Ces dernières années, les freins à patins se sont trouvés de plus en plus remplacés par les freins à disque. C’est ainsi que l’on trouve difficilement des VTT et VTC dotés de freins à patins actuellement. Il est en revanche tout à fait probable d’acquérir un vélo de ville avec des freins à patins. Nous avons déjà abordé le sujet dans d’autres articles comme: Quel VTT pour un débutant?, mais nous allons approfondir le sujet.

Comment fonctionnent les freins à patins

Les freins à patins sont bien plus vieux que les freins à disque. Il s’agissait du système de freinage le plus utilisé jusqu’à il y a quelques années. Toujours très présent, il s’efface de plus en plus au profit de son petit frère le frein à disque. Alors la question se pose : pourquoi?

Ce système de freinage fonctionne grâce à des patins qui se  fixent sur les côtés de la jante de la roue. Il ne faut pas perdre de vue que la jante est le composant principal de roue et est donc la base de montage du pneu. En supportant les patins, il leur offre donc une surface de freinage aux patins.

Le mode de fonctionnement du frein à patin passe aussi par l’utilisation d’un câble. Ainsi, quand vous voulez freiner, vous tirez sur un levier, qui se trouve relié à des câbles en acier tressé, qui en étant tirés eux-mêmes forcent l’étrier à serrer la jante. Au passage, les câbles en acier portent le nom de câbles bowden.

La grande particularité de ce type de frein réside dans le fait que le patin doit être adapté au type de jantes que vous installez sur votre vélo. Il existe donc plusieurs systèmes de freins à patins :

• les étriers à réglage latéral : classique, le levier est relié à un câble qui est lui-même relié à un étrier, composé de deux parties supportant chacune un patin, joints par un pivot. On trouve le plus souvent les étriers à réglage latéral sur les vélos de route.
• les cantilevers : ce système ressemble beaucoup aux étriers à réglage latéral, mais les patins sont indépendants l’un de l’autre. De fait, chacun des patins est relié au câble qui induit le freinage.  Ils se trouvent le plus souvent sur les vélos de cyclo-cross.
• les V-brakes : Le principe de fonctionnement est basé sur le celui des cantilevers: des patins indépendants. Cependant, le câble n’est relié qu’à une seule des parties qui sert alors de butée de gaine, la seconde partie venant s’accrocher dessus. Certains VTT sont équipés de ce système.

Les avantages des freins à patins

Les freins à patins offrent quelques avantages qu’il ne faut pas négliger. Ainsi, ils sont :

• faciles à installer: Entre le moment où vous les choisissez et celui où vous les installez, vous n’aurez pas passé deux heures à vous demander comment les mettre et dans quel sens il faut les installer. De plus, ils sont faciles à entretenir car toutes les pièces sont apparentes et faciles d’accès.
• plus légers : il n’y a pas photo, le frein à disque peut être plus lourd de quelques centaines de grammes que le frein à patin. Il est toujours possible pour des systèmes plus légers, mais ils sont aussi plus chers pour votre porte-monnaie.
• plus rapides pour changer les roues : le système ne nécessite pas de réglage trop fin et est facile à monter et enlever des roues. Cet avantage se révèle pratique lorsque vous devez changer une roue.
• moins chers : le système hydraulique des freins à disque est plus coûteux à produire. 

Les inconvénients des freins à patins :

Et oui, il y en a quelques uns :

• Les patins doivent être changés en fonction des jantes qui sont mises sur votre vélo. Il faut donc répéter la manœuvre dès que l’on change de jante.
• Du fait que les patins s’appuient sur la jante pour freiner, ils provoquent une usure qui abime la jante au fur et à mesure de l’utilisation.
• L’efficacité du freinage va subir quelques aléas en fonction de votre poids ou des conditions extérieures (type de terrain, météo, …).

Comment fonctionnent les freins à disque

Les freins à disque se sont imposés largement ces dernières années. Cela a commencé avec les cyclistes professionnels et ils se sont démocratisés à tout va. Seuls les vélos d’entrée de gamme sont assortis de freins à patins.

Les freins à disque offrent la particularité de ne pas être montés sur la jante du vélo. La force du freinage est donc appliquée à un autre endroit. En réalité, le système des freins à disque transfère le freinage en lui-même à un rotor, de plus petit diamètre, monté sur le moyeu de la roue. L’étrier de frein reste sur le cadre du vélo et la fourche, mais très près de chaque axe de roue.

Autre particularité, ils sont en général entièrement hydrauliques. Le câble en acier est remplacé par un tuyau étanche qui contient un fluide incompressible.

Toutes les plaquettes sont fabriquées en mélangeant divers matériaux, pressés à haute température pour former un bloc solide. La composition du mélange a un effet majeur sur les propriétés des plaquettes.

La plupart des nouveaux vélos sont équipés de plaquettes en résine. Elles sont fabriquées à partir d’additifs non métalliques tels que le caoutchouc, le verre, le carbone et le kevlar, ce qui permet d’obtenir une protection complète qui fonctionne pour la plupart des gens mais qui n’est pas très durable en cas d’utilisation intensive.

Il en existe actuellement de trois types :

• à disques mécaniques : ils fonctionnent sur le même principe que les freins à patins. Lorsque le levier est activé, un câble prend le relais pour initier le freinage. Ces disques sont moins chers que les autres mais aussi un peu moins efficaces, à cause de l’étirement des câbles et de la friction générée. On les retrouvera sur les vélos de route.
• à disques hybrides : Eux aussi disposent d’un système de freinage par câble, cependant, des pistons sont activés pour pousser les plaquettes de frein contre le disque pour freiner. 
• à disques hydrauliques : les plus efficaces pour le freinage. Le freinage se fait quand les pistons sont poussés contre le disque par le système hydraulique.

Les avantages du frein à disque

C’est là que la différence se fait avec les freins à patins :

• la performance de freinage quel que soit le temps ou le terrain : vous êtes cycliste sur route ou en montagne, vous aimez le freestyle ou vous baladez dans la campagne, le frein à disque vous permettra de freiner le plus rapidement et le plus efficacement possible et ce, d’autant plus, si votre vélo est lourd.  

De plus, si vous souhaitez augmenter ou diminuer la puissance du freinage, rien ne vous interdit de changer la taille du rotor. Et dans ce cas, la règle à suivre est simple, plus le rotor est grand, plus la force de freinage est importante. 

• la robustesse des freins à disque : Si vous vous trouvez dans le cas où vos roues sont mal alignées ou voilées, les freins à patins ne vont pas fonctionner. En revanche, les freins à disque ne rencontrent aucune difficulté au freinage.
• la largeur des roues : les freins à disque s’adaptent plus facilement à des jantes plus larges et donc des pneus plus larges.

Les inconvénients des freins à disque

Et bien oui, il y en a :

• le poids : nous l’avons déjà dit, les freins à disque sont plus lourds du fait que le nombre de composants est plus important. Elle porte sur 400 à 500 grammes sur le poids total d’un vélo, ce qui n’est pas négligeable selon l’utilisation de son vélo.
• le rodage : comme dans tout véhicule doté de frein à disque, il faut une période de rodage pour vos nouvelles plaquettes de frein avant d’obtenir la meilleure performance de votre matériel. Alors vous pourquoi le rodage? Quand les plaquettes et le disque sont montés, il leur faut d’abord subir quelques accélérations ou freinages afin de répartir le matériau des plaquettes sur le disque. Cette opération permet de maximiser la surface de contact entre les surfaces des plaquettes et du disque.
• la maintenance : le système hydraulique nécessite d’être purgé à intervalle régulier. Il faut donc acheter un kit de purge ou aller dans un magasin spécialisé.
• le bruit : les freins à disque peuvent grincer, plus que les freins à patins. Ce grincement est souvent dû au fait que des éléments extérieurs se sont “collés” sur le système de freinage. La cause fréquemment évoquée est la présence de lubrifiant sur le disque ou les plaquettes. 

Conclusion

Si vous avez traîné dans les rayons des magasins de cycle, vous l’avez déjà compris, les constructeurs forcent sur le frein à disque. Même si celui-ci est plus coûteux et plus lourd, il est devenu le favori en termes d’équipement. Mais en dehors de cette considération, comme toute pièce d’équipement, renseignez-vous bien avant d’acheter. Il existe certains freins à patins d’excellente qualité. C’est à vous de voir ce qui convient le mieux à votre pratique.