Vélo - Généralités

Généralités sur les équipements

Un vélo classique ou vélo de ville est un ensemble d’éléments comprenant un cadre, deux roues, un mécanisme de transmission de la force motrice, un système de changement de vitesse, un dispositif de changement de direction, un siège, un système de freinage, des équipements électriques et électroniques et des dispositifs de sécurité. Ces nombreux composants diffèrent de par les technologies qui sont propres à chaque type de vélo, et en fonction de leur utilisation respective.

Le maintien de l’équilibre pendant le déplacement du vélo est assuré par le cycliste et ce, d’une manière dynamique. Le cycliste redresse le vélo par des gestes corporels qui viennent contrer l’impression de chute. Au poids propre du vélo s’ajoute le poids du cycliste pour plaquer le vélo au sol. La force de gravité entraîne aussi le vélo vers le sol. La force centrifuge apparaît lorsque le vélo roule dans un virage. Le cycliste lutte en permanence contre les effets de ces deux forces durant son trajet.

Vélo – Cadre

Caractéristiques du cadre

Le cadre est la partie essentielle qui soutient mécaniquement les différentes parties du vélo. Il constitue l’ossature principale et représente plus de 50% de l’ensemble du vélo. Deux triangles de taille différente et solidaires entre eux constituent cette ossature. Le premier triangle est composé du tube horizontal, du tube de la selle et du tube diagonal. Le cadre du vélo doit être à la fois robuste et léger. Il supporte le poids du cycliste et garantit la répartition des efforts au niveau de la selle, des pédales, de la fourche et des deux roues du vélo. Le deuxième triangle, plus petit, est destiné à supporter la roue arrière du vélo et les charges issues du porte-bagages. Il est composé de 2 haubans, suivant la forme de l’arête extérieure du triangle à l’arrière, et de 2 bases presque à l’horizontal suivant la base de ce triangle arrière.

Le cadre d’un vélo est en métal ou non, mais creux pour alléger la structure. Sur le vélo homme, le cadre principal comporte une barre tubulaire horizontale à sa partie haute. Elle assure la rigidité de la structure et relie le tube guide de la fourche au tube de la selle. Sur le vélo dame, cette barre horizontale est déviée et suit le tube diagonal. La barre relie le tube support de la fourche et le support des pédaliers. La section de tube utilisée pour la fabrication d’un cadre de vélo se présente sous plusieurs formes. Pour des raisons mécaniques et esthétiques, cette section est ronde pour les parties semi verticales, et ovale ou en tube aplati pour les parties horizontales et en diagonale.

Taille du cadre

Il faut bien choisir la taille de cadre correspondant à la morphologie de chaque personne. Sur un vélo, la taille de cadre est définie par la hauteur entre l’axe du pédalier et le point du tube horizontal du cadre, situé juste sous la selle. Des formules scientifiques permettent de déterminer la taille adéquate.

Il est important d’avoir un dégagement suffisant entre le tube horizontal du cadre et l’entrejambe (4 cm pour un vélo de route et 8 cm pour un vélo de montagne). Il est ainsi plus facile de descendre du vélo en cas de chute. Pour choisir le cadre qui convient, les constructeurs établissent des tableaux qui permettent de sélectionner la bonne taille. Enfin, il existe sur le marché un calculateur de taille du cadre d’un vélo.

Vélo - Fourche

La fourche est la pièce maîtresse qui fixe et guide la roue avant du vélo. Il existe deux types de fourches : la fourche filetée et la fourche non filetée type Aheadset. La fourche d’un vélo est liée au cadre par l’intermédiaire d’un tube monté presque à la verticale. Une petite longueur de la partie supérieure de la fourche est emmanchée dans ce tube et repose sur des roulements à billes, ce qui rend le jeu de direction plus souple.

Le guidon du vélo est positionné sur le sommet de la fourche qui est appelée potence. Le corps de la fourche supporte les mâchoires de frein avant du vélo et peut recevoir divers accessoires comme la torche électrique ou le catadioptre et la base du porte-bagages avant. Le cintrage plus ou moins important de la fourche, permet au vélo d’avoir une chasse plus longue. La fourche est en matière pleine, forgée et ultra résistante pour absorber les premiers chocs, provenant de la roue avant du vélo. La partie qui reçoit l’axe du moyeu est en fer forgé rapporté et soudé.

Les vélos de montagne sont équipés de fourches à suspension, qui permettent un confort inégalable sur les sentiers et en montagne. Il existe aussi des suspensions arrière sur certains vélos pour permettre la pratique des descentes avec de fortes dénivellations de terrain.

Vélo - Organes de transmission

Généralités sur les organes de transmission

Sur un vélo, la transmission par chaîne a été créée par H.J Lawson en 1879. Le terme transmission désigne l’ensemble des éléments qui relient le pédalier à la roue arrière du vélo. Le cycliste appuie sur les pédales du vélo avec ses pieds. Par l’intermédiaire de la manivelle ou de la bielle, le plateau muni de dents d’engrènement est mobilisé. Ces dentures entraînent la chaîne du vélo, qui transmet le mouvement sur les dents du pignon. Ce dernier, solidaire de la roue arrière du vélo, permet ainsi son roulement. L’ensemble pédalier, plateau, chaîne et pignon, transmet ainsi la force exercée par les pieds du cycliste à la roue arrière du vélo, et provoque ainsi le déplacement du vélo.

Sur un vélo, chacun des éléments de la transmission joue un rôle important dans le transfert des efforts engendrés par le cycliste. Le pédalier, la bielle ou manivelle, le plateau, la chaîne et le pignon participent au confort de conduite d’un vélo. Mais ils jouent aussi un grand rôle concernant les performances du vélo. Les vélos à changement de vitesse ont deux ou trois plateaux et plusieurs pignons de différents diamètres, solidaires les uns des autres. Le pignon ou la cassette de pignons (ensemble de pignons) sont fixés sur la roue arrière par un dispositif à cliquet anti-retour, la roue-libre. Sur les vélos de route, les pignons plats permettent au cycliste le contrôle de sa cadence en fonction de l’aspect du terrain.

Il existe aussi d’autres systèmes de transmission moins courants, composés de courroie et de poulies. La courroie remplace la chaîne sur le vélo classique. Le plateau et le pignon cèdent la place aux poulies de même diamètre.

Les différents organes de transmission

La chaîne

La chaîne est l’un des éléments essentiels de la transmission sur un vélo. Elle transmet la totalité de la force exercée par les pieds du cycliste sur la roue arrière du vélo. Elle est constituée d’au moins 500 petites pièces qui travaillent en frottement et sous pression sur les dents des plateaux et des pignons du vélo. La chaîne est fermée par une sorte d’agraphe sur l’un de ses côtés.

La largeur de la chaîne de vélo varie en fonction de l’épaisseur de la cassette ou du pignon. Pour un pignon plat, l’encombrement n’est pas important. La chaîne utilisée est une chaîne large. Mais pour les cassettes, il faut une chaîne plus étroite. La largeur des maillons doit permettre le transfert rapide de la chaîne d’un pignon à l’autre.

Chaque maillon de la chaîne est soumis à une forte traction permanente et à des torsions temporaires pendant l’utilisation du dérailleur. Chaque élément du maillon s’étire sous l’effet de cette traction. La puissance des étirements est maximale lors de démarrage du vélo, sur une route boueuse, et surtout lors de l’ascension de côtes difficiles.

Le plateau

Un vélo ancien ne dispose que d’un plateau unique muni d’un certain nombre de dents. C’est à partir du plateau que débute la transmission sur la chaîne des forces de pédalage des pieds du cycliste. Son diamètre est quatre fois plus grand que celui du pignon. Ce système permet le décuplement de la vitesse d’un vélo.

Ces plateaux sont reliés ensemble. Ils offrent au cycliste l’occasion de garder et de contrôler son rythme de pédalage en fonction du profil de route qu’il emprunte. Le pédalage diffère selon que le terrain est plat ou comporte une côte

Le plateau est composé d’une couronne dentée et de deux manivelles, une à gauche et une à droite, montées en opposition par rapport à son axe. Les pédales du vélo sont montées sur ces manivelles. Elles sont reliées aux manivelles par le biais d’un axe tournant sur des billes d’acier.

Les dérailleurs

La possibilité de changer de vitesse a été une source de progrès technique appréciable sur le vélo. On doit la découverte du système à J.J.H Sturmey et J. Archer. La transmission de la vitesse par dérailleur a vu le jour sur un vélo officiellement en 1937, mais le développement du système n’est apparu qu’à partir des années 50. Avec ce système, les jambes travaillent d’une manière plus organisée, ce qui soulage le cycliste.

La variation de la vitesse est obtenue grâce au changement du diamètre du pignon. On parle plutôt de variation du nombre de dents de pignon pour varier la vitesse. Le dispositif de changement de vitesse a subi beaucoup de transformations depuis sa création. On trouve actuellement des moyeux à vitesses intégrées qui comportent jusqu’à 14 vitesses utilisables.

Sur un vélo, le système de changement de vitesses comprend les manettes de vitesse, les câbles enfilés dans des gaines et les dérailleurs avant et arrière. Les manettes de vitesses ont été successivement installées sur le cadre, puis sur le guidon du vélo. Les dérailleurs sont montés en face des dents des plateaux et des pignons. Ils servent à positionner la chaîne sur les dents correspondant à la vitesse demandée. Le dérailleur arrière pousse la chaîne horizontalement et la guide sur le pignon demandé pour une vitesse donnée. Le dérailleur avant agit de la même manière pour le plateau du vélo. Pour une bonne réception de la chaîne, les pignons et les plateaux ont des formes aménagées spécialement. Leurs dentures sont dimensionnées et adaptées aux maillons de la chaîne. Au moment du transfert de la chaîne sur un autre pignon ou plateau, leurs dents les captent sans incident par les dentures des pignons ou des plateaux. Le bruit de transfert est normal, lorsqu’il n’y a pas de grincement exagéré.

Les vélos classiques roulent environ à des vitesses variant de 16 à 32 km/h. Le cycliste dispose d’une gamme de vitesses qu’il peut sélectionner selon sa cadence. Les vélos de course peuvent se déplacer à des vitesses de 70 km/h en ligne droite horizontale ou en descente, pour passer à 25 ou 30 km/h en côte. Seul, le changement de vitesses permet de ménager les efforts du cycliste sur les longs trajets et diminuer ainsi la fatigue.

Le pignon

Le pignon est l’élément qui assure la réception des mouvements issus de la chaîne. Il les transmet ensuite à la roue arrière du vélo au moyen du moyeu arrière. Le diamètre du pignon est trois fois, voire quatre fois plus petit que celui du plateau. Il comporte nettement moins de dents que le plateau du vélo. Cette différence de dimension permet plusieurs tours de la roue arrière pour un seul tour complet du plateau. Ceci signifie qu’avec un tour de pédalage, le vélo couvre une distance appréciable de quelques mètres, distance qui est fonction de la circonférence de la roue montée sur le vélo.

A l’origine du vélo, le pignon était fixe. Il était solidaire de la roue arrière du vélo. Les pédales suivaient donc les mouvements de la roue arrière. L’arrêt du pédalage entraînait l’arrêt du vélo. Il a fallu attendre l’arrivée de la roue libre sur le vélo pour résoudre cet inconvénient du pignon fixe.

Sur les vélos modernes, des pignons de plusieurs dimensions, placés côte à côte, sont montés sur le moyeu arrière du vélo. Fixés ensemble, ils forment une cassette compacte. L’épaisseur d’une cassette est vraiment réduite sur les vélos actuels et permet d’avoir une large gamme de vitesses. La cassette dépend de l’usage que l’on veut faire du vélo. Sur un vélo de route, elle est plate. Par contre pour les vélos de montagne, le nombre de dents diffère d’un pignon à l’autre. La vitesse est ainsi décuplée ou démultipliée.

Le pédalier

La première fonction du pédalier est de transmettre les mouvements effectués par les pieds du cycliste à la chaîne. Sa deuxième fonction est de maintenir les pédales en position grâce aux manivelles. Le pédalier est fixé sur le cadre du vélo par un axe ou par un arbre monté sur roulement à billes.

Sur le vélo, il existe deux grandes catégories de pédalier: le pédalier standard ou classique et le pédalier à cartouche scellée. Le pédalier standard d’un vélo comprend deux pédales fixées chacune sur une manivelle, à l’opposée l’une de l’autre, un grand plateau, un petit plateau (éventuellement avec leur écrou), une cuvette fixe et une autre ajustable, des roulements à billes, un axe de pédalier ainsi qu’un anneau contre-écrou.

Le pédalier à cartouche scellée, est constitué d’un manchon ajustable, du corps de la cartouche et de l’axe du pédalier. Sur les vélos tout terrain, les pédaliers comportent 3 plateaux et 6 à 9 pignons qui leur permettent de disposer d’une gamme de vitesses élargie, avec des développements plus courts que sur un vélo de route.

Les pédales d’un vélo sont en contact direct avec les pieds du cycliste. Elles sont constituées d’une plaque d’appui, de bouchons, de contre écrou, d’entretoises ou de rondelles, de deux cônes, de billes et d’axes munis d’une rondelle d’arrêt. Pour éviter le dévissage de l’axe pendant le déplacement du vélo, chaque pédale est vissée dans le sens inverse de l’aiguille d’une montre.

Le pédalage est au maximum de son efficacité lorsque les jambes sont bien positionnées. En position assise, les genoux doivent toucher légèrement le tube horizontal du cadre. Sur les vélos de compétition, on adjoint des cale-pieds aux pédales pour renforcer l’appui du cycliste sur les pédales et éviter le glissement des pieds. La taille du cale-pied dépend de la position des pieds sur les pédales. L’articulation du gros orteil doit se trouver au dessus de l’axe de la pédale.

Vélo - Freins

Le frein à friction

Le frein à friction sur jante est utilisé sur la plupart des vélos actuels. Il comprend 2 poignées, 2 câbles et 2 mâchoires munies de tampons en caoutchouc. Chacune des poignées est fixée sur les deux extrémités du guidon. Elles commandent 2 mâchoires situées à l’avant et à l’arrière du vélo. L’action des mains sur les leviers de frein entraîne la fermeture de ces mâchoires par l’intermédiaire de câbles en acier sous gaine, et crée ainsi une forte pression des tampons sur les jantes. Alors, les roues du vélo sont bloquées.

L’invention de la mâchoire à tirage latéral par Campagnolo, est le fondement de tous les systèmes de freinage Le principe est simple. La mâchoire comporte deux bras croisés et liés par un axe en leur milieu. L’une des extrémités du bras est solidaire du câble de frein. L’autre extrémité laisse passer le câble et permet un resserrement de la mâchoire lorsque le câble est tendu. Un ressort placé entre les deux bras de la mâchoire permet d’équilibrer la pression des tampons sur la jante du vélo.

Mais ce système est difficile à centrer sur la jante. Les efforts sont mal répartis sur les mâchoires. Le système cantilever, en rendant les bras de la mâchoire indépendants, a permis de résoudre ce problème. Le câble de commande est fixé au milieu du câble court qui répartit les efforts sur les bras de mâchoire du vélo. Mais un mauvais centrage de ce câble de commande peut entraîner un blocage brutal et accidentel de la roue du vélo.

Le V-brakes ou cantilever à tirage direct est le système de frein le mieux adapté pour le vélo à pneumatique large. Plus puissant et surtout plus simple à régler, son succès a été immédiat. En effet, il a supprimé le problème de centrage du câble de commande, et surtout transmet efficacement la puissance de freinage sur la jante du vélo.

Le frein à disque

Pour accroître la performance de freinage, certains vélos sont équipés d’un système basé sur le principe du frein à disque ou du frein à tambour, inclus dans le moyeu de la roue. Mais on retrouve aussi ce système sur les vélos qui ont des pneumatiques plus gros, par exemple sur le vélo tout terrain. En effet, l’épaisseur de la jante et du pneumatique ne permet pas l’utilisation d’un frein classique.

Le frein à disque d’un vélo – équipements est constitué par un plateau circulaire en forme de disque solidaire du moyeu. Le disque est bloqué sur le moyeu par des boulons ou un écrou cranté. Des plaquettes de frein montées sur un étrier, viennent serrer le disque lorsqu’on actionne les leviers de frein. L’étrier est fixé sur un côté de la fourche pour le frein avant, et sur un côté du cadre pour le frein arrière du vélo.

Le frein à tambour

Le frein à tambour comprend deux patins de frein qui se plaquent sur une face intérieure du moyeu lorsqu’on actionne les leviers de frein du vélo. Souvent, et sur un tandem notamment, ce système de frein vient en renfort du frein sur jante, pour garantir une puissance de freinage plus importante. Le frein à rétropédalage est une variante particulière du frein à tambour. Les patins se mettent en action, lorsque le cycliste effectue un pédalage en arrière sur son vélo.

On trouve aussi le système de frein à sangle sur le vélo à assistance électrique. C’est un système qui fait partie de la famille des freins à tambour. Une lame métallique souple munie d’une garniture de frein, s’enroule à moitié autour d’un cylindre d’acier. Ce cylindre est solidaire de l’axe de la roue arrière. Lorsqu’on actionne le levier, le câble de frein tend la lame et la garniture appuie fortement sur le cylindre d’acier jusqu’à le bloquer complètement. Ainsi, la roue arrière du vélo ne peut plus tourner.

Vélo - Roues

Généralités sur les roues

Les roues supportent et assurent le déplacement du vélo sur le sol. Certains types de roues prennent référence sur les vélos de course sur route. Sur ces roues, les facteurs importants sont le poids, l’inertie de rotation, l’aspect aérodynamique de l’ensemble, la rigidité et la réduction du frottement dans le roulement du moyeu.

La roue d’un vélo en déplacement tourne sur elle-même, et avance en même temps, en ligne droite. La force nécessaire pour l’accélération de la roue est plus importante que celle pour mettre le cadre en mouvement. Cette force varie en fonction de la distance de la masse à mobiliser par rapport à son axe de rotation. Pour la diminuer, il faut effectuer une réduction de la masse à mobiliser se trouvant loin du moyeu du vélo. C’est la raison de l’utilisation de matériau plus léger pour la jante du vélo, ou du déplacement des écrous de rayon sur le moyeu. Mais il ne faut pas oublier l’aérodynamisme de l’ensemble vélo - cycliste qui améliore l’accélération de l’ensemble.

On trouve de plus en plus de roues semi-aérodynamiques et aérodynamiques sur les vélos de route. Les jantes de ces types de roues sont plus profondes. Leur section transversale est triangulaire ou pyramidale. La liaison de la jante avec le moyeu se fait avec un petit nombre de rayons. Ceux-ci sont parfois aplatis. Mais, parfois, des pales en matériaux composites soudés remplacent les rayons.

Des roues pleines existent aussi sur certains vélos de course (courses sur piste). Elles ont pour but de réduire la force aérodynamique qui s’oppose à l’avance du vélo. Toutefois, elles sont plus lourdes que les roues à rayons et plus difficiles à maîtriser avec les vents de côté. C’est la raison pour laquelle les organisateurs cyclistes mondiaux ne permettent pas l’usage de roues pleines. Exceptionnellement, ils autorisent leur utilisation à l’arrière du vélo.

Sur les vélos de route et de cyclo-cross, on peut trouver des roues différentes, conçues en fonction des différents parcours. Elles manquent de légèreté ou d’aérodynamisme. Les pneus de 700 mm de diamètre doivent être montés sur des jantes de 622 mm. Le montage des boyaux ou des pneus classiques 700 C’est possible sur les roues de vélo de route.

Des pneus de 20 x 1.75 ou 2.125 pouces chaussent les roues du vélo BMX, d’un diamètre de 20 pouces. Leur petite taille leur confère une grande résistance pour supporter les efforts, lors des sauts et les cascades. De plus, l’accélération est facilitée par la réduction de l’inertie de rotation. Mais les pneus de 20 pouces sont aussi employés sur les vélos enfants.

Les composants d’une roue

Les pneus

Caractéristiques des pneus

Les roues de vélos sont équipées de pneus qui permettent d’améliorer le confort du cycliste. Les pneus limitent l’impact des contraintes générées par les chocs et les vibrations sur les parties mécaniques. Les pneus avec chambre à air sont les plus courants, notamment sur les vélos classiques.

Ces pneus comportent deux anneaux métalliques qui servent à conserver un diamètre intérieur constant. Lors de leur gonflage à l’air comprimé, les flancs du pneu se plaquent sur la partie intérieure des bords de la jante. Ces contacts permettent la transmission du couple entre la jante et le pneu, lors de l’accélération ou du freinage du vélo.

La résistance au frottement d’un pneu de vélo dépend de plusieurs facteurs. On peut citer la nature et le type de pneu, sa largeur, son diamètre, le type de chambre à air, et la pression de gonflage. Un petit pneu a une résistance au frottement inférieure à celle d’un grand pneu de vélo. La résistance au frottement baisse lorsque la pression de gonflage du pneu augmente.

Toutefois, un pneu gonflé à plus de 8,5 bars sur un vélo monté par un cycliste moyen, ne présente pas de différence pratique palpable. Un pneu de petite largeur aura moins de résistance au vent qu’un pneu plus large. Mais ce dernier a une meilleure adhérence à la chaussée, et offre un plus grand confort et une meilleure stabilité du vélo.

La largeur des pneus ainsi que le dessin des parties en relief sur leur bande de roulement varient en fonction de l’utilisation du vélo. Sur les vélos de courses, les pneus sont fins et lisses. Pour les vélos tout terrain, ils sont plus épais et comportent des crampons. Dans les pays où il gèle beaucoup, les pneus de vélos sont munis de pointes métalliques. Elles assurent un meilleur accrochage sur la neige ou sur le verglas, et permettent aux cyclistes de rouler à vélo en hiver.

La dimension pneu-jante

Avant la standardisation des roues par l’Organisation internationale de normalisation ISO, on trouvait plusieurs dimensions de pneus et de jantes. A l’heure actuelle, l’ISO 5775, permet d’avoir des dimensions qui tiennent compte de la compatibilité pneu-jante du vélo.

Sur les pneus pour jantes à paroi droite ou à crochets, il faut indiquer, la largeur du pneu gonflé en mm, et le diamètre interne du pneu monté sur jante de la manière suivante : 37 - 622. Les pneus pour jantes à tringles recourbées seront marqués par un code de diamètre global parmi les chiffres suivants 16, 18, 20, 22, 24 ou 26 et un code de largeur 1.25-1.375 -1.75 ou 2.125 de la manière ci-après : 20 x 1.375.

Les jantes du vélo – équipements doivent être spécifiées par leur largeur interne en mm et leur diamètre en mm, à l’emplacement du pneu. On y adjoint une lettre précisant le type de la jante du vélo. Par exemple, une jante à crochet de 19 de large et pour pneu de 622 est désignée par 622 x 19 C.

En France, le diamètre extérieur du pneu gonflé est noté en mm: 700 x 35 C. La majorité des vélos de route et de course actuels, sont dotées de jantes de 622 mm (700C) de diamètre. Les jantes de 571 mm (650 C) de diamètre, sont plébiscitées par les petits cyclistes et les triathlètes. Il existe également des jantes de 584 mm (650 B) et de 590 mm (650 A).

Les pneus de vélo tout terrain pour adulte sont en 26 pouces et possèdent des chambres à air. Ils sont montés sur des jantes de 559 mm ou 22 pouces. Mais de plus en plus de pneus sans chambre à air, conformes à la norme UST, ont fait leur apparition. Les derniers VTT sont équipés de pneus 29 pouces pour les chemins hors de la route normale Il existe plusieurs tailles de pneus pour les vélos enfants variant de 12 pouces (239 mm) à 18 pouces (400 mm). Ceux des vélos tout terrain pour enfant sont de 24 pouces.

Les variétés de pneus

Le boyau

Le pneu à boyau est formé d’un pneu classique de vélo, renfermant par couture une chambre à air. L’inconvénient de ce type de pneu apparaît lors de la crevaison. Il faut ouvrir la couture, effectuer la réparation et refermer l’ensemble. Toutefois, le boyau est employé à cause de son endurance et son confort.

Sur un pneu classique de vélo, les chambres à air peuvent être pincées par la jante et la partie des anneaux métalliques du pneu. Ce phénomène apparaît rarement sur les boyaux. Les boyaux sont collés sur la jante et ne peuvent pas glisser. Ils ont un faible poids, ce qui favorise leur utilisation sur les vélos de courses.

En cas de crevaison, le boyau ne sort pas de la jante du vélo comme les pneus classiques. De plus, sur le boyau, la pression de gonflage peut être plus importante que sur un pneu classique (2 à 13 bars de pression de gonflage effective). Des pneus boyaux sans chambre à air ont un compartiment à air inclus dans le boyau. Ceci évite de découdre l’enveloppe pour réparer la chambre à air.

Le tubeless

Plus récemment, sur les vélos, sont apparus des pneus tubeless. Ils permettent des pressions de gonflage plus faibles. La traction est plus importante, car la bande de roulement est plus large que sur un pneu classique. Le risque de crevaison avec le tubeless est moindre que sur les pneus avec chambre à air. De part sa technologie, ce pneu ne sort pas de sa jante facilement en cours de trajet. A noter toutefois, la difficulté à monter ce type de pneu sur la jante, rapidement, en cas de nécessité.

Les pneus tubeless de vélo doivent respecter des normes. La plus répandue est la norme UST (Universal System Tubeless) adoptée à l’origine par Mavic, Michelin et Hutchinson pour le vélo tout terrain. La jante doit être étanche et sans trou pour fixer les rayons. Elle doit avoir une goulotte en son milieu pour y loger le pneu ainsi que des crochets larges pour l’accrochage du talon de pneu. Une tringle étanche permet le montage du pneu sur la jante, sans produit anti-crevaison. Ce pneu tubeless doit avoir un talon spécifique pour son maintient dans les crochets de la jante.

Les jantes

La jante d’un vélo est un cercle métallique, en acier ou en alliage d’aluminium, dont les bords sont repliés. Elle est fabriquée d’une seule pièce. La plupart des jantes de vélo sont conçues pour recevoir les pneus, et permettre le freinage de la roue sur les surfaces extérieures de leurs bords relevés. On distingue quatre types de jantes de vélo répondant à la norme ISO 5775-2 : la jante à parois droites, la jante à crochet, la jante à tringle recourbée et la jante pour pneu tubeless.

Les jantes à parois droites (SS) sont utilisées pour les pneus de vélo classiques. Les jantes à crochet (C) permettent de maintenir en place la tringle du pneu de vélo. Avec ce système, il a été possible d’augmenter la pression de service des pneus de vélo. Les jantes à tringles recourbées (HB) permettent plus d’adhésion des pneus de vélo dans leur loge, et évitent par exemple que le pneu ne ressorte, lors d’une crevaison. Les jantes pour les pneus tubeless sont hermétiques tant au niveau des flancs que sur les parties comportant des trous pour les rayons, qu’au niveau des valves et de la tringle du pneu du vélo. Sur les vélos modernes, la distance entre la flasque de moyeu est supérieure à la largeur de la jante. Il faut assurer le centrage de la jante par rapport au moyeu, pour éviter le voilage de la roue du vélo.

Les rayons

Des rayons métalliques sous tension assurent la liaison de la jante avec le moyeu d’un vélo. Le fond de la jante comporte plusieurs trous destinés à recevoir des petits écrous en acier ou en aluminium qui tendent les rayons. Mais on trouve aussi des écrous de rayons, placés du côté du moyeu pour des raisons mécaniques. Les rayons peuvent avoir des diamètres uniformes sur toute leur longueur.

Certains rayons de vélos sont amincis vers leur milieu, ceci afin d’améliorer leur élasticité et leur aérodynamisme. Une nouvelle technologie a permis la mise au point d’un rayon qui peut être tendu ou comprimé. Elle permet de diminuer le nombre de rayons par jante sans modifier sa rigidité. Les rayons de vélo classique ont des sections cylindriques constantes. Leurs diamètres sont normalisés à 1,6 mm ou 16 gauge, 1,8 mm ou 15 gauge, 2,0 mm ou 14 gauge et 2,3 mm ou 13 gauge. Mais pour les vélos de haute performance, il est préférable d’utiliser les rayons plats ou ovales pour améliorer l’effet aérodynamique. Des rayons de section tubulaire sont aussi utilisés sur certains vélos.

Jusqu’au début des années 80, les roues des vélos d’adultes comportaient 72 rayons. Actuellement, le nombre de rayons par roue de vélo – équipements est en général de 16, 20, 28, 32 ou 36. Mais sur les roues de tandem, on trouve plutôt 40 ou 48 rayons. Si le nombre de rayons diminue, il faut que la jante soit solide, donc plus lourde. La réglementation internationale impose l’utilisation de 16 rayons au moins par roue sur les vélos de course en ligne.

L’avancée technologique concernant les matériaux de fabrication de la jante tend à réduire le nombre de rayons par roue. Sur les roues traditionnelles, les rayons répartis régulièrement le long de la circonférence de la jante, sont un gage de la rigidité de la structure de la roue et également de sa longévité. Mais, sur les roues où les rayons sont montés de façon irrégulière sur les jantes, le cerceau de jante est plus rigide, et la tension des rayons doit être bien équilibrée.

La roue libre et le moyeu

La roue libre

La roue libre est un système qui permet au vélo de rouler sans que le cycliste agisse sur les pédales sur lesquelles ses pieds reposent. La roue libre enlève la liaison d’entraînement de la roue par la chaîne lorsque le cycliste arrête de pédaler. Le système n’est pas incorporé au moyeu, mais il lui est solidaire par le biais d’un ensemble vis écrou. Dans ce cas, le moyeu comporte une partie filetée sur laquelle la roue libre est vissée. Dès que le cycliste actionne les pédales en marche avant, un système de cliquet s’enclenche, et le plateau entraîne de nouveau la roue arrière du vélo.

Le type de roue libre monté sur les vélos dépend du type de moyeux. Il en existe deux : les moyeux de type vissés (la roue libre et les pignons sont liés par vissage ensemble sur le moyeu), et les moyeux pour roue libre sur cassette (seule la roue libre est liée au moyeu). Les pignons sont introduits par glissement sur le corps de la cassette, et arrêtés par un anneau. Ce système est employé sur la majorité des vélos modernes. Il n’y a pas de réglage à faire pour les deux types de roue libre mais seulement les lubrifier au montage.

Le moyeu

Le moyeu constitue la partie centrale de la roue d’un vélo. Il comprend l’axe, les roulements et le corps du moyeu. Le corps du moyeu est un cylindre métallique, muni de deux flasques usinées et trouées pour recevoir les rayons. Il peut être fabriqué en une seule pièce d’acier forgé, ou avec des flasques rapportées et soudées sur un cylindre.

La roue du vélo comprend deux moyeux, le moyeu avant et le moyeu arrière. Le moyeu avant d’un vélo est un modèle très simple. Le moyeu arrière est accompagné de plusieurs éléments. Le corps du moyeu arrière porte une cassette et une roue libre. Le moyeu à vitesses intégrées comprend un mécanisme de changement de vitesses à l’intérieur du moyeu. Ce système peut avoir plusieurs vitesses différentes.

L’axe du moyeu d’un vélo – équipements est une tige d’acier cylindrique munie de deux parties filetées aux extrémités. Ces parties filetées permettent le blocage et la fixation de la roue sur la fourche ou sur le cadre à l’arrière du vélo. Sur les vélos plus récents, l’axe est fixé par des brides sur le cadre et la fourche. On trouve plusieurs types de brides. Les brides rapides sont formées d’une tige munie d’un levier à un bout et d’un écrou à l’autre bout. La tige pénètre dans la partie cylindrique du corps de moyeu et la roue peut être fixée sans aucun outil particulier.

Les roulements sont des éléments qui permettent à la roue de tourner plus facilement sur l’axe, avec un frottement pratiquement négligeable. La majorité des moyeux de vélo comportent des billes de roulement en acier ou en céramique. Sur les vélos modernes, des roulements à billes pré-assemblés sont installés, ce qui simplifie grandement leur montage. Toutefois, sur les vélos haut de gamme, les roulements coniques sont utilisés pour leur précision de centrage.

Il existe un dernier type de moyeu de vélo, le moyeu flip-flop. Sur ce moyeu, les deux côtés sont filetés. Cela permet de l’utiliser avec différents types d’équipements de changement de vitesses. Il suffit de retourner la roue lors d’un changement de système.

Vélo - L’assise du vélo

La selle

La selle d’un vélo est l’élément qui permet au cycliste de conduire le vélo en position assise. La meilleure position du cycliste sur un vélo est la position penchée vers l’avant. Le tronc doit être environ à 45° par rapport à l’horizontale et les bras doivent être légèrement en flexion. La meilleure position sur un vélo serait celle qui procure un ressenti de confort sur une grande distance. Elle permet au cycliste de s’asseoir dans les meilleures conditions durant le trajet.

La selle de vélo se présente sous des formes et des tailles différentes. Elle est constituée en général par un corps muni d’une ossature métallique. Une série de ressorts tendus est installée sur cette ossature et reçoit le revêtement de la selle du vélo. Ce revêtement est confectionné soit avec du cuir, soit avec une matière synthétique. Il est prévu pour supporter une endurance aux frottements et absorbe les chocs occasionnés par les aspérités de la route. Le corps de la selle est lié à la tige de selle par le biais d’un système de ressorts qui fait fonction d’amortisseur de chocs.

Le confort de la selle de vélo dépend du réglage de sa hauteur. En position assise et un pied sur la pédale au point bas, la jambe du cycliste doit être allongée, sans être complètement droite. Lors du pédalage, la jambe doit se déployer normalement sans aucune sensation de gêne. Elle doit tomber normalement sans être raidie. La plante des pieds doit former environ un angle de 90° par rapport à la jambe. Une douleur aux cuisses pendant le pédalage signifie que la selle est trop basse. Une selle réglée trop haute se remarque par le balancement du cycliste pour pédaler.

Un moyen pratique pour régler la hauteur de la selle consiste à se mettre sur le vélo et à pédaler à l’envers avec les talons. Il faut effectuer le réglage de la selle jusqu’à ce que le talon puisse rester sur la pédale lors de ce mouvement, sans balancement excessif des hanches. Lorsque la hauteur de la selle est bien réglée, il faut procéder au réglage de l’angle de selle du vélo.

La position horizontale est la plus utilisée pour la selle de vélo. Cependant, il est possible de la régler selon le goût et la morphologie de chacun. Un angle vers le haut, c'est-à-dire, l’avant de la selle pointée légèrement vers le haut, permet de peser un peu plus sur la selle. Cependant certains cyclistes préfèrent un angle vers le bas.

Le réglage du recul de la selle s’effectue de la manière suivante. Assis sur le vélo, il faut placer un pied sur la pédale de façon à garder la manivelle correspondante à l’horizontale et vers l’avant du vélo. Si les pédales comportent des cale-pieds, il vaut mieux les utiliser pour ce réglage. Le réglage est bon, si l’avant du genou est aligné avec l’axe de la pédale correspondante. Il faut jouer sur l’avance ou le recul de la selle jusqu’à l’obtention du meilleur réglage. Un réglage excessif de la position de la selle peut modifier la géométrie du vélo et la position du corps.

La tige de selle

C’est la tige qui supporte la selle d’un vélo. Elle est constituée d’un tube métallique qui peut glisser dans le tube de selle de l’ossature du vélo. Le réglage de la hauteur s’effectue par l’intermédiaire de cette tige de selle. La bonne position de la selle est maintenue en serrant le collier prévu à cet effet, ce qui bloque complètement la tige de selle.

Parfois, le réglage de la hauteur de la selle d’un vélo se fait à l’aide de quelques trous pré-positionnés sur le tube et qui transpercent la tige de selle. Dans ce cas, un boulon inséré dans l’un des trous, maintient la selle en position par serrage. La longueur d’insertion minimale de la tige dans le tube de selle est marquée par une ligne gravée sur la tige. C’est une condition de sécurité pour éviter tout accident en cours de route.

Vélo - Les jeux de direction

Les types de jeux de direction

Le jeu de direction d’un vélo permet de manœuvrer facilement le guidon pour tout changement de direction souhaitée. La composition du jeu de direction d’un vélo dépend du type de jeu. Il existe 2 types de jeux de direction : jeux de direction pour fourche filetée ou pour fourche non filetée, type Aheadset.

Le plus ancien modèle de jeu de direction est conçu pour une fourche filetée appelée aussi jeu de direction de type vissé. Ce type de jeu comprend un écrou avec contre écrou, une entretoise ou rondelle, une cuvette ou cône ajustable, une couronne de billes, une cuvette ou cône supérieur, une cuvette ou cône inférieur, une couronne de billes inférieure et un cône de fourche. La potence du vélo est indépendante du réglage du jeu.

Le jeu de direction de type Aheadset comprend un cône de compression, une cuvette ajustable, une couronne de billes supérieure et une inférieure, une cuvette supérieure et une inférieure, un joint étanche, un cône de fourche. Ce type de jeu équipe les vélos modernes.

Le guidon et la potence

Le guidon

Caractéristiques du guidon

Le guidon appelé aussi cintre, influe beaucoup sur le confort du cycliste. La forme du guidon, sa largeur et sa hauteur influencent la posture du cycliste en cours de route. Si ces principales caractéristiques sont mal réglées, le cycliste peut ressentir de la fatigue ou des douleurs corporelles.

La poignée est la partie du guidon agrippée par les mains, lors de la conduite d’un vélo. Elle sert à manœuvrer le guidon, mais permet aussi aux mains de s’appuyer. Les embouts sont des pièces que l’on place aux extrémités du guidon de vélo. Ils servent à masquer le trou du tube du guidon. Les leviers de frein sont montés sur la poignée par l’intermédiaire de cocottes.

Les variétés de guidons

On distingue plusieurs types de guidons selon l’usage du vélo: le guidon droit ou plat, recourbé, multi-positions, et le cintre de route. Le guidon droit se trouve sur les vélos de ville ou de randonnée. Sa forme peut être relevée ou droite, mais sa position reste unique. Il permet un bon contrôle du vélo mais ne convient pas aux longs trajets. Ce type de guidon a une incidence fâcheuse sur la colonne vertébrale (douleurs musculaires dans la partie supérieure du corps).

Le guidon recourbé vers l’arrière du vélo convient très bien aux vélos de ville ou de randonnée. Les mains reposent d’une manière naturelle sur les extrémités du guidon. Ceci élimine les douleurs, que l’on peut ressentir au niveau du poignet, avec un guidon droit. On peut ainsi effectuer de longs trajets à vélo avec moins de fatigue.

Les guidons de vélo multi-positions sont de deux sortes. Le guidon droit est prolongé par des extrémités en forme de cornes de vache. Quant au « papillon » il est nommé ainsi, de part sa ressemblance à un huit horizontal. Ces deux types de guidon de vélo – équipements permettent un soulagement des muscles par rapport au guidon droit. Ils offrent plusieurs appuis pour les mains pendant les trajets. Le guidon multi-positions convient très bien au vélo de randonnée. Il réduit les risques de blessures lors des chutes. Il présente tout de même quelques inconvénients. Les leviers de freins et les manettes de vitesses sont souvent trop rapprochés et leurs gaines s’entremêlent au niveau de la potence. La fixation d’une sacoche de guidon semble difficile sans l’apport d’un adaptateur.

Le cintre de route est le guidon qui équipe les vélos de course. Il convient également aux vélos prévus pour de longs trajets avec transport de bagages. Le cintre de route procure plus de confort au cycliste lors d’un long trajet à vélo. Les mains du cycliste peuvent se poser sur plusieurs endroits. En tout cas, l’utilisateur doit choisir un guidon dont la largeur est égale à celle de ses épaules.

La potence

La liaison du guidon de vélo au cadre se fait à l’aide d’une pièce tubulaire métallique appelée potence. Elle est fabriquée avec deux types de matériaux, l’acier et l’aluminium. Le guidon est fixé sur la potence de deux manières différentes, avec une bride fermée ou une bride ouverte. La bride fermée reste fixe et ne permet pas le changement de guidon comme la bride ouverte.

La potence est liée à la fourche de deux manières. La potence à expandeur est la plus répandue. La potence Ahead-set, plus moderne, permet le réglage du jeu de direction. Tous ces systèmes restent indépendants, que la potence soit suspendue ou réglable en angle. Chaque utilisateur doit procéder au réglage de la longueur et de la hauteur de la potence sur son vélo, pour avoir le maximum de confort.

Pour régler la longueur de la potence, il faut placer une manivelle en parallèle au tube diagonal du cadre de vélo. En plaçant les pieds dans les cale-pieds, placez les mains sur la partie inférieure du cintre. Le coude, en légère flexion, doit effleurer la rotule du genou. Si le coude touche le genou, il faut alors choisir une potence plus longue. Dans le cas contraire, il faut opter pour une potence plus courte.

Le réglage de la hauteur de potence du vélo se repère de la manière suivante. Le sommet de la potence doit se trouver à un niveau plus bas, de 1 à 2 cm par rapport au niveau de la partie supérieure de la selle du vélo. Pour les femmes, il vaut mieux garder un même niveau pour la selle et la potence du vélo.

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