Comme son nom l’indique, la transmission d’un vélo a pour objectif de transmettre l’énergie fournie par le.la cycliste à la roue motrice pour faire avancer le vélo. Contrairement à une voiture qui roule en brûlant du pétrole, un vélo qui avance est un système hybride composé d’une machine roulante ET de son moteur humain qui brûle des calories. La transmission du vélo ET la manière de pédaler ont un impact direct sur le confort, l’endurance et les performances en voyage à vélo. 

Braquets et développements résultent uniquement des caractéristiques techniques du vélo, autrement dit de l’étagement des vitesses, de la taille des pignons, des plateaux et de la taille des roues. 

La fréquence de pédalage dépend quant à elle seulement de l’effort fourni par le ou la cycliste. Aussi appelée cadence, elle reflète sa contribution énergétique au système. 

Dans ce premier article sur le sujet, je vais tout d’abord me concentrer sur le côté mécanique de la transmission. Je vais essayer de répondre aux questions que je me suis posées au début de mon parcours de cyclo-voyageuse :

• Comment choisir la transmission de son vélo de voyage ?
• Quelle est la différence entre un mono plateau et un triple plateau ?
• De quoi parle-t-on quand on évoque l’usure de la chaîne ?
• Quelle est la durée de vie d’une transmission ? 

Nous verrons dans d’autres articles plusieurs autres aspects de la transmission comme l’entretien de cette dernière, comment changer de vitesse, se familiariser avec les braquets et cadences, pédaler longtemps en se fatiguant moins, tenir dans les côtes.

Qu’est-ce-que la transmission ?

Quand on parle de transmission, on parle des éléments du graphique ci-contre.

La transmission est composée :

• des pignons (sous forme de cassette ou roue libre)
• des plateaux
• de la chaîne
• du dérailleur avant
• du dérailleur arrière
• des manettes de vitesses

Pour que mes propos soient le plus clair possible, j’utilise le vocabulaire spécifique. J’espère que tous ces mots techniques ne vous rebuteront pas et surtout que mes explications vous permettront de bien comprendre de quoi on parle. 

Les pignons

Les pignons, groupés sous forme de cassette ou de roue libre, sont les anneaux dentés qui permettent d’entraîner la chaîne sur la roue arrière. Ils sont montés sur le moyeu de la roue grâce à un système de roue libre ou de cassette. Le mécanisme de roue libre est celui qui vous permet de pédaler et d’entraîner la roue, mais également d’arrêter de pédaler sans pour autant freiner le vélo.

• Une cassette est formée de pignons séparés par des entretoises fixes ou mobiles. L’ensemble vient s’insérer sur un corps de roue libre lui-même vissé dans le moyeu de la roue arrière. 

• Une roue libre quant à elle est un seul bloc comprenant le mécanisme de roue libre et les pignons. Cet ensemble se visse sur le moyeu de la roue arrière. Les roues libres sont moins chères, plus lourdes et généralement utilisées sur des vélos anciens ou bas de gamme de 5 à 8 vitesses (très rarement en 9 vitesses).

Pour faciliter mes explications dans le reste de l’article, j’utiliserai le mot “cassette” pour parler de l’ensemble des pignons. 

La chaîne

La chaîne est composée de maillons. Elle relie tous les éléments de la transmission. En s’enroulant autour des pignons et des plateaux, elle transmet le mouvement des pédales vers la roue arrière pour faire avancer votre vélo.

Les manettes de vitesse

Les manettes de vitesse permettent au cycliste d’actionner les dérailleurs de son vélo. Plusieurs systèmes de manettes existent. Les systèmes de poignées tournantes sont rarement présents sur des vélos de voyage parce que plutôt bas de gamme, sauf bien entendu la manette du moyeu Rohloff. Les manettes de changement de vitesse les plus courantes sur des vélos de voyage sont équipées de petits leviers qu’il suffit de pousser ou de tirer grâce à un mouvement de doigts. En tournant la poignée ou en actionnant le levier, on modifie la tension du câble qui tire sur le dérailleur. En règle générale, les manettes de vitesses sont à droite sur le guidon, celles de plateaux sont à gauche.

Les plateaux

Les plateaux sont des anneaux dentés qui peuvent être sertis au pédalier (attachés avec des rivets et donc non démontables) ou vissés sur le pédalier (et donc démontables et remplaçables). On retrouve entre 1 et 3 plateaux, selon le type de transmission du vélo. Lorsque le cycliste pédale, il fait tourner le pédalier, et entraîne par conséquent le plateau. Les plus petits plateaux que l’on puisse trouver facilement ont 22 dents, les plus grands 56 (généralement réservés aux vélos de route). La manivelle est le nom donné au bras du pédalier sur lequel est vissé la pédale. Votre vélo a donc deux manivelles, la droite et la gauche.

Le dérailleur avant

Le dérailleur avant permet de changer de plateaux. Autrement dit, il permet de faire monter ou descendre la chaîne d’un plateau vers l’autre grâce à une commande placée à gauche sur votre cintre (ou guidon), ou sur le cadre sur les anciens vélos.

Le dérailleur arrière

Le dérailleur arrière joue deux rôles différents. En actionnant la commande placée à droite sur votre cintre, le dérailleur arrière va déplacer la chaîne de haut en bas. C’est grâce à lui qu’on change de vitesse. Il permet également de maintenir la tension de chaîne. Autrement dit, il évite à votre chaîne de traîner par terre lorsque vous passez d’un très grand pignon à un tout petit. En effet, sans cet effet ressort la chaîne serait soit trop longue sur les petits pignons, soit trop courte pour monter sur les grands pignons.

La partie du dérailleur qui a le rôle de tendeur de chaîne s’appelle la chape. C’est la partie basse du dérailleur reliée par deux galets (deux petites roulettes en plastique). La longueur de la chape d’un dérailleur arrière détermine le nombre de dents du système pignon + plateau qu’il peut prendre en charge. Les petites chapes sont faites pour des cassettes à l’étagement limité, c’est-à-dire dont l’écart entre le plus petit et le plus grand pignon est limité. Les vélos de route ont généralement des dérailleurs à chape courte et les VTT des dérailleurs à chape longue.

À noter : Certaines transmissions n’ont pas tous ces éléments. Un fixi est un vélo avec un seul pignon fixe, c’est-à-dire sans roue libre. Un fixi peut ne pas être équipé de freins puisque l’action d’arrêter de pédaler tout en gardant ses pieds sur les pédales bloquent la rotation de la roue arrière. Les vélos single speed n’ont pas besoin de dérailleurs puisqu’ils n’ont qu’un pignon vissé sur une roue libre et qu’un plateau. Les vélos équipés de transmission intégrées au moyeu n’ont pas de dérailleurs non plus.

Dans ces trois cas, la tension de chaîne se fait au moment où l’on insère la roue arrière dans le cadre. L’encoche prévue pour le serrage de la roue arrière doit être horizontale pour permettre une tension optimale de la chaîne. Cela signifie que tous les cadres ne sont pas compatibles avec une transmission intégrée au moyeu. En effet, si l’encoche de serrage de la roue arrière est verticale, il sera impossible de tendre la chaîne.

Démultiplier notre force : le braquet et le développement

Les humains ont toujours essayé de démultiplier leur force physique. Les inventions et techniques se sont succédées pour atteindre cet objectif. On peut parler de l’invention de la roue, de la domestication des animaux, de l’invention des moteurs à explosion… Au milieu de toutes ces innovations majeures, on a tendance à oublier un mécanisme simple dont on se sert au quotidien. Casse-noix, brouette, coupe-ongle ou encore décapsuleur sont tous des objets qui démultiplient notre force grâce au principe du bras de levier.

La transmission d’un vélo multi-vitesses est un bras de levier variable qui permet de moduler l’effort musculaire pour déplacer le vélo : soit on appuie beaucoup sur les pédales mais on pédale lentement, soit on appuie peu à condition de pédaler plus vite. Plusieurs formules mathématiques simples permettent de rendre compte de cette démultiplication de la force permise par la transmission d’un vélo. Pour ceux que les mathématiques rebutent, ne vous inquiétez pas vous n’avez pas besoin d’apprendre ni de retenir les formules. Le plus important est de saisir l’information qu’elles nous apportent.

Qu’est-ce-que le braquet ?

Le braquet est le rapport de démultiplication de la transmission. Il se calcule ainsi :

Vous changez votre braquet à chaque fois que vous changez de vitesse ou de plateau. A cadence égale, plus le braquet est grand plus on avance vite mais on doit aussi pousser plus fort sur les pédales. Nos aptitudes physiques étant limitées, appuyer longtemps sur les pédales finit par provoquer des douleurs musculaires et articulaires. Changer de braquet permet de moduler l’effort pour pouvoir parcourir des distances importantes sans trop se fatiguer. On reparlera de la meilleure façon de gérer sa gestion des vitesses pour économiser son énergie dans un article à part.

Les grands braquets (combinaison d’un grand plateau avec un petit pignon) sont utiles pour sprinter et accélérer. Ils permettent de fournir un effort important sur une courte durée. Ils sont utiles pour passer un obstacle, ou lorsque l’on veut continuer à pédaler en descente sans trop mouliner, ou encore sur du plat poussé par un vent de dos. En voyage à vélo, les grands braquets sont rarement utilisés. 

Pour grimper des côtes avec un vélo chargé il va par contre falloir mouliner. Il faut donc un plateau le plus petit possible et un pignon le plus grand possible.

Comprendre et calculer le développement de son vélo

Le développement, exprimé en mètre par tour, est la distance que parcourt le vélo pour un tour complet du pédalier. On sait que pour chaque tour de pédalier le pignon, donc la roue arrière, tourne d’un nombre de tours proportionnel à leur nombre de dents respectifs. Il suffit donc de multiplier le périmètre extérieur du pneu par le braquet pour obtenir le développement. Le périmètre d’un cercle est obtenu en multipliant son diamètre par le fameux nombre pi (symbole π).

Pour résumer, le développement traduit la rotation du pédalier en déplacement linéaire du vélo. L’intérêt de calculer le développement est de pouvoir comparer des vélos qui n’ont pas la même taille de roues. Le développement minimal est un critère important dans le choix d’une transmission pour votre vélo de voyage. Je vous conseille de vous assurer d’avoir un développement minimum de moins de 2 mètres. Le minimum auquel vous pouvez prétendre tourne autour de 1,30m avec des roues de 26 pouces et autour de 1,50m avec des roues de 700.

Différence entre braquets, développement et cadence

Braquets et développements résultent des caractéristiques techniques du vélo, autrement dit de l’étagement des vitesses, de la taille des pignons, des plateaux et de la taille des roues. La fréquence de pédalage dépend quant à elle seulement de l’effort fourni par le.la cycliste. Aussi appelée cadence, elle reflète sa contribution énergétique au système.

Choisir sa transmission en fonction du développement recherché

Maintenant que vous avez compris le principe du développement, nous allons rentrer dans le détail pour vous aider à choisir votre transmission. Pour commencer, voici 2 idées reçues qui s’avèrent trompeuses :

On entend souvent dire qu’un vélo équipé de 3 plateaux et de 10 vitesses a 30 vitesses. C’est totalement faux. C’est un discours commercial qui nous induit en erreur.

En réalité, le grand plateau ne doit être utilisé qu’avec les 4, voire même 3 plus petits pignons. Le plateau du milieu peut être utilisé avec tous les pignons sauf les extrêmes – le plus petit et le plus grand. Enfin, le plus petit plateau ne doit être utilisé qu’avec les 4, voire même les 3 plus grands pignons.

Le fait que votre dérailleur avant frotte contre la chaîne lorsque vous ne respectez pas cette règle est normal. C’est un peu comme espérer que le moteur de votre voiture ne montera pas trop dans les tours en roulant à 130 km/h sur l’autoroute en 3ème…

L’explication est assez simple. Votre transmission est faite pour fonctionner avec une certaine ligne de chaîne. Imaginons que vous soyez sur le plus grand pignon à l’arrière et le plus grand plateau à l’avant. Cela vous posera deux problèmes. Votre chaîne ne sera pas du tout alignée et cela met beaucoup de pression sur le système. En plus de cela, votre longueur de chaîne n’est pas faite pour cette configuration et cela peut endommager votre dérailleur arrière qui sera trop étiré. 

Aussi, un grand nombre de pignons sur une cassette n’est pas synonyme de développement important. Une cassette 9 vitesses 11-23 ne vous rendra pas du tout le même service qu’une cassette 9 vitesses 11-36. Une grande gamme de denture différentes sera garante d’une amplitude de développement intéressante.

Cas pratique : exemples de développement de 4 vélos de voyage

Pour illustrer cette notion de développement, vous trouverez ci-dessous le tableau complet du braquet, du développement et de la vitesse à une cadence de 60 tours de pédalier par minute (rythme recommandé pour éviter les blessures) de 4 vélos différents. J’ai sélectionné ces vélos dans le comparatif des 25 vélos de voyage réalisé par Mila. Ils ont tous une transmission bien différente qui à mon sens donne un bon aperçu des possibilités qui s’offrent à vous. 

Le premier tableau vous présente les ratios de mon vélo, un Surly Troll équipé d’une cassette 9 vitesses 11-36 dents et de 3 plateaux 22-32-44 dents. Le deuxième tableau vous présente les ratios du vélo de Denni, le Riverside Touring 900, qui a de plus grandes roues (28 pouces) et de plus grands plateaux (26-36-48). Le troisième tableau est super intéressant puisqu’il permet de se rendre compte des ratios d’un vélo à mono plateau. Il s’agit du Riverside Touring 520 équipé de roues de 700 avec lequel Mila roule depuis 4 ans. Et enfin le dernier tableau vous présente les développements d’un vélo à double plateau avec roue de 700, le Kona Sutra.

Indiquées en rouge : les vitesses que l’on peut réellement utiliser.

Interprétation des données de développement

Pour faciliter la lecture des tableaux ci-dessus, j’ai volontairement arrondi les calculs de braquet pour ne garder qu’une décimale. Si l’on retire tous les braquets qui ne doivent pas être utilisés pour éviter le croisement de la chaîne, mon vélo (pour rappel, le Surly Troll) n’a que 13 « vraies » vitesses (en rouge). 

Nous pouvons extraire d’autres informations utiles de ce tableau. Le plus petit développement de mon vélo est d’1,29m. Cette combinaison permet à un.e cycliste en condition physique correcte, mais pas forcément très musclé.e, de grimper une côte assez pentue avec un vélo chargé à une vitesse acceptable. En pédalant à 60tr/min on atteint une vitesse de 4,6 km/h. C’est une vitesse qui paraît faible mais qui est parfaite pour tenir la distance sur une montée de plusieurs dizaines de kilomètres sans jamais s’essouffler, même avec un vélo chargé. Si on roule à plusieurs, c’est également une vitesse idéale pour continuer à discuter.

Il n’en reste pas moins que sur des montées très pentues, il est parfois plus facile (en terme d’équilibre) et plus raisonnable (pour nos articulations) de pousser son vélo. Vouloir pédaler à tout prix est louable mais dès que l’on descend à une cadence réduite l’impact musculaire et articulaire est démultiplié.

Le vélo de Mila a un petit développement similaire à celui de Denni, alors même qu’elle n’a qu’un seul plateau. Ce qui permet de gravir les côtes assez facilement. Par contre, dès qu’ils sont sur du plat ou en descente, Denni peut continuer plus longtemps que Mila avant de commencer à trop mouliner. Pour Mila, dès qu’elle dépasse les 25 km/h, elle se retrouve à pédaler à plus de 60 tours par minute. Cela représente une cadence assez élevée. À noter, en ce qui concerne le voyage à vélo, qu’il est rare de maintenir une telle vitesse sur du plat et chargé.

Calculer et choisir son développement pour voyager

En voyage à vélo, l’important est surtout de pouvoir mouliner dans les montées avec un vélo chargé

Un petit développement compris entre 1,5m et 2m vous permettra de mouliner tout en continuant à avancer à 4-5km/h en montée

Ce développement vous évitera d’avoir à pousser votre vélo dans la majorité des côtes.

Vous pouvez facilement calculer le développement d’un vélo qui vous intéresse, ou même de votre propre vélo si vous n’êtes pas satisfait de son développement actuel. Sur sa fiche technique, vous trouverez le détail sur sa transmission, notamment le nombre de dents des plateaux, la plage de denture de la cassette ainsi que la taille des pneus. Pour trouver le détail de la denture de chaque pignon, il vous suffit de taper le modèle de cassette (par exemple Shimano 9V 11-36) dans n’importe quel moteur de recherche.

Vous pourrez ensuite utiliser un calculateur de développement en ligne qui vous évitera d’avoir à ressortir votre calculatrice Casio du bureau de votre enfance ! Pour les tableaux présentés ici, j’ai utilisé celui de cyclurba.

• calcul de braquet cyclurba. Son avantage est de proposer le calcul de braquets des vélos à vitesses intégrées dans le moyeu.
• braquets.free.fr me semble également intéressant puisqu’il propose des interprétations et explications complémentaires.

Les facteurs qui jouent sur le développement

Plusieurs facteurs peuvent jouer sur le développement et votre sensation sur le vélo, notamment :

• Le poids du vélo
• Les pneus
• Une fourche suspendue

Lorsque vous faîtes les calculs liés à votre transmission, le poids du vélo est à prendre en compte. En effet, une transmission permettant un petit développement n’aura pas le même impact sur un vélo de 10kg que sur un vélo de 16kg. C’est la raison pour laquelle, on ne trouvera pas facilement une transmission permettant de tous petits développement sur un gravel, alors que la transmission d’un VTT permettra souvent un développement beaucoup plus petit. Vous franchirez pourtant peut-être plus facilement une pente avec un gravel qu’avec le VTT.

Ne foncez pas pour autant vers les vélos les plus légers du marché. Il est important de choisir un vélo de voyage robuste qui puisse maintenir le poids des bagages. Si vous le souhaitez, nous avons rédigé un dossier qui reprend toutes ces questions pour vous aider à choisir votre vélo de voyage.

Dans une moindre mesure, d’autres éléments comme la largeur des pneus, leur qualité, le fait qu’ils soient lisses ou cramponnés, le gonflage vont jouer sur la sensation sur votre vélo. Sur le plat, vous aurez l’impression plus ou moins l’impression d’être plus mou / molle selon les pneus choisis. Une fourche suspendue peut également donner cette sensation de lourdeur…

Autres critères à connaître pour choisir sa transmission

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À propos de l’autrice, Noémie

Voyageuse au long cours, j’ai passé deux ans et demi sur les routes du monde entre 2016 et 2019 avec Adam, mon mari. Outre ce grand périple, cela fait neuf ans que je pars au moins deux mois par an à vélo et six ans que je bosse comme mécano vélo saisonnière.

En solo, je voyageais léger avec seulement deux sacoches arrière et un top case. Depuis que j’ai croisé la route d’Adam, nous avons alourdi notre chargement du matos d’escalade pour varier les plaisirs. Nous apprécions de plus en plus les pistes callouitteuses perdues au milieu de nulle part.

Adeptes de camping sauvage, on fait tout pour éviter les villes au maximum. Je privilégie donc la solidité du matériel et la facilité de l’entretien. J’ai un cadre en acier avec des roues de 26’’ qui avait à la base des V-brake et que j’ai fini par passer en disques à câble. Je n’aime pas l’idée que les vélos sont des biens de consommation comme les autres et j’essaye de les faire durer au maximum. J’ai beau réparer tous types de vélos dans mon boulot, je continue d’apprendre tous les jours.