L'influence de la grosseur du rotor

Mis à jour : oct. 30

La dimension des rotors sur un vélo est un sujet qui revient souvent sur les forums. Bien que nos vélos viennent avec une grosseur d’origine, on voit souvent des gens qui désirent changer la dimension de ceux-ci. Mais en quoi cela consiste-t-il et quels sont les impacts d’un tel changement ?? Pour augmenter la puissance ou la qualité de notre freinage, il ne suffit pas nécessairement de changer de modèle de freins. Il y a énormément d’options qui s’offrent à vous tel qu’un changement de type ou de marque de plaquettes ainsi qu’un changement de modèle ou de dimension de rotor. Ces changements qui semblent banals ont un impact majeur sur le rendement de vos freins. Cela peut faire la différence entre un frein efficace et un frein que vous détestez. Dans l’article suivant, il sera question de la grosseur des rotors. Pour les autres éléments entourant le freinage, veuillez-vous référer à ma série d’articles déjà produits sur le sujet. **Tout d'abord, il faut savoir que suite à cette lecture, bien que vous pourriez peut-être avoir envie de modifier la dimension de vos rotors, sachez qu’il y a des restrictions sur ce qu’il est possible de faire. Pour commencer, ce ne sont pas tous les cadres qui peuvent accepter un rotor plus grand que celui d’origine. Pour les fourches, c’est pareil, selon le type de fourche que vous avez, vous pouvez être plus restreint sur la dimension possible à utiliser. **

Principe du freinage

Lorsque nous amorçons une descente, nous avons de l’énergie potentielle d’accumulée.


Formule : Énergie potentielle = masse X 9,81 X hauteur 


Au fur et à mesure que nous accélérons, cette énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. Chaque fois que nous utilisons nos freins, nous diminuons une partie de l'énergie cinétique. L’énergie cinétique représente l'énergie que possède un corps en mouvement. Dans ce cas-ci, cela combine votre poids + celui du vélo multiplié par la vitesse à laquelle vous allez. Les pilotes très rapides ont une plus grande énergie cinétique que les pilotes plus lents. La raison est que la quantité d'énergie cinétique que possède un objet dépend de deux facteurs : la masse de l'objet en mouvement ainsi que sa vitesse. Ainsi, si on double la masse d'un objet, son énergie cinétique doublera également. Toutefois, si on double la vitesse, son énergie cinétique sera quatre fois plus grande. Donc il ne faut surtout pas négliger la vitesse dans tout ca.

Formule : Énergie cinétique = 1/2 x masse x vitesse au carré

Pour éliminer l'énergie cinétique que nous générons, nous utilisons les freins, que l’on mesure à leur tour en tant qu'énergie de freinage. Cette dite énergie est principalement transformée en chaleur, qui s'accumule dans vos rotors et vos plaquettes. Pour ralentir, un pilote rapide devra retirer davantage d'énergie qu’un pilote plus lent. Il génèrera alors plus de chaleur et une température élevée nuira à la performance de vos freins. Lors de longue descente, vous constaterez peut-être que vos freins peuvent changer de comportement dû à cette augmentation de température. Les rotors plus grands, ayant une plus grande masse, permettent donc un plus grand stockage de la chaleur. La surface de freinage a elle aussi un impact. Entre un rotor de 180 mm et un 200 mm, la surface de freinage augmente d’environ 11%. Entre un 180mm et un 220 mm la différence est de 24%. Une plus grande surface permet au frein de dissiper la chaleur beaucoup plus efficacement. La température des plaquettes de frein est un facteur déterminant dans la puissance de freinage d'un frein. Selon SRAM, la température baisse de 39 ° C lorsqu'on passe d'un rotor de 200 mm à 220 mm dans les mêmes conditions. Cette réduction de température fournirait alors environ 10% de puissance de freinage de plus.


Après une surchauffe, le rotor subit une décoloration lors du refroidissement. C’est ce phénomène qui crée la couleur bleutée. On voit généralement cela sur le rotor arrière alors que celui avant, lui, reste de la même couleur argentée habituelle. Bien qu'en principe, lors d’un freinage, vous nécessitez plus de puissance à l’avant qu’à l’arrière, dans les faits, ce genre de situation n’est pas représentatif de la totalité de la piste que vous allez emprunter.  Ce qui conduit un rotor à surchauffer est principalement votre contrôle de la vitesse, que vous effectuez majoritairement avec le frein arrière. Vous dissipez donc beaucoup d'énergie avec celui-ci, ce qui se traduit alors en chaleur. Nous utilisons principalement le frein arrière pour maintenir notre vitesse parce que de cette façon, la roue avant reste facile à contrôler et est capable de générer la plus grande adhérence dans les virages. Le frottement constant à l'arrière entraîne donc des températures nettement plus élevées, ce qui engendre une décoloration et même une surchauffe des freins.

L’avantage mécanique

Des rotors plus grands offrent un avantage mécanique sur la roue. L'étrier de freins produit une force de serrage entre les plaquettes et le rotor. Cette force de serrage donne un couple. Plus on augmente le rayon du disque, plus on augmente par le fait même le bras de levier. Cela signifie que pour une même force de serrage, vous pouvez générer un couple plus élevé, il sera alors plus facile de freiner la roue. Pour simplifier, un étrier puissant combiné avec un petit rotor peut donner le même couple de freinage qu’un étrier moins puissant jumelé à un rotor plus grand.

Les rotors plus gros n’offrent donc pas plus de puissance mais augmentent le couple. Cela se traduit par un freinage plus précis et un avantage mécanique. La puissance elle, est égale au couple multiplié par la vitesse angulaire de la roue. Autrement dit, la puissance représente la force appliquée par l’étrier sur le rotor, multipliée par le nombre de degrés parcourus par un point sur la roue pour un temps donné. La puissance nécessaire pour freiner, elle, est égale au changement d'énergie cinétique. Donc pour freiner 100 joules d'énergie, j’ai besoin de produire 100 joules d'énergie de freinage. Un rotor plus gros, demandera, pour la même puissance de freinage, une pression de levier plus légère puisque vous obtenez un couple plus important. Les rotors plus gros fournissent non seulement plus de couple, mais ils sollicitent également moins vos avant-bras et vos épaules, car vous n'avez pas besoin de tirer sur les leviers de freins aussi fort, réduisant ainsi la fatigue. Cela vous permet de rouler plus activement. Cependant, selon le terrain et le sol sur lequel vous roulez, d’énormes rotors peuvent générer un couple trop important, ce qui les rend difficiles à moduler.

Configuration d’origine

La majorité des vélos sont équipés d'un rotor avant plus grand qu'à l'arrière. Pourquoi ? C'est que vous obtenez 60-70% de votre puissance de freinage par l’avant à cause du transfert de masse. Mais tout cela est aussi une question de poids. Un rotor plus grand est plus lourd. Pour de nombreuses personnes, le poids du vélo est un élément important lors de l’achat. Les compagnies n’hésitent donc pas à couper dans ce genre d’élément pour sauver quelques grammes ici et là afin de réduire le poids global de leur vélo. La différence de poids entre les rotors dépend de la marque et du modèle. Un rotor SRAM Centerline de 180 mm pèse environ 151 g. La version 200 mm est environ 37% plus lourde à 207 g. La différence entre un rotor de 200 mm et un rotor de 220 mm (223 g) n'est alors que de 11,5%. Une autre raison pour laquelle les grands rotors sont moins couramment utilisés est qu'ils ont tendance à se déformer plus facilement, et des plaquettes qui frottent se traduisent par du bruit. Cela peut être un réel problème pour un détaillant si un client doit à plusieurs reprises retourner au magasin pour faire redresser ses rotors. Cependant, bien que les vélos viennent configurés ainsi d’origine, cela ne veut pas dire que cela convient à la majorité. La plupart des gens freinent davantage (et donc éliminent plus d'énergie et produisent plus de chaleur) avec leur frein arrière. Pour de nombreux pilotes, les compétences nécessaires pour utiliser davantage le frein avant ne sont pas acquises, et donc une accumulation de chaleur à l'avant est moins susceptible de se produire. Cela ne veut pas dire que le freinage à l'avant n'est pas efficace, parce que c'est le cas ! Mais il faut voir la réalité en face. Sur les sentiers aux conditions variables, les choses ne sont tout simplement pas les mêmes.

Il ne faut donc pas rester cambré dans la théorie, mais plutôt optimiser votre vélo en fonction de vos besoins et compétences réels. Vous ne seriez pas le premier à installer un plus grand rotor à l’arrière. Il est fort probable que vous freiniez davantage avec le frein arrière, donc avoir une capacité thermique plus élevée à l'arrière améliorera votre contrôle du vélo. Je vous conseille tout de même de prendre des cours pour améliorer cet aspect de votre technique.

En conclusion, avant de changer vos freins, demandez-vous si votre configuration (type de plaquette et grosseur de rotor) est optimale pour vos besoins.

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