Les vitesses de vélo expliquées

Un guide complet du débutant sur les engrenages et comment les utiliser

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Par Benoît Pfender

Publié: 24 avril 2020 à 17h40

Trop souvent, vous verrez des gens faire tourner leurs pédales de manière maniaque ou laborieusement se frayer un chemin, à peine capables de déplacer le vélo. La vie serait un peu plus facile pour ces gens s'ils utilisaient correctement leurs engrenages.

Ceci est le guide ultime sur ce que sont les engrenages de vélo et comment utiliser les engrenages sur votre vélo.

Les engrenages sont l'une de ces belles inventions qui nous permettent de rouler plus vite, de gravir les collines plus facilement et de profiter beaucoup plus de notre conduite.

Les engrenages convertissent l'effort que vous mettez sur les pédales en une certaine sortie sur votre volant. La force que vos muscles peuvent produire est limitée et généralement une cadence optimale (la vitesse à laquelle vous faites tourner vos pédales) à laquelle vous serez le plus efficace.

Changer vos vitesses en fonction du terrain et des conditions pour rester globalement dans cette bande vous permet d'avancer plus efficacement.

Il existe quelques systèmes différents que les vélos utilisent pour changer de vitesse, bien que le plus courant soit de loin la transmission externe.

La majorité des vélos sur le marché aujourd'hui ont des transmissions externes, qui ont été affinées en systèmes simples, légers et efficaces.

Les vitesses sont changées sur la cassette (un ensemble de pignons sur la roue arrière) par le dérailleur arrière. Cela déplace la chaîne vers le haut ou vers le bas de la cassette. Lorsque le dérailleur se déplace pour changer de vitesse, il force la chaîne contre des rampes ou des marches, la déplaçant sur un pignon plus grand ou plus petit.

Le vélo peut également avoir un dérailleur avant, qui déplace la chaîne entre les plateaux fixés aux manivelles.

Les engrenages à l'avant offrent de grands sauts, qui modifient efficacement la plage de vos engrenages, de sorte qu'ils sont plus adaptés à la vitesse élevée, au terrain plat ou à l'escalade à faible vitesse. La cassette vous permet de sélectionner votre vitesse plus précisément dans cette plage au fur et à mesure que vous modulez votre effort.

Vous trouverez généralement entre un et trois plateaux (simple, double ou triple pédalier) et jusqu'à 11 pignons (12 existent aussi sous la forme SRAM Eagle et Campagnolo Record, et même 13 avec Rotor) sur la roue arrière. Cela vous donne une vaste gamme de vitesses à choisir.

Les engrenages de moyeu sont une option populaire pour les navetteurs et ceux qui veulent une transmission robuste et relativement sans entretien.

Avec des intervalles d'entretien allant de 3 000 à 5 000 km, les engrenages de moyeu internes sont parfaits pour les moins enclins à l'entretien.

Il ne fait aucun doute que les dérailleurs sont relativement exposés et susceptibles d'être endommagés. Avoir tout bien emballé à l'intérieur de votre roue arrière vous permet de respirer un peu plus facilement, surtout en hiver, lorsque garder les engrenages protégés des éléments ne fait pas de mal.

Il existe de nombreuses options d'engrenage de moyeu disponibles, mais les plus courantes sont celles de Shimano, SRAM, Sturmey Archer et du fabricant bien connu Rohloff.

Avec des systèmes allant de trois à 14 vitesses, il existe un large éventail d'options pour tous les terrains sur lesquels vous vous trouvez.

Cependant, le principal inconvénient est le poids. Vous roulez avec une petite boîte de vitesses à l'intérieur de votre moyeu et celle-ci contient à son tour de nombreuses pièces métalliques qui ajoutent un poids substantiel.

Changer une crevaison peut également être plus difficile avec un engrenage de moyeu.

Une partie du problème d'un engrenage de moyeu est qu'il ajoute du poids à une extrémité du vélo, ce qui peut entraîner une maniabilité déséquilibrée.

Au lieu de cela, une boîte de vitesses est intégrée directement dans le cadre, le poids étant positionné au centre du vélo. Les manivelles entraînent directement les engrenages et la sortie est convertie dans la boîte de vitesses puis transmise à la roue arrière via une chaîne.

L'un des développements les plus excitants de ces derniers temps est la boîte de vitesses Pinion. Cependant, en général, les boîtes de vitesses restent une niche dans le monde du vélo.

Les boîtes de vitesses et les engrenages de moyeu peuvent également être utilisés avec des entraînements par courroie. Cela nécessite encore moins d'entretien qu'une chaîne car il n'y a pas de maillons à lubrifier, ce qui signifie qu'ils sont également beaucoup plus propres qu'une chaîne huileuse.

Cependant, seuls certains cadres sont compatibles avec une transmission par courroie. Parce que la ceinture est une boucle continue, le cadre nécessite des pattes amovibles ou un séparateur de base qui vous permet d'enfiler la ceinture dans le triangle arrière.

La majorité des vitesses des vélos d'aujourd'hui sont actionnées par des câbles métalliques - des câbles Bowden pour reprendre leur nom propre.

Cependant, les transmissions électroniques sont sur le marché depuis un certain temps déjà et ne devraient se généraliser qu'avec le temps.

Au lieu de câbles, la vitesse est déplacée par un moteur à commande électronique. Le principal avantage est la cohérence. Alors que les câbles peuvent développer une pente et s'étirer avec le temps, une transmission électronique maintiendra un changement de vitesse précis dans toutes les conditions.

Bien sûr, les inconvénients sont que les batteries doivent être chargées (mais pas particulièrement régulièrement) et, actuellement, les dépenses.

Les systèmes les plus courants sont ceux de Shimano, sous la forme de son changement de vitesse Di2, et de SRAM, qui offre le changement de vitesse eTap sans fil. Même Rohloff propose désormais un changement de vitesse électronique pour son moyeu à 14 vitesses.

Bien sûr, vous n'avez toujours la possibilité que d'un seul rapport, et c'est ainsi que les vélos ont commencé.

Les vélos à vitesse unique utilisent un seul pignon qui peut tourner en roue libre et permet à la roue arrière de tourner sans que les pédales ne bougent.

Les fixies sont encore plus rudimentaires, avec le pignon arrière "fixe" en place, ce qui signifie que si le vélo bouge, la transmission bouge, donc vous devez toujours pédaler.

Le principal avantage est la simplicité, avec de faibles besoins de maintenance et un faible coût. Bien qu'il ne fasse aucun doute que les singlespeeds sont également devenus une déclaration de mode dans de nombreux cas.

La clé est de choisir un rapport de démultiplication suffisamment facile pour gravir la pente la plus raide que vous êtes susceptible de rencontrer tout en étant suffisamment dur pour éviter de tourner lorsque les choses s'accélèrent.

Il ne sert à rien d'avoir tous ces engrenages si vous ne pouvez pas les changer. Il existe un certain nombre de modèles différents de leviers de vitesses sur le marché, qui peuvent être utilisés de manière légèrement différente, mais ils sont tous assez intuitifs une fois que vous les connaissez.

Les manettes pour l'avant et pour l'arrière seront séparées, situées respectivement sur le côté gauche et droit de vos barres.

Les barres plates sont courantes sur les vélos hybrides / de transport, ainsi que sur les vélos de montagne. Il existe quelques modèles de leviers de vitesses différents.

De nos jours, le levier de vitesses à gâchette est la conception la plus répandue. Il dispose de deux leviers sous les barres, qui peuvent être actionnés avec les pouces ou les doigts : un pour monter et un pour descendre.

Selon la conception, vous pourrez peut-être changer plusieurs vitesses à la fois ou non. Shimano propose également des conceptions qui intègrent le levier de vitesses et le levier de frein dans une seule unité.

Avec un levier de vitesses à gâchette, vous ne pouvez généralement changer qu'une seule vitesse à la fois, mais avec un levier de vitesses à poignée, il est possible de passer très rapidement à plusieurs vitesses.

Le levier de vitesses s'intègre à la poignée de vos barres et vous changez de vitesse vers le haut ou vers le bas en tournant le levier de vitesses - comme l'accélérateur sur une moto.

Bien qu'un peu plus old-school, les leviers de vitesse apparaissent toujours de temps en temps.

Un levier au-dessus de vos barres peut être déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour passer d'une vitesse à l'autre.

Les vitesses modernes sont indexées, ce qui signifie qu'un clic sur le levier de vitesses correspond directement à un changement de vitesse.

Dans le passé, les manettes n'avaient pas ce clic défini et à la place, la manette était maintenue en place par friction et déplacée en continu jusqu'à ce que la vitesse change. Dans de rares cas, vous pouvez toujours rencontrer de tels manettes de pouce.

Vous trouverez des barres de chute sur des vélos de route plus dédiés visant la vitesse plutôt que le confort total. Encore une fois, il existe quelques modèles différents disponibles.

Nous avons expliqué comment utiliser les engrenages sur un vélo de route dans un guide autonome séparé.

Vos engrenages convertissent votre entrée au niveau des manivelles en une sortie au niveau de la roue arrière. Votre cadence (la vitesse à laquelle vous pédalez) est convertie en différentes vitesses au niveau de votre roue arrière selon que vous êtes en vitesse haute ou basse.

Le développement de votre vitesse - la distance parcourue par votre vélo à chaque coup de pédale - est généralement décrit en pouces de vitesse, c'est-à-dire le nombre de pouces que votre vélo avancera à chaque rotation complète de vos manivelles.

Il existe une gamme de calculatrices en ligne qui calculent cela en fonction de la taille de vos roues, de la taille de vos pneus et de la taille des plateaux/pignons.

Les pouces d'engrenage peuvent vous donner une bonne idée de la dureté ou de la facilité des engrenages, avec des plages d'environ 20 pouces étant faciles, 70 pouces étant moyennes et supérieures à 100 pouces devenant assez difficiles.

La plage de vitesse est souvent spécifiée sous forme de pourcentage qui décrit la plage globale offerte par le système. Cela signifie qu'une plage de 300 % offrirait un ratio de 3:1. Pédaler dans la vitesse la plus élevée vous ferait avancer trois fois plus loin par coup de pédale que dans la vitesse la plus basse.

Pour les transmissions externes, la plage de vitesses peut être calculée en prenant le rapport entre les plus grandes et les plus petites dents du plateau du pédalier multiplié par le rapport entre le plus grand et le plus petit pignon de la cassette.

Les spécifications de la cassette seront généralement identifiées par le pignon le plus petit et le plus grand. Ainsi, une cassette 11-28 dents désignerait une cassette avec un plus petit pignon à 11 dents et le plus grand à 28 dents.

Les manivelles se présentent sous plusieurs formes pour les vélos de route, notamment standard, compactes, super compactes et triples.

Un triple a trois plateaux. Alors qu'il s'agissait autrefois du type de pédalier le plus utilisé, on le trouve désormais principalement sur les vélos de tourisme ou pour les terrains vallonnés où vous avez besoin d'une très large gamme de vitesses.

De nos jours, les deux plateaux sont beaucoup plus courants. Ceux-ci viendront soit sur un pédalier standard ou compact, généralement avec 53-39t ou 50-34t respectivement. Le standard est plus adapté aux hautes vitesses avec les plateaux plus larges

Le compact offre une plage plus large et un engrenage légèrement plus facile qui convient bien à la plupart des cyclistes pour rouler à la fois à grande vitesse et pour monter des pentes raides.

À l'occasion, vous pouvez également trouver un pédalier super compact, qui utilise des rapports encore plus bas que le pédalier compact, ce qui rend le vélo plus adapté à l'escalade.

Les pédaliers de VTT ont tendance à utiliser des plateaux encore plus petits pour faire face aux terrains escarpés et hors route. C'est aussi maintenant la norme de voir la plupart des vélos de montagne et de nombreux vélos de gravier équipés d'un seul plateau à l'avant.

Ceci est généralement associé à une cassette à large plage à l'arrière. Cet arrangement est appelé une configuration 1x (un par).

Pour connaître le nombre de vitesses dont vous disposez, multipliez simplement le nombre de plateaux à l'avant par le nombre de pignons de votre cassette à l'arrière.

Cependant, le nombre de vitesses peut être un peu impropre car des vitesses similaires peuvent être dupliquées en fonction de la combinaison plateau/pignon que vous utilisez. De même, il peut être déconseillé d'utiliser certaines combinaisons de vitesses car elles peuvent mettre la chaîne à un angle extrême.

Pour les moyeux à engrenages et les boîtes de vitesses, les fabricants spécifient généralement la plage. Par exemple, un moyeu Rohloff à 14 vitesses a une plage de 526 %, tandis qu'une boîte de vitesses Pinion P1.12 a une plage massive de 600 %.

Les engrenages sont synonymes d'efficacité.

Imaginez essayer de pédaler sur une pente raide à grande vitesse. Vous auriez à pousser incroyablement fort sur les pédales et à vous frayer un chemin jusqu'à la colline.

Au lieu de cela, dans une vitesse inférieure, votre force d'entrée sur les pédales est plus faible, mais vous pouvez donc tourner plus vite.

Votre apport énergétique dans chaque cas est à peu près le même. Le travail effectué est égal à la force multipliée par la distance. Ainsi, si vous réduisez de moitié la force nécessaire, vous pédalerez deux fois plus vite.

Cependant, il y a une limite à la force que vos jambes peuvent générer (et que vos genoux peuvent supporter), il arrive donc un moment où il est préférable de changer de vitesse pour réduire la force nécessaire et augmenter votre cadence.

La partie sur les blessures au genou est vraiment essentielle. C'est beaucoup plus agréable pour votre corps d'avoir à pousser relativement légèrement (mais plus rapidement) plutôt que d'avoir à vous frayer un chemin.

Inversement, il arrive aussi un moment où tourner plus vite devient inefficace et peut même vous déséquilibrer. Il est logique de passer à nouveau à une vitesse supérieure afin de réduire votre cadence.

Vous aurez rapidement une idée de ce qui fonctionne pour vous, mais la clé est de trouver un équilibre entre devoir pousser trop fort ou tourner beaucoup trop vite, vous permettant de pédaler en douceur. La cadence idéale sera très personnelle mais est souvent considérée comme comprise entre 70 et 100 tr/min.

La clé du changement de vitesse est l'anticipation. Anticipez et essayez de prévoir comment votre vitesse changera et comment vous devrez probablement changer de vitesse.

Lorsque vous arrivez dans un virage serré, prévoyez que vous devrez ralentir et passer à une vitesse inférieure afin de pouvoir accélérer plus facilement en sortie de virage.

Si vous montez une colline ou face au vent, votre effort perçu augmentera, il est donc logique de passer à une vitesse inférieure pour en tenir compte.

De même, si vous devez vous arrêter à certains feux, passez à une vitesse plus facile pour pouvoir repartir plus facilement lorsque le feu passe au vert.

Un grand non-non est que vous ne devriez pas changer de vitesse lorsque vous êtes à l'arrêt avec une transmission externe. Assurez-vous toujours que vous pédalez pour effectuer des changements de vitesse en douceur et passez progressivement à travers la gamme de vitesses pour trouver la bonne.

Une autre chose à éviter est le chaînage croisé. Si vous avez plusieurs plateaux, il est préférable d'éviter d'être dans une combinaison petit-petit ou grand-grand plateau-pignon.

Les angles extrêmes auxquels la chaîne est exposée peuvent entraîner une usure accrue et des charges élevées sur la transmission.

Inversement, les engrenages de moyeu ou les boîtes de vitesses peuvent généralement être déplacés à l'arrêt. En fait, ils sont souvent assez sensibles au changement de vitesse sous charge, il est donc utile de "décharger" légèrement vos manivelles lors du changement de vitesse.

La clé pour que vos engrenages fonctionnent bien est de vous assurer de les garder propres et bien entretenus. En fait, garder les choses propres en général vous aide à maîtriser la maintenance et vous permet d'identifier tout problème potentiel avant qu'il ne s'aggrave.

Comme indiqué précédemment, les engrenages de moyeu ont tendance à nécessiter moins d'entretien, bien que vous deviez peut-être encore ajuster la tension du câble car il s'étire toujours progressivement avec le temps.

Un entretien général comme celui-ci fait des merveilles à long terme car un vélo bien réglé et entretenu est globalement plus doux pour vos composants.

Nous avons élaboré un guide sur la façon d'ajuster les vitesses de votre vélo.

Il est également important de prendre soin de votre chaîne, de la nettoyer et de la lubrifier régulièrement.

Enfin, nous vous recommandons de vérifier régulièrement l'usure de votre chaîne avec un outil bon marché. Remplacer votre chaîne est beaucoup moins cher que de remplacer les autres composants usés de votre vélo.

Nous avons déjà un explicatif complet sur la façon de vérifier l'usure de votre chaîne et quand envisager de la remplacer.

Envisagez de vous procurer un outil qui indique le degré d'usure de votre chaîne et s'il vaut la peine de le remplacer ou non.

Équipé de ces connaissances, sortez et commencez à utiliser vos engrenages. Vous volerez dans les collines en un rien de temps !

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