Réglages et entretiens d'un frein à disque hydraulique

Freins à disque: Réglages et Entretiens

Suite au 1er article détaillant la constitution et le principe de fonctionnement d’un frein à disque, ce billet présente les réglages et l’entretien d’un frein à disque hydraulique.

Cet article parle uniquement de freins à disque pour le VTT, mais c’est sensiblement la même chose pour un frein à disque de route, hormis les réglages des leviers.

1. Choisir son frein à disque

Pour s’éviter de nombreux problèmes, il convient de choisir un frein à disque adapté à sa pratique du VTT.

Les paramètres à prendre en compte sont :

  • le modèle du frein,
  • le diamètre des disques,
  • la qualité et le type de plaquettes.

Lorsque l’on achète un VTT, les freins montés d’origine ne sont malheureusement pas toujours adaptés à la gamme du vélo, et ceci pour des coûts de production.

1.1 Modèle du frein Frein 1er prix Shimano

Un frein à disque 1er prix sera vite limité pour une pratique « Gravity » du VTT.
Il faut les cantonner à une utilisation Cross-Country et Randonnée.

De même, un frein de descente de type Avid Code sera trop lourd et surpuissant pour une utilisation XC.

1.2 Diamètre des disques

La taille des disques jouent principalement sur la puissance et la chauffe du frein.

Il existe différents diamètres allant de 140 mm à 203 mm.

Un disque de petit diamètre tourne plus vite qu’un disque de plus grand diamètre. Pour les mêmes conditions de freinage, il demande donc plus de pression au levier, ce qui induit plus de frictions (donc plus de chaleur au niveau du disque, de l’étrier et de l’huile) qu’un disque de plus grand diamètre.

Les tailles des disques se sont généralisées en fonction des pratiques :

Pratique

Diamètre disque Avant

Diamètre disque Arrière

X-Country / Rando160 mm160/140 mm
All Mountain180 mm180/160 mm
Enduro200/180 mm180 mm
DH / Freeride200 mm200/180 mm

Ces valeurs sont à pondérer en fonction de la taille des roues et du poids du pilote.
Pour un VTT 29 pouces, on aura tendance à prendre une taille supérieure pour un poids de pilote équivalent. Idem pour un fort gabarit, on augmentera la taille des disques pour éviter la surchauffe.

1.3 Qualité et types de plaquettes

Il existe principalement 3 types de plaquettes : Types de plaquettes: métalliques, semi-métalliques et organiques

  • les organiques ou résines
  • les métalliques ou frittées
  • les semi-métalliques

Elles entraînent un freinage différent à cause de leur composition.

On parle de dureté de plaquettes (même si cela n’est pas très correcte) : les résines étant plus tendres que les métalliques.

Les plaquettes organiques :

point-positif-20pxconviennent bien pour les successions de freinages courts, optimal dès le premier freinage, peu de bruit, toucher plus franc

point-négatif-20pxs’usent plus rapidement car plus « tendre » (forte usure en conditions boueuses)

⇒ utilisation préconisée : Cross-Country, Randonnée, All Mountain, Dirt

Les plaquettes métalliques:

point-positif-20pxconviennent bien pour les longues descentes où les freins sont fortement sollicités, résistent bien en conditions boueuses,

point-négatif-20pxles plaquettes doivent montées en température pour que leurs fonctionnements soient optimal, engendre plus de bruit notamment en conditions humides

⇒ utilisation préconisée : pratiques « Gravity » : Enduro, Freeride, Descente ; et All Mountain très orienté montagne

Les plaquettes semi-métalliques:

Elles sont un mélange des 2 types de plaquettes précédentes, elles conviennent bien pour le All-Mountain et l’Enduro.

Attention Attention, pour un frein ou disque neuf, il faut effectuer un rodage du disque. Le rodage s’effectue par freinage successif en roulant sans trop de contraintes sur le frein : une centaine de freinage sur un parking fera très bien l’affaire.

On rode le disque (et non les plaquettes) pour laisser une pellicule de plaquettes sur le disque, afin de générer plus de frictions. Pour les plaquettes, on parle de rodage, mais c’est juste le temps que les plaquettes prennent l’empreinte de l’usure du disque, pour que la zone de contact soit optimale.

Quand on rode un disque avec des plaquettes métalliques, en théorie, il faudrait toujours rouler avec des plaquettes métalliques et vice-versa.

2. Réglages d’un frein à disque

En fonction du modèle, mais surtout du niveau de gamme du frein, il existe différents réglages pour l’adapter à sa morphologie et à ses préférences.

2.1 Position du levier

La position du levier de frein dispose 2 composantes :

  • l’écartement du maître-cylindre par rapport au grip : cela dépend vraiment de ses préférences.
    Réglages : en général entre 1 et 2 cm des grips (dépend aussi de la forme du maître-cylindre et du levier)
  • l’inclinaison du levier/maître-cylindre : la règle théorique veut que le frein soit dans le prolongement du poignet quand on est debout sur les pédales.
    Mais la tendance actuelle en courses d’enduro et de DH est à l’opposée. On remonte les leviers pour être quasiment parallèle au sol, donc on casse les poignets.
    Je vous laisse tester pour connaître votre préférence, étant moi-même plutôt partisan de l’ancien réglage.

Réglage de la position du levier de frein: angle et écartement

2.2 Garde du levier

La garde correspond à la distance entre le levier de frein et le cintre. Elle permet d’adapter l’écartement du levier en fonction de la taille de ses mains et de ses préférences.

Le réglage se fait via une molette ou une vis BTR. La quasi-totalité des modèles disposent de ce réglage.

Réglage de la garde d'un levier de frein VTT

2.3 Point de contact des plaquettes

Certains modèles disposent d’un réglage du point de contact des plaquettes, équivalent à l’attaque des plaquettes : Contact Point Adjust chez Sram, Feeling Control System chez Formula… C’est à dire que l’on peut régler le toucher de frein en fonction de nos préférences ou des conditions climatiques : plus progressif ou plus franc (on/off).

En général, on joue sur le volume d’huile via un réglage sur le piston ou la durite.

Réglage de l'attaque des plaquettes de frein VTT

2.4 Serrage des maître-cylindre

Un couple de serrage du maître-cylindre existe pour chaque modèle de frein. Mais dans les faits, il est bien de serrer un peu moins pour que le maître-cylindre puisse tourner en cas de chute ou de rencontre fortuite avec un arbre ! Cela permet d’éviter la casse.

Par contre, il est important de trouver le bon compromis entre le fait qu’il ne bouge pas à l’utilisation et la possibilité de rotation en cas de choc.

 

3. Entretien

3.1 Vérifications courantes

verification-usure-plaquettes-freins-vtt

  • Fréquence : toutes les 5 à 10 sorties, mais plus fréquemment si vous arrivez en fin de plaquettes.
  • Niveau de difficulté : facile

Cela consiste à un contrôle visuel de :

  • l’usure des plaquettes : il faut changer celles-ci dès qu’il reste moins d’un millimètre de garnitures.
  • l’usure et le voile des disques : un disque s’use et donc se change !
    Il faut vérifier son épaisseur à l’endroit le plus fin et se référer aux recommandations constructeur.
    Un disque voilé peut se dévoiler avec une pince sans mors/pince étau, une clé à molette ou mieux, avec un dévoileur de disque.
  • le bon alignement du disque et de l’étrier en fonction de la sortie des pistons.
    Si le disque frotte l’ étrier, on recentre l’étrier par rapport au disque.
  • le serrage de la visserie: disque, étrier… avec les vibrations engendrées par les freinages, les disques peuvent facilement se desserrer s’ils ne sont pas serrés au couple.

2. Réglages d’un frein à disque

En fonction du modèle, mais surtout du niveau de gamme du frein, il existe différents réglages pour l’adapter à sa morphologie et à ses préférences.

3.2 Purge du frein hydraulique

  • Fréquence : minimum 1 fois/an
  • Niveau de difficulté : moyen

La purge d’un frein à disque consiste à remplacer l’huile et à supprimer les bulles d’air du système de frein.

Une purge se fait lorsque l’on a des problèmes de freinage dus à la présence de bulles d’air : levier « mou » à l’arrêt, frein inconstant lorsqu’il chauffe (lors de longues descentes, si le levier vient au cintre, nécessitant de pomper pour retrouver du frein).

Pour les freins utilisant de la DOT, il faut réaliser une purge une fois par an. En effet, cette huile absorbe l’humidité, ce qui fait descendre son point d’ébullition donc ses performances.

Pour réaliser une purge, il faut un kit de purge adapté au modèle de son frein et l’huile correspondante (DOT ou huile minérale).

C’est une opération qui n’est pas très difficile en théorie. En pratique, cela peut s’avérer plus problématique : bulles d’air bloquées au niveau des pistons étriers. Le recours à un professionnel est alors nécessaire.

3.3 Graissage des pistons d’étrier

  • Fréquence : 1 fois/an ou tous les 2 ans
  • Niveau de difficulté : difficile

Pour un bon fonctionnement du frein, il est nécessaire de nettoyer et graisser les joints O-ring et les pistons de l’étrier.
C’est une opération délicate, qui peut nécessiter des outils spécifiques.

Elle peut être réaliser de 2 façons différentes :

  • Méthode simple : en faisant ressortir la moitié des pistons à tour de rôle et en graissant ceux-ci avec de la DOT ou graisse à base de DOT, ou avec de l’huile minérale en fonction du modèle de frein. Attention Attention de ne surtout pas sortir complètement les pistons sous peine de ne pas réussir à les remettre ou d’abîmer les joints O-rings.
  • Méthode complexe plus efficace mais à éviter : sortir les pistons et les joints O-ring pour les nettoyer et les graisser parfaitement.
    Cette opération peut nécessité des outils spécifiques (Hope, Formula…) pour remettre les pistons sans abîmer les joints.
    Cette méthode demandera une purge du système qui peut s’avérer assez complexe, puisque le système sera chargé en air, avec des bulles coincées derrière les pistons de l’étrier.

3.4. Changement de l’ensemble des joints

  • Fréquence : quand nécessaire
  • changement-joints-orings-etrier-frein-vtt Niveau de difficulté : difficile

Au fil du temps, l’huile DOT attaque les joints et la membrane, le manque d’étanchéité engendré ne permet plus un fonctionnement
correcte du frein. Il est alors nécessaire de changer l’ensemble des joints et membrane ou au minimum le ou les joints défaillants.

C’est un problème assez compliqué à trouver sans expérience.

Le changement des joints peut nécessiter certains outils spécifiques (notamment pour le piston maître-cylindre des Sram guide) et les kits joints adéquats pas toujours facile à trouver.

Il est assez fréquent que cette opération ne soit pas rentable au vu des prix des freins que l’on peut trouver sur le net. En effet, cette opération est assez longue à réaliser (entre 30′ et 60′), elle nécessite de réaliser une purge, et le prix des pièces détachées est en général très élevés pour de simples joints (est-ce volontaire ?).
Ça fait mal au cœur de mettre au rebut des freins qui pourraient être réparés, mais je préconise fréquemment de racheter un frein neuf car cela revient moins cher au client !

4. Problèmes fréquents

Voici une liste non exhaustive de problèmes rencontrés sur les freins à disque.

4.1. Présence de bruits métalliques

Cela indique que :

  • il n’y a plus de garniture sur les plaquettes, Oups ! Différence d'usure entre des plaquettes usées et HS
  • le ressort des plaquettes frotte contre le disque : il est temps de les changer, vous êtes allez au bout du bout,
  • le disque frotte contre l’étrier : disque voilé ou mauvais alignement de l’étrier avec le disque.

4.2 Différence de toucher de frein avant / arrière

Il existe une légère différence de toucher entre le frein avant et arrière : l’avant est plus franc que le frein arrière, qui est plus spongieux. Ce n’est pas un problème en soit, cela est dû à la qualité de la durite et la différence de longueur entre l’avant et l’arrière. Il n’y a rien à faire.

4.3 Inconstance dans le toucher de frein

Si le toucher de frein varie lors de longue descente (dans de grande proportion, car c’est encore un des points à améliorer sur les freins de VTT), voir que le levier vient au cintre : cela indique qu’il y a des bulles d’air dans le système. Il faut donc réaliser une purge.

Si ce problème se répète après la purge, il faut vérifier que vous utilisez bien des plaquettes et des disques d’origine.
En effet, il est fortement recommandé d’utiliser les plaquettes et disques de la marque du frein. C’est dans ces conditions que vous obtiendrez les meilleures performances.

Si vous utilisez les disques d’une autre marque de frein, cela fonctionne en général assez bien.

Par contre, méfiez-vous des disques et plaquettes adaptables, il y a de grandes différences de qualité. J’en ai moi-même fait l’expérience en testant des plaquettes d’une « grande marque d’adaptables » qui souhaitait entrer au magasin.
Bilan : sur une piste exigeante pour les freins (test oblige), j’ai perdu les 2 freins en même temps. Ça fait vraiment peur et je ne vous souhaite pas de connaître cette sensation d’impuissance face à la prise de vitesse ! Heureusement, pas de carton, mais ça aurait pu faire très mal !

Sur un frein neuf, il est assez fréquent d’avoir un toucher spongieux nécessitant une purge. En effet, les freins sont fabriqués 1 an avant d’être monté sur les VTT du millésime, il se charge donc en humidité. De plus, les freins sont purgés par des machines, et certaines séries sont parfois mal purgées.
Dernier point : d’origine, un frein neuf peut contenir un peu trop d’huile, vous vous en rendrez compte si vous n’arrivez pas à mettre les plaquettes neuves la première fois où vous changerez vos plaquettes.

4.4 Levier au cintre

Si le levier vient au cintre sans permettre de freiner la roue à faible vitesse, il y a de fortes chances pour qu’il y ait une fuite d’huile ou que les joints du piston maître-cylindre soient HS.
Dans ce cas là, il faut identifier d’où vient le problème, pas forcément simple sans expérience.

La fuite peut être au niveau :

  • des joints O-ring des pistons d’étrier,
  • de la membrane du maître-cylindre
  • de la connectique qui relie la durite à l’étrier ou au maître-cylindre,
  • d’un trou dans la durite suite à une chute ou une remontée de pierre.

Il faut remplacer la pièce endommagée, puis purger le système.

4.5 Toucher correct, mais les roues ne bloquent pas

Les plaquettes ou les disques sont contaminées par de l’huile : Disque ey plaquettes de frein VTT contaminées par de l'huile

  • de chaîne : attention à l’huile en spray diffusant un nuage aérosol pouvant contaminer le disque,
  • de fourche : dû à des joints spis HS laissant couler de l’huile le long du fourreau gauche. Eh oui, il faut aussi entretenir sa fourche ;-)
  • de frein : vous avez été un peu sale lors de votre purge ou fuite au niveau du système (voir le paragraphe 4.4 pour voir les autres symptômes).

Des plaquettes contaminées doivent être remplacées, il n’y a pas de technique miracle pour récupérer un toucher de frein satisfaisant.

Un disque contaminé se nettoie avec un nettoyant de frein ou de l’acétone.

4.6 Point mort en début de course du levier

Lorsque l’on actionne le levier, il peut y avoir les premiers millimètres de course qui n’ont aucune action sur le système de freinage. Cela indique que, suite à une chute ou un mauvais transport, la rondelle qui maintien le piston maître-cylindre s’est évasée.

Dans ce cas là, il faut changer le kit piston car la rondelle n’est jamais vendue seule.

 

Conclusion

Le frein étant un élément de sécurité, il est primordial de s’assurer de son bon fonctionnement. Il faut donc lui apporter une attention particulière.
Si vous êtes un peu mécanicien dans l’âme, la plupart des problèmes mineurs peuvent être réglés par vous-même.

Néanmoins, certaines opérations comme le changement des pièces internes peuvent nécessiter de l’outillage et des connaissances.

Comme énoncé précédemment, malheureusement pour les mécaniciens cycles et pour l’environnement, il est souvent plus rentable de jeter son frein plutôt que de le réparer.

Dommage.

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3 commentaires

  1. Bonjour, jai des sram ultimate donc source de nombreux problem notement le dilatage du piston dans le levier a la chaleur mais la nest pas le probleme, je viens de finire mes plaquetes avant jen ai profite pour comander 2 paires de semi metalique pour larriere aussi,moind usé mais pas loin de l’ecarteur. Jai démonté les plauettes avant, ecarter les piston pour laisser place a la nouvelle garniture plus epaice que lancienne et ca rentre, par contre larrier, impossible d’ecarter les 4 pistons, jen pousse 2 avec une clee plate, les deux autre sortent, et meme dans une possition optimal ou les 4 pistons sont le plus enfoncés bah les nouvelles plaquetes rentrent tout juste mais sans laisser meme pas un micron pour laisser passer le disc, en gros elles sont collées quoi, impossible decarter les pistons plus que ca, meme en titillant les reglages au levier. Ceraice un tros plein d’huil dans le system du au fait que durant la dernier purge la piece utilisee pour maintenir les pistons ecartés etait plus fine? Je lavait fait faire par un shop. Seraice un probleme de purge ou avez vous dautres supositions??
    Merci

    1. Le dilatage pardon la dilatatio n et dezolé pour toutes les fautes je ne me relis pas

    2. xavier BASCOT

      Bonjour,
      Désolé mais le texte est illisible, je ne suis pas à cheval sur les fautes d’orthographes, j’en fais aussi beaucoup. Mais je n’ai pas de temps à perdre à essayer de déchiffrer votre message.
      Si vous n’avez pas pris la peine de relire ce texte, c’est que cela ne doit pas être si important.
      Cordialement

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