixation par écrou : ce sont les patins V-brake par excellence, également utilisés sur des étriers caliper et des étriers U-brake
‎• Patins à tige se fixant sur des portes-patins : ce sont les patins cantilever
‎• Patins à cartouche avec fixation par écrou : pour les étriers caliper de vélos de route ou les étriers V-Brake. Ils permettent le remplacement de la gomme uniquement.
‎• Patins anciens (patins courts à fixation par écrou), pour étriers caliper ou étriers à tirage central

Cartouches de frein

• La longueur

On distingue 3 longueurs de patins différentes :
• Patins courts de 45 à 53 mm : pour étriers caliper de vélos anciens ou pour étriers U-brake de BMX
• Patins ou cartouches 55 mm : pour étriers caliper de vélos de route (et quelques fois sur des étriers V-brake ou Cantilever)
• Patins ou cartouches 72 mm : pour étriers V-brake ou étriers cantilever

• Le type de gomme

La gomme est très importante pour un patin de frein. En effet, elle a son rôle à jouer dans le dosage, mais aussi dans la puissance de freinage, surtout dans des conditions difficiles. Tout se joue dans la dureté de la gomme. On retrouve des patins de frein mono gomme, des patins à double gomme (ou bidensité) ou des patins triple gomme . Pour distinguer facilement les différences de gomme, les fabricants ont l’habitude d’utiliser différentes couleurs.

Un patin triple-densité aura donc trois couleurs et trois types de gomme. Par exemple, un premier tiers assure un bon freinage sur route mouillé, un deuxième tiers permet de bonnes performances sur route sèche et un troisième tiers évite les bruits des patins frottant sur la jante lorsqu'on freine.

• La jante du vélo

On choisit aussi ses patins ou ses cartouches de frein en fonction du matériau de ses jantes (acier, alu, carbone). Pour un freinage sur jante en aluminium, les patins pour jantes en alu assurent un bon contrôle du dosage tout en maintenant une bonne force de freinage. Pour un freinage sur jante en carbone, on utilise des gommes à la surface de freinage renforcée offrant une meilleure dissipation de la chaleur.

Choisir des patins ou des cartouches selon sa pratique

Les cyclistes roulant beaucoup sous la pluie ont intérêt à opter pour des patins prévus pour tous les temps , généralement double ou triple gomme. Pour assurer la sécurité du cycliste, la qualité et la dureté de la gomme sont importantes, surtout sous la pluie.

5. La compatibilité entre patins et étriers

6. Les leviers de frein et les compatibilités avec les étriers

Le levier de frein est la manette qui va actionner le câble et l’étrier grâce à la force de la main du cycliste. On distingue plusieurs types de leviers, se différenciant par leur forme et par leur tirage. Le levier de frein peut être seul ou combiné avec la manette de changement de vitesses.

Forme des leviers de frein

• Levier pour cintre plat

Les leviers pour cintre plat sont les leviers classiques, utilisés sur les vélos VTT, les vélos trekking et la plupart des vélos urbains. Ils disposent d’un levier presque parallèle au guidon.

Le levier pour cintre route est spécialement conçu pour les cintres de vélo de route. Le levier de frein ne dispose pas du même emplacement que le levier pour VTT.

• Levier pour cintre type facteur

On retrouve des leviers pour cintre type facteur sur des guidons de vélo hollandais par exemple. Vos mains se trouvent inclinées à 45° pour plus de confort en ville.

Peu de cyclistes connaissent les différences entre les leviers, pourtant importantes. Il existe deux types de leviers de frein :

• Le levier 25 mm

C'est un levier standard, pour étrier caliper, étrier cantilever, étrier à tirage central et étrier U-brake.

• Le levier 35 mm

Le levier 35 mm est adapté aux freins V-brake dits à tirage linéaire.

Pourquoi cette différence dans les leviers ? Un frein à tirage linéaire nécessite une plus longue course de câble qu’un levier cantilever par exemple. C’est pourquoi il permet de déplacer le câble de 35 mm au lieu de 25 mm.

Quelles sont les conséquences d’un mauvais montage ?
‎• Montage de leviers 25 mm avec des étriers V-brake : manque de course pour actionner correctement le frein
‎• Montage de leviers 35 mm avec des étriers caliper : dur à freiner et manque de puissance

7. Informations utiles sur les câbles et gaines

Diamètre du câble et de la gaine de frein

Le câble de frein peut être constitué d’acier, d’acier inoxydable ou encore enduit d’une matière antifriction. Son diamètre est de 1,5 mm, contre 1,2 mm pour les câbles de dérailleur.

On retrouve une boule à une extrémité du câble qui permet de rendre solidaire le câble au levier de frein. Deux types de boules existent :
‎• Embout type course de 6x8 mm
‎• Embout type VTT de 7x8 mm

La gaine de frein est quant à elle faite de fils métalliques enveloppés de plastique. Elle permet de protéger le câble. Sa conception en spirale permet plus de progressivité dans le freinage. Un revêtement intérieur en téflon peut être appliqué pour permettre un meilleur coulissement du câble. Les gaines pour frein sont d'un diamètre de 5 mm, alors que celles de dérailleurs mesurent 4 mm de diamètre.

Usure et remplacement

Les deux éléments d’un frein à câble nécessitant un remplacement régulier sont les patins de frein et les câbles.

• Usure des patins

Des stries pour l’évacuation de l’eau entre le patin et la jante permettent de se rendre compte du niveau d’usure du patin. Un patin usé doit être remplacé sans tarder. Le risque ? User la totalité de la gomme et freiner fer contre fer. Dans ce cas-là, c’est votre jante que vous allez abîmer. De plus, l’eau ne s’évacuera pas convenablement : votre freinage manquera d’efficacité, sans parler du risque de ne pouvoir s’arrêter en temps voulu.

• Usure des câbles

Procédez à un contrôle régulier de l’état de vos câbles de frein, notamment au niveau du boulon de fixation du câble (sur l'étrier) et au niveau du levier de frein (après la boule). Un câble effiloché est à remplacer sans tarder.