Vitesses d'un vélo : comprendre la transmission

La transmission est le cœur de votre vélo, car le système vous permettant de rouler ! Pédaler et rouler semble simple, mais cette action banale entraîne une succession de composants et de mouvements. Il faut saisir les bases de son fonctionnement, connaître le type de transmission que l’on possède, afin de passer les vitesses au bon moment, et savoir comment l’entretenir.

En poussant sur la pédale, le cycliste fait tourner le pédalier. Celui-ci consiste en trois pièces : la pédale servant de surface d’appui, laquelle est fixée à la manivelle, celle-ci liant le plateau avant tournant de concert avec celle-ci. Un coup de pédale induit ainsi un mouvement du plateau et donc de la transmission. Un double plateau voire un triple plateau peut exister notamment sur les VTT ou VTC, tandis qu’un VAE en contient généralement un seul. La taille des plateaux dépend du nombre de dents.

Afin de transmettre le mouvement à la roue arrière, le pédalier entraîne une chaîne, une longue succession de mailles métalliques. Elle s’imbrique parfaitement sur les dents du plateau avant et celles du ou des plateaux à l’arrière nommés pignons. Lorsqu’ils sont plusieurs, ils forment une cassette.

Le passage d’un pignon à l’autre est dirigé par un dérailleur arrière, un composant complexe de plusieurs pièces situé en-dessous de la cassette, dont la commande est mécanique ou électronique.

N’oubliez pas la notion de braquet, incontournable dans le lexique du vélo de route ou sur un VTT. C’est le rapport du nombre de dents du plateau et du plus petit pignon de la cassette (ou du pignon unique) : exemple 49-11. Celle d’une cassette est le nombre de dents du petit et du grand pignon, tel 10-52.

Bon à savoir, la transmission à plusieurs vitesses par dérailleur est la plus répandue, mais n’est pas la seule. Voici d’autres types de transmissions que vous pouvez trouver :

• Monovitesse : un pignon (ou plateau) unique avec une chaîne ou une courroie en composite carbone et plastique, courant sur un vélo urbain ;
• Fixie : monovitesse mais à pignon fixe, sans roue libre donc la roue arrière tourne en même temps que le pédalier ;
• Moyeu : un bloc fermé aux petits pignons sans dérailleur (exemples : Shimano Nexus ou Sturmey Archer en roue arrière, ou au pédalier Pinion) ou de type variateur manuel (Enviolo) ;
• Boîte de vitesses automatique : de format moyeu (Bafang 3 vitesses ou variateur Enviolo Automatiq), au pédalier sur un vélo électrique à plusieurs vitesses à l'instar d'un vélo Ultima à moteur Valeo Cyclee ou variateur (Decathlon Owuru).

Le changement de vitesse est le rôle du dérailleur, venant décaler la chaîne vers le bon pignon de votre vélo électrique. Ce dérailleur est commandé par un sélecteur de vitesse à droite du guidon. Ce sélecteur est soit une poignée tournante, soit un levier de vitesse "poussoir" sur le guidon. Du guidon au dérailleur, le vélo a besoin d’un câble (gainé pour la protection), ou d’une transmission électronique (Shimano Di2 ou SRAM AXS par exemple).

Cela parait absurde, or le plus grand pignon est celui de la plus petite vitesse, et donc le plus petit pignon est lié à la plus grande vitesse. Les petites vitesses - ou grands pignons - sont celles à utiliser en montée soutenue ou au démarrage, le cycliste devant monter peu à peu les vitesses sur les plus petits plateaux. Cela permet de conserver une cadence régulière tout en prenant de la vitesse sur le vélo. Les plus petits plateaux - et ainsi les plus grandes vitesses - sont donc à réserver à haute vitesse et en descente.

Concernant les autres types de transmissions à vitesses multiples, le moyeu Shimano ou Sturmey Archer fonctionne sur le même principe (et à l'arrêt !). Le moyeu Enviolo (précédemment NuVinci) est une manette de vitesses tournante progressive modifiant la résistance de la transmission.

Le transmission diffère grandement d'un type de vélo à l'autre. En ville, pas besoin de performances et l’on ne roule généralement pas très vite à vélo (15-20 km/h en moyenne, avec des pointes de 30 km/h). Le cycliste urbain peut se satisfaire d'une transmission à 6 vitesses pour évoluer dans cet environnement, à moins de rencontrer de nombreux dénivelés (Lyon par exemple). Certains se contentent d’une vitesse, mais un vélo de ville contient une gamme de vitesse de 1 à 8 selon les modèles.

Au contraire, le VTTiste doit pouvoir être à l’aise en permanence à cadence régulière, sur tous les terrains comme le Parc national de la Vanoise, que ce soit en montée ou en descente. Un VTT électrique nécessite donc plus de vitesses, entre 10 et 12, afin d’être plus performant sur les dénivelés, voire - très rare - plusieurs plateaux avant pour multiplier les vitesses. Idem pour un vélo de route ou un vélo gravel nécessitant une grande amplitude. Un Bianchi E-Arcadex peut ainsi grimper jusqu'à 13 vitesses en optant pour une transmission Campagnolo !

Entre les deux, les VTC sont moins exigeants, mais doivent conserver entre 7 et 10 vitesses pour une randonnée confortable sur la Loire à Vélo par exemple. La montée en gamme des références sont étroitement liées à la rapidité des passage de vitesses. Les amateurs de performances seront très sensibles à des noms de transmission SRAM XX Eagle sur un VTTAE Specialized Turbo Levo tandis qu'un cycliste urbain se contentera d'une entrée de gamme Shimano Tourney sur son vélo de ville Decathlon Elops 120E !

Moins de vitesses, cela conduit à moins de plateaux et donc moins de pièces susceptibles de générer des problèmes. Déjà, les risques de déraillement diminuent avec le nombre inférieur de passages de vitesses. Une cassette à moins de vitesse, ou un seul pignon, c’est aussi moins de graissage. Encore mieux, un vélo avec transmission par courroie type Giant DailyTour E+1 LDS demande encore moins d'entretien !

Comme nous vous le disions, moins de vitesses signifie moins de polyvalence. Vous aurez davantage de différence entre les rapports pour couvrir une même amplitude de vitesse (disons entre 0 et 35 km/h). En conséquence, vous ne trouverez pas de cadence confortable dans certaines situations : vous peinerez davantage au démarrage, et notamment à haute vitesse ou l’on “moulinera”.

Les petites vitesses sont à utiliser en vitesse réduite. Cela veut dire que vous aurez votre fréquence de pédalage naturelle au démarrage ou lorsque vous abordez une montée. Si la pente se tasse ou lorsque vous accélérez, il faut monter les vitesses. Enfin, en atteignant une vitesse stabilisée, nul besoin de passer d’un pignon à l’autre. Toutefois, il ne faut pas hésiter à utiliser une vitesse supérieure ou inférieure, pour se sentir le plus confortable possible ou optimiser sa performance de vitesse moyenne sur son vélo de route.

Dans le cas d’une transmission de vélo à vitesses intégrées type “moyeu” Nexus ou Enviolo, le passage des vitesses est possible à l’arrêt, contrairement à une transmission par dérailleur. Mais attention, les Nexus n’aiment pas passer les vitesses en pédalant ! Sur un variateur Enviolo, il faut tourner la manette progressivement à l’accélération pour augmenter le braquet (la dureté de pédalage), et

Si vous recherchez la performance optimale en tout-terrain, par exemple sur la Grande Traversée du Massif Central, il est préférable d’anticiper. Cela consiste à baisser de vitesse avant un virage, pour se relancer à la bonne cadence en sortie, et trouver une meilleure adhérence au passage. Même chose avant d’attaquer une pente, notamment si vous avez un vélo électrique nerveux - type Bosch SX - demandant une haute cadence de pédalage pour délivrer la puissance.

C’est moins sensible sur un vélo mécanique, où l’inertie permet de conserver une haute vitesse en approche puis de descendre progressivement en vitesse basse pour augmenter sa cadence. Sur terrain plat, le changement de vitesse dépend essentiellement de la vitesse à laquelle vous roulez.

Si vous freinez pour vous arrêter, descendez vos vitesses vers un grand pignon avant de vous immobiliser pour redémarrer confortablement. Puis passer progressivement vos vitesses le long de votre accélération, de préférence de pair avec votre cadence optimale pour améliorer la performance !

Vous pouvez suivre l’itinéraire à l’ancienne via PDF ou papier. Mieux, car nous sommes au XXIè siècle, vous pouvez consulter le tracé sur une application vélo via un fichier GPX.

Enfin, pour votre sécurité, il est plus sûr d’être accompagné, à deux ou en groupe. Si vous aimez l’aventure en solitaire, assurez-vous d‘être géolocalisé via une application en cas de pépins et d’avoir votre téléphone bien chargé avec une batterie de secours. D’ailleurs, certains VTT électriques ont une prise USB ou un chargeur à induction inclus !

Surtout en tout-terrain, à l’automne ou en hiver pour les cyclistes urbains, la chaîne récolte de la poussière, des gravillons, des feuilles ou de la boue. Tous ces éléments vont entraver le bon fonctionnement de la chaîne et donc de la transmission, voir l’user prématurément.

Une brosse et un peu d’eau suffisent à nettoyer la chaîne, en pensant à bien passer dans tous les angles sur le ou les dérailleurs. Il faut ensuite appliquer un dégraissant biodégradable pour retirer la “vieille” graisse puis regraisser la chaîne avec quelques gouttes, en pensant à faire tourner le pédalier et changer toutes les vitesses pour graisser tous les plateaux.

Avec le temps, ou après un choc, un dérailleur peut se dérégler. Cela signifie que la commande au guidon n’entraînera pas de changement précis, donnant l’impression que la chaîne hésite à passer d’une vitesse à l’autre, voire empêchant l’utilisation de certains pignons ou plateaux !

Voici comment régler les vitesses de votre vélo :

• Deux petites vis sur le dérailleur modifient les butées du plus grand et du plus petit plateau
• Ces butées peuvent bouger de quelques millimètres vers la droite ou vers la gauche, tourner une vis d’un quart de tour peut suffire
• La vis de gauche correspond à la butée du grand pignon (vitesse 1), celle de droite à la butée du petit pignon (vitesse maximale).
• Il faut tâtonner un peu, en faisant tourner le pédalier et changer les vitesses à plusieurs reprises pour “sentir” le bon changement de vitesse à la commande au guidon.

Si le réglage est impossible, il faut y regarder du côté du câble, pouvant être trop ou peu tendu. Il est possible de le régler avec la molette à l’endroit de connexion au dérailleur : sens horaire pour ajouter de la tension (si les vitesses montent mal) ou antihoraire pour en enlever (si les vitesses descendent avec peine).

Moins courant, du jeu peut apparaître sur un galet du dérailleur, à changer, ou la patte est endommagée, à retordre ou remplacer. Ces opérations sont moins faciles à réaliser, vous pouvez passer par un magasin ou atelier Shimano Service Center, si votre vélo est équipé d’une transmission dérailleur (Shimano Tourney, Alivio, Cues, Deore, etc) ou si vous avez un souci sur un moyeu Nexus ou Alfine.

Moins de vitesses peut soulager la conduite, car saccadant moins les accélérations, surtout si l’on recherche du confort de conduite sur un vélo ou des trajets quotidiens déjà stressants. Certains vélos sont même à monovitesse, permettant de rouler l’esprit libre, avec toutefois plus d’effort à fournir et moins polyvalents.

Diminuer le nombre de vitesses est également synonyme d’un moindre entretien du vélo électrique : moins d’usure, de risque de déréglage du dérailleur, de graissage et de casse.

Si vous avez déjà un vélo et ignorez le nombre de vitesses, ou lorgnez sur votre prochain achat, c’est très simple. Le nombre de pignons défini celui des vitesses dans le cas d’une transmission par dérailleur, avec un monoplateau avant. Si vous voyez plusieurs plateaux avant au pédalier, il faut multiplier. Voici quelques combinaisons de vitesses : 2x11 = 22 vitesses, 3x8 = 24 vitesses, etc. A l’inverse, un seul pignon à l’arrière est synonyme de vélo monovitesse.

Plus simple ou pour confirmer votre calcul, les commandes au guidon possèdent très souvent des chiffres. Cette méthode est la seule pour vérifier le nombre de vitesses d’une transmission par moyeu Nexus ou Sturmey Archer. Plus rare, le nombre de vitesses d’une boîte automatique (Valeo Cyclee, Bafang) se vérifie sur l’écran du vélo électrique, en appuyant sur le bouton “+”.

Sur un vélo de ville, le nettoyage est à réaliser au moins tous les mois, voire plus régulier à l’automne ou l’hiver en raison des conditions météo. Si vous êtes adeptes de randonnées ou de sorties VTT et gravel, l’entretien est optimal après chaque grand trajet.

Avant l’achat de votre vélo électrique, il est donc recommandé de viser le nombre de vitesses correspondant à votre pratique. N’oubliez pas l’entretien, soit le nettoyage - surtout en automne, en hiver et en tout-terrain - et le graissage régulier de votre chaîne.

Sachez également passer vos vitesses au bon moment pour éviter de mouliner ou de trop peiner à pédaler, notamment si vous visez la performance. On espère que ces conseils vous permettront de rouler de la manière la plus efficace sur votre vélo électrique ou VTTAE !