À quoi servent les VITESSES sur un vélo

Sur cette page, nous verrons à quoi servent les vitesses, pourquoi changer de vitesse, comment et quand changer de vitesse, etc.

Un peu d'histoire

Ceux de mon âge se souviendront de vélos ou nous n'avions pas de changement de vitesse et des difficultés que nous avions pour monter la moindre côte. Nous avons vu apparaitre les vélos à trois vitesses, et de nos jours nous avons des vélos qui ont soi-disant 30 vitesses, mais qui en réalité sont plutôt de 20 vitesses environ, nous verrons pourquoi. Personnellement, je n'ai jamais eu ce type de vélo à une vitesse, j'empruntais à son insu, celui de mon frère, qui avait cinq ans de plus que moi, je pédalais sous la barre comme on disait. 

Avant d'aller plus loin, voyons un peu de description et de mécanique.

Descriptions : Les pièces qui forment le mécanisme des vitesses comprennent, les plateaux, ce sont les engrenages au niveau du pédalier, sur les vélos de mon enfance il y en avait un seul, maintenant nous en avons généralement trois, mais récemment la tendance est pour deux plateaux. Les pignons, ce sont les engrenages au niveau de l'essieu arrière, l'ensemble se nomme cassette, le nombre de pignons sur une cassette varie généralement de sept à dix. Les vélos de mon enfance en avaient un seul (donc il y avait une seule vitesse). Les dérailleurs sont des mécanismes qui servent à changer de plateau au niveau du pédalier ou changer de pignon au niveau de la cassette. Pour compléter le tout, nous avons des leviers et leurs câbles pour activer les dérailleurs lors des changements de vitesse, qui sont en réalité des changements de rapport que l'on nomme aussi changements de braquet. La chaine est la courroie métallique qui relie les plateaux aux pignons; c'est elle qui transmet la force qui vous permet d'avancer.

Mécanique: La manivelle au niveau du pédalier est un levier, vous mettez du poids dessus pour la faire tourner. Pour chaque tour de manivelle, nous aurons un certain nombre de tours de roue et le vélo avancera d'une distance au sol que nous nommons le développement. Si nous prenons un plateau de 50 dents et un pignon de 10 dents, 50/10 = 5 ce que nous nommons le rapport, qui porte aussi le nom de braquet, donc pour chaque tour de manivelle (pédale) nous aurons cinq (5) tours de roue. Pour une roue de 700 mm de diamètre, nous aurons une circonférence d'environs de 2,125 m, ça varie selon le pneu, pour une dimension plus précise il faut le mesurer. Le développement étant le produit de la circonférence fois le rapport. Nous aurons donc pour le développement dans ce cas, 2,125 m fois 5 = 10,625 m. La cadence étant le nombre de tours de manivelle par minute.

Exemple : Nous pouvons maintenant calculer la vitesse en km/h, pour une cadence de 80. La vitesse étant le produit du développement, par la cadence, fois 60 minutes/heure, divisées par 1000 m/km. Nous aurons donc dans ce cas, la vitesse en km/h = 10,625*80*60/1000 = 51 km/h. Voir aussi la rubrique : Charte de vitesse

Autre exemple : Prenons maintenant un plateau de 30 dents et un pignon de 32 dents, nous aurons un rapport de 30/32 = 0,9375 ou si vous préférez un braquet de 0,9375, donc pour chaque tour de manivelle nous aurons 0,9375 tour de roue. Le développement sera 2,125 m fois 0,9375 = 1,9922 m. Nous pouvons calculer la vitesse en km/h pour une cadence de 50. Nous aurons donc dans ce cas, la vitesse en km/h = 1,9922*50*60/1000 = 5,9766 km/h, ce qui est la vitesse d'un bon marcheur.

Déduction : Ce que nous pouvons déduire de ces deux exemples dans le concret sur la route: Dans le premier cas, nous roulerions à 51 km/h, soit sur le plat avec un bon vent dans le dos, ou en pente vers le bas et dans ces cas, sans trop nous fatiguer. Dans le deuxième cas, nous roulerions à 5,9766 km/h sur le plat avec un très fort vent de face ou sur une pente très prononcée, environ de 12 à 15 % et nous aurions un bon effort à faire, principalement sur la pente très prononcée, il faudrait faire la danseuse, c'est-à-dire pédaler debout par intervalle.

La cadence : Parlons maintenant de cadence idéale lors de randonnées, qui se situe entre 65 et 85 tours de manivelle par minute en terrain plat. Personnellement, ma zone de confort se situe entre 70 et 90 tours par minute. Les cyclistes qui ont des jambes très fortes préfèreront une cadence de 60 à 80 tours minute. Dans les montées, une cadence de 50 devrait être un minimum, pour ce qui est de sprints et pour pousser dans une descente, une cadence de 120 est probablement un maximum pour le commun des mortels. Une cadence trop lente vous demandera de pousser plus fort sur les pédales et vous allez vous fatiguer pour rien. Si vous pédalez trop vite, vous allez aussi vous épuiser très vite. Dans les deux cas, c'est correct pour une courte distance ou une courte durée, mais jamais pour une longue distance ni une longue durée. Pour se guider, il y a différents principes à respecter. Pour faire une longue randonnée, il faut se guider sur les fréquences cardiaques. Il y a un seuil de fréquence sous lequel votre organisme est capable de remplacer l'énergie que vous dépensez au fur et à mesure, c'est le seuil d'endurance. Si vous excédez le seuil d'endurance, vous tomberez en résistance et lorsque l'énergie emmagasinée dans vos muscles sera épuisée, vous aurez beaucoup de difficulté à continuer, vos pulsations vont monter rapidement et le souffle va vous manquer. Autre principe, pour monter facilement les côtes, il faut mouliner c'est-à-dire, garder une bonne cadence et éviter de trop forcer. C'est le rôle des vitesses. Un autre principe très simple pour savoir si nous sommes sur le bon rapport ( bonne vitesse ) dans les côtes, si vous sentez que vous seriez capable d'accélérer, vous êtes à la bonne vitesse. Aussi il faut autant que possible éviter d'aller trop vite au plus grand pignon et au plus petit plateau, ce qui est la plus petite vitesse, voir plus haut le cas du plateau de 30 dents et du pignon de 32 dents qui nous donnait un rapport de 0,9375, qui est bien loin de l'autre cas d'un rapport de 5, soit la plus grande vitesse. Il faut essayer de se garder une réserve, sinon vous risquerez de devoir mettre le pied à terre.

Pourquoi changer de vitesse

Nous changeons de vitesse pour différentes raisons,

Pour aller plus vite, nous pourrions pédaler plus vite, une cadence à plus de 90 sur une longue distance nous épuisera inutilement, il vaudrait mieux changer pour un rapport plus grand, qui correspondra à un ou deux pignons plus petits ou encore utiliser un plateau plus grand, ce qui revient au même. Nous pouvons aussi vouloir pousser dans les descentes pour atteindre des vitesses de plus de 60 km/h, dans ce cas, il faudra utiliser la plus grande des vitesses, qui équivaut au plus grand rapport, soit le plus grand plateau avec le plus petit pignon et pédaler à une cadence supérieure à 100. 

Nous changeons aussi de vitesse, quand l'effort devient trop grand et que nous risquerions de nous épuiser. Exemple avec un fort vent de face, il faut faire avec le vent en réduisant sa vitesse et en maintenant une bonne cadence. Il faut mouliner plus vite, pour éviter de trop forcer. Pour y arriver, il faut utiliser un plateau plus petit, ou des pignons plus grands. C'est le même principe pour les montées longues et prononcées, toujours mouliner au lieu de forcer. Lorsque la pente est très prononcée, disons 12% et plus, la cadence pourrait baisser au tour 50 et il faut vous attendre à devoir faire la danseuse, c'est-à-dire pédaler debout par intervalle ou dans la partie de la pente la plus prononcée.

Il faut aussi changer de vitesse, quand on ralentit à l'approche d'un obstacle, d'un danger et si nous devons nous arrêter. Donc, utiliser un ou deux pignons plus grands, ce qui nous permettra d'accélérer après l'obstacle ou de repartir après un arrêt plus facilement. Toujours le même principe, éviter de trop forcer, c'est le rôle des vitesses. 

Quand et comment changer de vitesse

En terrain plat ou légèrement vallonné, si vous avez un vélo à deux plateaux vous serez presque toujours sur le grand plateau, donc vous changerez de vitesse en utilisant un pignon plus petit pour aller plus vite et un pignon plus grand pour aller moins vite. Dans les mêmes circonstances, si vous avez un vélo à trois plateaux, vous serez presque toujours sur le plateau moyen et pour changer de vitesse, vous changerez de pignon. Il est toujours plus facile de changer de pignon que de changer de plateau. Il est aussi plus facile de changer pour un plateau ou un pignon plus petit que le contraire. Il est aussi plus facile de changer de vitesse en descendant qu'en montant.

C'est dans les montées qu'il est plus difficile de changer de vitesse, d'où l'importance de maitriser une bonne technique. Premièrement, à la vue d'une montée, il est très important de bien l'évaluer. Selon l'importance de la côte, nous pouvons décider d'accélérer pour profiter de l'élan et souvent nous n'avons pas besoin de changer de vitesse. Si la pente est très prononcée, mais pas trop longue, nous pouvons aussi accélérer et profiter de l'élan, mais nous devons éventuellement changer de vitesse, il faut alors juger si nous pourrons monter sans changer pour le plus petit plateau, et nous servir des plus grands pignons. Si nous jugeons que nous aurons besoin du plus petit plateau, il ne faut pas trop attendre, car pour changer de vitesse dans les montées, à l'instant même du changement il faut relâcher la tension sur la chaine une fraction de seconde pour faciliter le changement. Si vous attendez trop, votre vitesse ne sera pas suffisante et vous serez obligé de mettre le pied à terre.

Si vous voyez que la pente est raide et longue, il est inutile de se donner un élan, vous allez vous épuiser pour rien et vous ne serez pas capable de la monter. Dans ce cas là, il vaudrait mieux aborder la pente à vitesse normale et changer de plateau rapidement pour conserver une bonne cadence et ensuite jouer avec vos pignons au fur et à mesure des besoins, toujours se rappeler qu'il vaut mieux mouliner plutôt que de forcer. Il faut aussi s'assurer de relâcher la tension sur la chaine une fraction de seconde, pour changer sur un pignon plus grand.

Charles E Blier

Webmestre

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Date de dernière mise à jour : 2017-09-06