Présentation

Comme pour les freins traditionnels où le choix des patins est primordial pour obtenir un freinage puissant, les freins à disques seront plus ou moins efficaces, modulables ou bruyants en fonction des plaquettes choisies, mais aussi, dans une moindre mesure, des disques.

Le freinage à disques a donc pour avantage de pouvoir jouer sur deux tableaux assez facilement pour modifier la puissance de freinage, à la fois les disques et les plaquettes.

La marque Suisse SwissStop est spécialisée dans tous les composants liés au freinage des vélos et possède de fait une véritable expertise dans le domaine. Ils développent leurs produits dans leurs bureaux de Recherche et Developpement à Mendrisio en Suisse, avant de faire les essais dans leur propre laboratoire.

Disques Catalyst

Depuis le 1er janvier 2017, l’Union Cycliste Internationale (UCI) a modifié les normes des disques de frein pour les compétitions de cyclisme sur route. Pour être homologué, le contour du disque ne doit contenir aucun angle de 90 degrés.

Le Catalyst SwissStop a été homologué par le service technique de l’UCI pour l’utilisation en compétitions de cyclisme sur route. Cette homologation est valable pour les quatre tailles de disques disponibles: 140 mm, 160 mm, 180 mm, 203 mm.

Mais les disques Catalyst ne s'arrêtent pas à cette simple spécification. Début 2015, l’équipe d’ingénieurs de SwissStop a mené une série d’essais en laboratoire sur des disques de frein de vélos. Ils ont ensuite créé des modèles numériques de ces disques et simulé les mêmes environnements de test à l’aide d’un logiciel évolué.

Le transfert de chaleur sur les différents modèles a été mesuré sérieusement à l’aide d’un logiciel de simulation. La relation entre la convection, le rayonnement, la surface et le poids a permis de déterminer le design optimal afin d’obtenir une dissipation et une résistance maximales tout en minimisant le poids.

La structure de chaque design a été évaluée sous des forces de freinage allant de la pression normale avec les leviers de freins à des maxima théoriques. Les points de pression critiques dans la structure furent identifiés afin de maximiser la résistance et la rigidité du disque.

Des simulations numériques de dynamique des fluides (CFD - Computational Fluid Dynamics) ont été effectuées pour étudier le flux d’air sur la surface du disque et à travers les alvéoles. Une variété de profils a été testée pour déterminer les effets des trous asymétriques et optimiser l’effet de refroidissement du flux d’air sur les surfaces. Le design final a été confirmé et visualisé à l’aide de simulations thermiques et structurelles supplémentaires.

Une conception en deux parties d’un Spider (alliage d’aluminium 7075-T6) et d’un disque de friction en inox SUS410 a été retenue comme étant le parfait équilibre entre poids plume, contrôle fiable de la chaleur et performances structurelles. Les vibrations sont atténuées grâce à la géométrie de la zone de contact de la plaquette de frein.

Les disques Catalyst ne sont pas les plus légers, puisque SwissStop a remarqué que quelques grammes supplémentaires de matériau méticuleusement choisi sur la couronne extérieure contribuaient même à réduire les distances de freinage. Le rotor en 140mm de diamètre pèse 110g (pour 1.85mm d'épaisseur) et le modèle 160mm testé ici pèse 128g pour 1.80mm d'épaisseur.

Ce disque Catalyst est compatible avec toutes les plaquettes de composition organique et métal fritté même si ses performances ont été optimisées avec les plaquettes SwissStop EXOTherm2.

La marque SwissStop a doté son Catalyst de témoins d'usure sous la forme de 3 petits trous qui apparaissent lorsque le disque arrive en limite d'épaisseur.

Uniquement disponibles en fixation 6 trous, il vous faudra donc un adaptateur pour une utilisation Centerlock.

Un disque SwissStop Catalyst vous coûte environ 40€.

Plaquettes Disc RS

Vous ne supportez pas que vos freins à disques fassent du bruit, couinent ? Les plaquettes Disc RS ont été conçues pour éviter cet écueil.

La garniture a été développée pour ne faire aucun bruit quelles que soient les conditions (sec, humide, neige ou boue) tout en conservant un toucher souple, un freinage progressif et une grande endurance. SwissStop annonce une durée de vie 2 à 3 fois plus longue que les plaquettes résine Shimano IceTech.

La version Disc 32RS à gauche est conçue pour les étriers SRAM, les Disc 34RS pour les étriers Shimano.

Avec 1.6mm d’épaisseur, le support de la garniture en alliage acier est plus léger que les modèles standards et offre des caractéristiques thermiques idéales grâce à la solidité et la stabilité de l’acier. Une épaisseur moindre du support plaquette c’est plus d’épaisseur pour la garniture, ce qui permet d’augmenter la durée de vie de la plaquette.

Sur la boîte, la marque Suisse avance une distance d'arrêt de 44m en laboratoire à 60km/h avec une force de 120N sur le levier.

Compter 25€ pour acheter ces plaquettes SwissStop Disc RS.

Plaquettes Exotherm 2

Place aux modèles Exotherm2 qui représentent les plaquettes les plus performantes de la marque.

Ce qui est recherché avec ce mélange organique/métallique, c'est une haute résistance à la chaleur, une grande longévité (3 à 4 fois plus longue que les plaquettes résine Shimano IceTech) et des distances d'arrêt les plus courtes possibles.

Sur la boîte, la marque Suisse avance une distance d'arrêt de 34m en laboratoire à 60km/h avec une force de 120N sur le levier. Vous avez bien lu, 10m de moins que les modèles Disc RS !

Les plaquettes Exotherm 2 sont équipées d'un système d'évacuation de la chaleur que l'on voit bien, qui vise à accroître la surface d'échange pour refroidir la plaquette grâce au flux d'air lors du déplacement. Pas de recherche d'atténuation du bruit ici donc, uniquement de la performance pour freiner le plus court possible en toutes circonstances.

Compter un peu moins de 30€ pour des plaquettes SwissStop Exotherm 2.

Effectuer un bon rodage des plaquettes

Sur son site, la marque indique la procédure suivante pour effectuer un rodage des plaquettes afin qu'elles donnent la puissance maximale et l'endurance la plus longue.

Etape 1 : Dans une pente en descente graduelle, freiner doucement avec chaque frein pendant 20-30 secondes, en alternant avant et arrière. Répéter 2-3 fois.

Etape 2 : Dans une pente plus importante, utiliser les freins pendant 10-15 secondes puis augmenter la pression sur les leviers de freins jusqu’à ce qu’à l’arrêt complet du vélo. Répéter 2-3 fois

Etape pour les pros : Le patin avant aura plus chauffé que l’arrière. Pour atteindre la performance optimale, échanger les patins avants et arrières puis répéter l’étape 2.

Sur la route et les chemins

Voilà désormais plus de 9 mois que je teste ces plaquettes et rotors et ce, sur différents vélos (SRAM et Shimano) pour différents usages (route et gravel).

J'ai ainsi pu balayer de nombreuses conditions climatiques, diverses températures, etc. J'ai même fait des montages de plaquettes seules avec disques d'origine. Une procédure relativement contraignante qui impose de refaire un rodage.

Pour ce qui est des seuls disques Catalyst, difficile à vrai dire s'ils procurent un réel avantage, tant en termes de puissance de freinage que de gain de température, n'ayant pas la possibilité de réaliser un protocole précis pour le vérifier.

Mon ressenti se base donc plutôt sur les plaquettes. Commençons tout d'abord par la route.

Les modèles Disc RS offrent de bonnes qualités avec une puissance identique aux pièces d'origine, que ce soit chez SRAM ou Shimano. Là où la différence est notable, c'est que quasiment jamais aucun bruit ne se fait entendre, que ce soit sur le sec ou sous la pluie. C'est assez étonnant comme un simple changement de garnitures peut totalement éliminer ce problème.

Le freinage reste toujours très dosable et progressif. Je n'ai bien sûr pas vérifié l'endurance de ces plaquettes, il me faudrait sans doute plus d'un an pour en venir à bout. A n'en pas douter, un excellent choix pour les cyclosportifs qui veulent un produit endurant et surtout totalement silencieux.

Les plaquettes Exotherm 2 offrent de leur côté plus de mordant mais ne fait pas disparaître les éventuels bruits parasites sous la pluie. Sur le sec, on entend les plaquettes en friction avec les disques, mais rien de plus. Quand le temps est très humide, on se retrouve avec les mêmes défauts que les plaquettes d'origine, à savoir quelques sifflements de temps à autres/

En revanche, le freinage se montre nettement plus puissant, que ce soit sur le sec ou sous la pluie. Il faudra d'ailleurs prendre garde à s'habituer à cette plus grande puissance lors des premières sorties, notamment sous la pluie. Les plaquettes Exotherm 2 sont parfaites pour qui cherche des plaquettes hautes performances pour par exemple les descentes de cols menées tambour battant. Idéales pour retarder au maximum son freinage tout en étant certain que les plaquettes tiennent la température, même lors d'une succession d'épingles.

En mode gravel, même constat. Pour cette pratique, j'ai tout de même préféré les modèles Disc RS, car on a rarement besoin d'une grosse puissance de freinage et le freinage chauffe nettement moins. Dans la boue, la puissance légèrement moindre par rapport aux Exotherm 2 peut être un avantage pour ne pas aller au-delà des limites d'adhérence.

On garde ainsi un très bon freinage avec l'avantage de réduire quasiment à néant les bruits parasites. Quand on roule en forêt, au calme, c'est toujours embêtant d'avoir un freinage bruyant.

Bilan

Impossible de donner un vainqueur parmi ces plaquettes, leur usage étant relativement différent et le choix se fera en fonction de votre pratique, à savoir si vous recherchez avant tout le silence (Disc RS) ou beaucoup de puissance pour des freinages longs et répétés, auquel cas les Exotherm 2 s'imposeront. Je pense par exemple à ceux qui habitent en montagne et arpentent des cols quelle que soit la météo.

SwissStop prouve une fois de plus toute sa maîtrise sur le sujet du freinage et propose des produits pour tous et toutes, capables d'offrir des performances au moins équivalentes aux produits d'origine tout en éliminant les bruits parasites, ou en offrant un freinage nettement plus puissant.

Quant aux disques Catalyst, je n'ai constaté aucun voile ni défaut, mais je ne les ai pas poussés dans leurs retranchements et je manque d'un protocole spécifique pour analyser leurs réels apports.