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Pros et cons du changement de vitesse au moyeu, comment choisir

Moyeu arrière à engrenages internes

Comment est fabriqué un dérailleur à moyeu

La technologie est très différente d’une transmission externe, qui consiste en des dérailleurs qui déplacent la chaîne sur le pack de pignons ou sur les pignons avant. Ici, la chaîne ne bouge jamais, ce qui change ce sont les accouplements entre les pignons.

Le système est constitué d’un pignon dit « solaire » qui se fixe sur le pivot du moyeu. Sur cette roue dentée sont couplées d’autres roues dentées de plus petit diamètre et de nombre de dents différent, dites « planétaires ».

Shimano Alfine, changement de vitesse au moyeu
Shimano Alfine, changement de vitesse au moyeu

Seuivant la vitesse sélectionnée, l’un des pignons planétaires sera enclanché, permettant ainsi d’allonger ou de raccourcir le rapport de pédalage. La transmission de la force musculaire et donc du mouvement est permise grâce au plateau et au pignon monté sur le moyeu, reliés par une chaîne.

Les engrenages de moyeu actuellement les plus populaires sont à 3, 5, 7 vitesses et les plus modernes à 8, 9 jusqu’à 11 vitesses. Le modèle Shimano Alfine, avec une plus grande empreinte cycliste, a augmenté le nombre de vitesses à 11 vitesses, utilisant évidemment plus de systèmes planétaires tandis que le modèle Nexus, plus axé sur une utilisation en ville, est disponible avec 3-7-8 vitesses internes.

La sélection des rapports s’effectue comme dans un groupe mécanique classique, c’est à dire en agissant sur une commande placée sur le guidon.

Avantages

Protection

Les engrenages planétaires qui le composent sont tous insérés à l’intérieur du corps du moyeu et sont isolés de l’extérieur par un système de joints. Cela garantit que les mécanismes sont protégés de la boue, de l’eau, de l’humidité et des agents atmosphériques qui mettent à rude épreuve le système de transmission traditionnel.

Faible maintenance

Le système d’engrenage planétaire fonctionne dans un bain d’huile, ce qui signifie qu’il doit être immergé dans du lubrifiant pour fonctionner correctement. Habituellement, le moyeu est immergé dans l’huile avant d’être monté sur la roue, et cette opération est répétée à des intervalles très longs.

Entre ces deux phases, il n’y a pratiquement aucune maintenance. En effet, il n’est pas nécessaire de régler la tension des câbles ou des fins de course, la chaîne n’a pas besoin d’être lavée et lubrifiée avant chaque sortie, et l’usure de la chaîne se dilue beaucoup plus dans le temps. Puisqu’elle travaille toujours e sur la même ligne, elle ne crée pas de tensions ni d’extratorsions.

Déplacement stationnaire

Les engrenages planétaires peuvent changer de vitesse même lorsque le vélo est à l’arrêt. Ceci n’est pas possible avec un engrenage externe, puisque la chaîne ne peut monter ou descendre un pignon que si elle tourne (en fait, il est contre-productif de changer à l’arrêt avec une transmission traditionnelle).

Cet aspect est très avantageux, car il permet par exemple de changer de vitesse lorsque l’on est arrêté à un feu tricolore, d’être plus agile et vif dès l’arrivée du feu vert.

Pratique

Comme la chaîne ne bouge pas, vous pouvez également la protéger en utilisant les carters classiques des vélos de ville. Ceci ne doit pas être sous-estimé, car cela vous permet de « préserver » votre pantalon de la graisse et vous permet d’utiliser en toute sécurité les mêmes vêtements que vous porterez plus tard au travail.

Résistance aux chocs

La patte du cadre ou la chape du dérailleur peut se tordre suite à une chute ou un coup reçu. Dans le premier cas, le problème peut être résolu en vérifiant la planéité avec un outil spécial et, si nécessaire, en redressant la patte.

Dans le deuxième cas, en revanche, la seule solution est de remplacer le dérailleur, ce qui, si notre groupe est de bonne ou très bonne qualité, peut être assez coûteux. Avec les moyeux, ce problème n’existe pas.

E-Bike Scott Silence eRide Evo Speed
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Avec les vitesses dans le moyeu, on peut installer une courroie

Grâce au fait que la chaîne ne bouge jamais mais que la sélection des rapports s’effectue à l’intérieur du moyeu, il est possible de remplacer la même chaîne par une courroie. Il va sans dire qu’il faut utiliser un cadre dédié, car contrairement à la chaîne, la courroie ne peut pas être ouverte et fermée, mais doit être installée uniquement sur les cadres permettant d’ouvrir les passages de chaîne.

L’avantage est cependant très grand, puisque la courroie ne nécessite aucune lubrification et que le nombre de tours est très faible, elle devient pratiquement éternelle et ne doit presque jamais être changée, sinon à des intervalles de plusieurs (mais vraiment plusieurs) kilomètres.

Inconvénients

Poids

Un système de moyeu et d’engrenages est nettement plus lourd qu’un système traditionnel. A titre de comparaison, un groupe dérailleur  VTT Shimano Slx pèse (je parle du groupe assemblé et câblé) 745 gr, un groupe route Shimano 105 pèse 619 gr tandis qu’un groupe moyeu Shimano Alfine (pour le vélo mais aussi bien adapté à un usage urbain) de 1700 à 2000 gr (soit 2kg !).

Difficultés de maintenance et d’installation

Bien qu’il s’agisse d’un groupe qui ne nécessite pas d’entretien ordinaire, il n’est pas éternel et n’est pas exempt de dysfonctionnement ou de casse. En raison de sa complexité de construction, qui la rapproche davantage d’une boîte de vitesses de moto que d’une boîte de vitesses de vélo, mettre la main dessus est vraiment compliqué.

L’équilibre des engrenages planétaires et leur fonctionnement peuvent paraître presque impossibles à comprendre pour une personne n’ayant aucune connaissance en mécanique (essayez de regarder l’image ci-dessus et dites-moi si cela semble immédiatement compréhensible).

Cela signifie qu’en dehors des casses ou des dommages vraiment graves, un dérailleur arrière traditionnel peut être réparé ou révisé par vous-même, tandis que pour résoudre les problèmes d’un dérailleur à moyeu, vous devrez vous adresser à un mécanicien qualifié et de confiance.

Changement de roue plus difficile

En cas de crevaison, le démontage de la roue arrière équipée de moyeux peut s’avérer plus difficile qu’avec un dérailleur arrière traditionnel. En effet, le groupe peut être équipé d’un frein (comme dans le cas du Nexus) dont le démontage nécessite de la doigtée. Les choses sont par contre simplifiées dans le cas de l’Alfine, qui utilise les freins à disque typiques du VTT, et pour cette raison il est plus facile à démonter.

Déplacer le centre de gravité vers la roue arrière

Le poids le plus important des engrenages du moyeu est pratiquement concentré uniquement sur la roue arrière. Cela provoque le déplacement de tout le centre de gravité du vélo vers l’arrière, donnant une sensation de conduite et d’équilibre différente.

Non compatible avec un moteur de moyeu

Bien sûr, il n’y a pas de place pour un moyeu à engrenages si vous possédez un moteur de moyeu.


Engrenages traditionnels ou moyeu : influences sur la conduite

En pratique, utiliser un dérailleur arrière externe ou un dérailleur à moyeu ne fait aucune différence puisque les commandes de changement de vitesse sont les mêmes et utilisent le même principe de fonctionnement.

Cependant, il y a certaines influences sur les sensations de conduite et sur le style à adopter. Par exemple, avec les vitesses du moyeu, vous pouvez passer d’un arrêt à l’autre, pour sélectionner les rapports de pédalage même lorsque vous ne bougez pas : au début, il peut être difficile d’utiliser cette technique (surtout si vous êtes habitué à utiliser uniquement un rapport externe) mais elle a de grands avantages.

Imaginons que nous arrivons à un rond-point très fréquenté, et que nous devons nous arrêter car une voiture arrive par la gauche. Dans les quelques instants de l’arrêt, nous pouvons rétrograder les rapports et repartir plus agilement pour entrer plus rapidement dans le rond-point.

Avec la boîte de vitesses traditionnelle, nous aurions dû faire quelques tours de pédale avant de pouvoir changer de vitesse, alors que nous serions alors déjà à l’intérieur du rond-point. De plus, le fait que nous puissions fermer la chaîne à l’intérieur d’un étui de protection nous permet d’utiliser les mêmes vêtements que nous utiliserons au travail pour faire du vélo, ce qui est très pratique pour les cyclistes urbains qui parcourent moins de 5 km (donc ils rarement arrivent en sueur et fatigués) ou qui ont peu de toilettes disponibles au travail et ne peuvent pas se changer en toute sérénité.

Considérons également que la chaîne ne bouge jamais : nous n’aurons pas à nous soucier de sélectionner des rapports qui la maintiennent parallèle au cadre pour éviter l’extratorsion, mais nous pourrions sélectionner en toute confiance tous les rapports disponibles, puisqu’il s’agit du couplage entre l’engranage solaire et l’engrenage planétaire qui détermine la fréquence de pédalage.

Alors quand on dit que les moyeux ont 11 vitesses, ils sont efficaces et utilisables, alors que comme nous l’avons vu un engrenage 3×9 traditionnel ne permet pas d’utiliser les 27 rapports.

Il est également vrai que les engrenages du moyeu ajoutent plus de poids et déplacent le centre de gravité vers la roue arrière, ce qui peut déséquilibrer ou affecter la conduite, et nécessite une période de rodage pour trouver la bonne sensation avec le vélo.

Qui peut le mieux utiliser les engrenages de moyeu ?

Les moyeux à engrenages sont très populaires dans des pays comme la Hollande, le Danemark ou la Scandinavie, où ils sont largement utilisés et promus. La raison est simple : les mécanismes sont à l’intérieur et sont donc protégés de l’eau, de la boue, de la neige et du froid, si courants dans ces pays. Cela devrait déjà montrer que les moyeux à vitesses peuvent être une solution optimale pour ceux qui roulent dans toutes les conditions météorologiques et ne s’arrêtent pas même en cas de fortes pluies.

Cyclistes court-courriers

Si votre trajet fait moins de 5 km, les moyeux à vitesses peuvent être un choix très utile pour plusieurs raisons. L’entretien est réduit, vous pouvez installer un garde-chaîne (ou garde-courroie) pour protéger vos vêtements, le poids supplémentaire ne vous affecte pas beaucoup proportionnellement à la distance parcourue et vous êtes soulagé des problèmes critiques de pattes de chaîne ou de pattes tordues. Dans ce cas le nombre de vitesses peut aussi être faible, comme un Nexus à 3 vitesses.

Les cyclistes face à des itinéraires très fréquentés

Si votre itinéraire sillonne des routes très fréquentées, avec des ralentissements et des arrêts fréquents, les moyeux sont une solution gagnante car ils vous permettent de changer de vitesse dans n’importe quelle situation, même à l’arrêt ou à vitesse très lente, pour que vous soyez toujours agile et rapide, et ne pas avoir à redémarrer en poussant trop fort sur un rapport.

Les cyclistes qui n’ont pas le temps de faire l’entretien

Le rythme de la vie moderne est intense et même nous, les cyclistes urbains, ne sommes pas à l’abri. Je dois avouer que parfois trouver le temps de lubrifier la chaîne du vélo que j’utilise pour aller au travail est presque un exploit, alors que régler les vitesses est quelque chose que je ne peux faire que le week-end.

Dès lors, si vous êtes un cycliste qui n’a pas le temps ou qui n’aime pas mettre la main sur son vélo, les moyeux à vitesses sont la solution parfaite, car ils ne nécessitent aucun entretien.

Cyclistes urbains exigeants

Ne pensez pas que les moyeux soient une alternative « chic » aux engrenages traditionnels, peut-être de moindre qualité. Prenons le cas du Shimano Alfine : 11 vitesses, freins à disque hydrauliques à l’avant et à l’arrière, et même possibilité d’installer une transmission électronique Di2.

Choisir ce type de transmission permet de combiner les avantages typiques de la technologie avec un très haut niveau de performances, comparable à celles des groupes VTT ou route haut de gamme.

Image du haut, gracieuseté de lifeintravel.it.

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