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LE PROJET 6.8

Canyon fut le premier constructeur au monde à développer un vélo de course disposant de deux freins à disques hydrauliques commandés directement à partir de poignées de frein intégrant un système de changement de vitesse. Cette technique permet d'accroître considérablement la sécurité du coureur, les freins à disques étant nettement plus sûrs que les systèmes de freinage traditionnels, que ce soit sur routes humides ou pendant des descentes longues. Elle permet également de réduire nettement l’usure des jantes. La performance de freinage est nettement meilleure, mais le poids du vélo complet reste inférieur à la limite UCI de 6,8 kg.

Cette nouvelle technologie est réalisable grâce à un levier de vitesse et de frein en instance de brevet, qui permet pour la première fois d'insérer le vase d’expansion du système hydraulique directement dans la manette de changement de vitesses.

Le projet 6.8 a été développé en collaboration avec Hans-Christian Smolik.

Les fondements techniques des freins à disques du vélo de course :

Leur bonne performance de freinage et leur fiabilité ont fait des freins à disques hydrauliques la norme pour les VTT de très haute qualité. Pour les vélos de route, l’utilisation des freins sur jante a été prolongée jusqu’à présent. La chaleur des freins produite provoque, dans de plus longues descentes, une perte d’efficacité du freinage. C’est la raison pour laquelle les cyclistes particulièrement lourds souhaitent des freins plus efficaces et plus fiables.

Un autre grand avantage des freins à disques : leur efficacité de freinage n’est pas moindre sur chaussée humide. De par sa position et sa plus grande surface par rapport au disque, la quantité d’eau ou de saleté qui s’accumule sur une jante par mauvais temps est nettement plus importante. Les freins à disques peuvent donc déloger bien plus rapidement la saleté de la surface du frein, puis mettre en jeu leur force de serrage nettement plus élevée.

On a déjà équipé des vélos de course de freins à disque occasionnellement, sans toutefois tenir compte des intérêts spécifiques du vélo de route. La conception des fourches des vélos de course sans suspension est relativement élastique, pour leur permettre de procurer un certain confort de pilotage. Si l’on équipait un fourreau de fourche de vélo de course avec des disques de freins de VTT, la sollicitation d’un disque de frein de 160 mm de diamètre serait déjà excessive. Une déformation de la fourche, voire même des ruptures, s’ensuivraient. En outre, le fourreau de fourche légèrement élastique oscillerait en arrière pendant le freinage : à chaque freinage, le pilote effectuerait une courbe et devrait redresser en conséquence, ce qui compliquerait le contrôle du vélo de course dans les situations critiques rencontrées en descente.

En outre, il faut tenir compte du fait que l’aire de contact de la roue avant est moins éloignée du centre de gravité du vélo (avant plus court) que sur un VTT. La puissance de freinage doit donc être réduite en conséquence afin d’éviter tout risque de culbute.

Autre problème : la chaleur des freins, qui passe par l’étrier de frein pour atteindre le bras de fourche très fin, où elle est moins bien éliminée que par une fourche volumineuse de VTT. A des températures supérieures à 150 °C, la résistance des matériaux souffre sur des fourches en aluminium ou en carbone. Celles-ci peuvent être durablement endommagées.

Le développement de l’étude a tenu compte de cette problématique. Le projet 6.8 en est le résultat.

La solution des problèmes et le chemin vers le projet 6.8 :

Les problèmes mentionnés ont été résolus par l’installation de deux disques de frein de 120 à 125 mm de diamètre chacun sur la fourche. Le bras de levier plus court entre les patins de frein et le centre du moyeu réduit ensuite l’efficacité du freinage sur un vélo de course. Un ajustement supplémentaire peut avoir lieu en modifiant la longueur utile du levier de frein sur un vélo de course. Le maître-cylindre reçoit le double de l’aire de la section utile, mais il doit approvisionner deux cylindres récepteurs en pression d’huile, de sorte qu’il travaille ici avec la moitié de la pression d’huile.

Les deux bras de fourche, qui reçoivent ainsi la moitié du couple de freinage d’un frein monodisque, sont donc moins déformés et de plus le sont de façon synchrone, ce qui permet d’assurer la tenue de route. Comme l’ont montré les tests sur route, les fourches des vélos de course (telles que notre fourche SL) résistent bien à cette sollicitation.

Chaque disque de frein ne devant produire que la moitié de la puissance de freinage, la chaleur dégagée est moindre et peut en outre être éliminée bilatéralement. Le risque de dommage des matériaux est considérablement réduit. La sollicitation des rayons et des jantes est réduite, car chaque nappe de rayons ne doit supporter que la moitié du couple de freinage. De plus, un quadruple croisement des rayons permet de réduire encore la sollicitation des rayons.

Le logement du mécanisme de changement de vitesse, du maître-cylindre et du vase d’expansion dans le levier de frein pose des problèmes de place, les mécanismes de chnagements de vitesse traditionnels s’avérant trop volumineux. Ces problèmes peuvent être résolus en modifiant ces derniers afin qu'ils soint peu encombrant tels que développés par Hans-Christian Smolik en 1980 déjà.

Pour que le vase d’expansion soit accessible sans travail de montage sur le levier de frein, il est équipé d’un couvercle hémisphérique et placé sur le dessus du levier de frein.

Avec le projet 6.8, Hans-Christian Smolik a une nouvelle fois démontré son inimitable capacité d’innovation. Son courage d’explorer d’autres voies et son immense savoir technique ont mené le projet 6.8 à ce résultat sensationnel. Un vélo de course doté de deux freins à disques hydrauliques qui ont fait leurs preuves dans les tests pratiques.

Pure Cycling.