Cardan et courroie : des exemples de transmission vélo sans chaîne

Publié par 
Nicolas Martin,
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Divers

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Cardan et courroie : des exemples de transmission vélo sans chaîne

La bicyclette moderne est née il y a plus d’un siècle avec la transmission par chaîne. Ce mécanisme a peu évolué jusqu’à aujourd’hui et semble donc irremplaçable. C’est aussi pour cela que vous pouvez lire notre dossier complet sur la chaine de vélo. Pourtant, d’autres types de transmission vélo l’ont très vite concurrencé. On a en effet commercialisé dès le XIXe siècle des vélos sans chaîne ! On parlait alors de transmission « acatène ». Le vélo sans chaîne revient aujourd’hui en force sous deux formes principales : le vélo à courroie et le vélo à cardan. Quels avantages et quels inconvénients pour ces deux mécanismes ? Pour quelles pratiques sont-ils adaptés ? On vous raconte tout sur ces alternatives méconnues qui déchaînent l’imagination des constructeurs !

Le vélo à cardan : une solution robuste et presque inusable

Par rapport à une chaîne de vélo, une transmission à cardan présente de nombreux avantages. Ce système qui articule des bras et des roulements entre le pédalier et la roue arrière ne nécessite en effet que très peu d’entretien. Une vis de vidange permet de changer l’huile si nécessaire. Cette opération ne se fait qu’une fois par an, voire tous les 15­ 000 kilomètres selon les recommandations des constructeurs.

Le système étant fermé, il est aussi plus solide et moins salissant. Finies donc les taches dues au cambouis qui s’accumule sur la chaîne ! L’usure est aussi beaucoup plus lente que pour une chaîne. Alors que celle-ci se détend au fil du temps et et se remplace régulièrement, les engrenages du vélo à cardan sont quasiment inusables. C’est encore plus vrai lorsque le vélo est garé en extérieur et doit affronter les intempéries 24 heures sur 24. Contrairement à une chaîne en acier exposée à l’humidité, le cardan ne présente aucun risque de rouille.

Les vélos à cardan ont cependant deux défauts principaux. Tout d’abord, il s’agit d’un système nettement plus lourd qu’une transmission par chaîne. Ensuite, il présente une plus grosse perte de rendement. Alors que la déperdition d’énergie due aux frictions d’une transmission par chaîne ne dépasse pas 2 %, elle s’élève jusqu’à 10 % pour une transmission à cardan.

vélo cardan transmission sans chaine
Un vélo Arcade avec transmission à cardan

Chaîne ou courroie de transmission vélo : quelles différences ?

Seconde alternative dans l’univers des vélos sans chaîne : les vélos avec courroie. A priori, le système ne semble pas très différent d’une chaîne. En effet, la courroie de transmission relie deux poulies crantées de tailles différentes, qui jouent le même rôle que le plateau et le pignon arrière reliés par une chaîne.

Une courroie de transmission vélo est cependant fabriquée en kevlar. Elle se compose surtout d’une seule pièce et non de maillons rivetés entre eux. Les avantages sont évidents : pas de rouille, moindre risque de casse, pas besoin de lubrification. Les vélos avec courroie sont donc moins salissants, mais aussi très silencieux.

Une courroie est aussi plus durable qu’une chaîne. Il faut seulement faire bien attention au réglage initial de la tension et la revérifier de temps en temps. Le réglage se fait au diapason par une mesure de la fréquence vibratoire produite par un pincement de la chaîne, comme pour une corde de guitare. Des applications pour smartphones permettent de la mesurer et de l’ajuster facilement.

Contrairement à une chaîne, une courroie de transmission vélo ne peut pas s’ouvrir et se refermer avec un dérive-chaîne. On ne peut donc pas la monter sur un cadre classique de vélo, puisque qu’elle doit passer à travers le triangle arrière côté transmission. Le cadre doit donc présenter une ouverture entre le hauban et la base côté droit. Certains cadres présentent une conception spécifique qui permet de faire passer la courroie en dehors du triangle arrière.

La courroie de transmission vélo Gates Carbon Drive
La courroie de transmission vélo Gates Carbon Drive

Ville, VAE :quels usages pour un vélo sans chaîne ?

Malgré leurs avantages en termes d’entretien et de propreté, les transmission à courroie et à cardan restent réservées à certains usages bien spécifiques. En dehors de la perte de rendement qui limite leur usage sportif, l’autre gros inconvénient est que l’on ne peut pas les monter avec un dérailleur. Un vélo à cardan ou à courroie est toujours un vélo sans chaîne ni dérailleur ! Il s’agit donc d’un vélo monovitesse ou équipé d’un moyeu à vitesses intégrées de type Shimano Nexus ou Rohloff.

Cette solution est donc adaptée au vélo de ville. En effet, ce type de moyeu présente les mêmes avantages qu’une transmission sans chaîne : robustesse, faible entretien, résistance à l’humidité et aux intempéries. Pour des trajets quotidiens, un vélo sans chaîne avec par exemple un moyeu Nexus 3 vitesses se montrera particulièrement robuste et efficace : pas de salissures, entretien minimal, peu de risques de casse ou d’usure, même s’il est garé en extérieur.

Ces avantages expliquent aussi que plusieurs municipalités ont fait le choix du vélo à cardan pour équiper leur flotte de vélos en libre-service, comme Dk’ vélo à Dunkerque. C’est aussi la solution proposée par Ecovélo, une solution de vélo en libre-service électrique français.

Enfin, le vélo électrique sans chaîne est aussi une solution idéale, plus particulièrement les VAE avec courroie. En effet, le moteur compense la perte de rendement. De plus, on sait que la puissance des moteurs électriques met la chaîne de vélo à rude épreuve. En revanche, une courroie absorbe mieux les importantes variations de couple grâce à son élasticité, qui rend aussi le pédalage plus souple.

En dehors de la courroie et du cardan, d’autres solutions techniques sont apparues récemment comme la transmission par corde (le « stringbike »). La transmission vélo stimule en effet l’imagination des constructeurs et de nouvelles idées encore plus originales pourraient bientôt voir le jour !

transmission vélo originale à engrenages
Un exemple original de transmission sans chaîne : peut-être le vélo du futur !

 

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