Muni 26" + frein à disque

Salut tout l’monde,

Après avoir testé rapidement un 26 TT avec frein à disque dimanche dernier (merci Didier), j’ai été absolument conquis par la chose.
Bon le 26" en TT comme en route je connais… mais le frein à disque, là je dois dire, c’est une révélation !
Ce qui m’a le plus emballé, c’est que le freinage, s’exerce au niveau de l’axe et donc le phénomène de « catapulte » lié au freinage sur jante disparait complètement. J’ai déjà pu lire l’intérêt du côté « progressif » du frein à disque, en fait je ne pense pas que ce soit la notion de « progressivité » qui m’importe vraiment, mais plus l’absence de l’effet « catapulte » (j’insiste !). Je laisse au maître bouin-bouin de nous expliquer tout cela, pour moi la notion est simple et préhistorique, c’est le stupide « effet de levier », qui justement disparaît avec le freinage vers l’axe.

Bref, je ne suis ni ingénieur, ni mécanicien et là n’est pas l’objet de mon message.

Je vais évidement passer au frein à disque pour le TT ! … et le 26" est ma taille de prédilection !
Maintenant passons aux « questions matos » : J’ai déjà un montage 26" TT (roue + axe Koxx; cadre, selle et manivelles KH + frein sur jante Magura HS 33) incompatible avec le montage disque KH.
A votre avis, je vends le tout et achète un QX series (après avoir envoyé un mail à Romain, il m’a dit qu’il a/aurait bientôt des montages avec frein MT2)? Je penche pour un Nimbus oracle 26 ?
Je garde mon mono et j’achète un axe Nimbus + système d’attache frein à disque sur cage à roulement + frein MT2 ?
Je craque complètement, je vends mon mono actuel et en tant que « KH addict », je rachète un KH 26 2012 + frein … Tout complet, tout beau tout neuf ?
De manière absolument non-objective, je trouve que le montage du disque vers l’intérieur du cadre me semble plus subtile (d’un point de vue protection en cas de chute en TT) que le montage en extérieur de KH.

Inutile de vous dire que j’ai déjà plus ou moins regardé le côté financier. Entre « customiser » mon mono actuel (environ 250 €) ou le vendre et le remplacer par un neuf (entre 150 et 300 € suivant le choix du nouveau mono), le prix ne sera pas le critère déterminant.

Bref, j’attends vos commentaires aussi subjectifs qu’éclairés.

Merci à tous.

Perso, je trouve que le prix des KH2012 atteint des niveaux déraisonnables.
Je te conseillerais de vendre ton mono et de partir soit sur un montage KH2011 / Nimbus Oracle comme le mien soit le Nimbus ou le QX qui sont directement livrés avec le frein

S’il faut te ramener un mono ou des bouts de mono de la CFM tu le dis, y aura bien de la place dans une voiture de la bourgeoisie ouest parisienne pour toi; idem s’il faut jouer de la clé à rayon pour ton futur jouet

WOuaaaaaaaaaaaalain, tu me tentes là ! Faut que je teste ça.

la sensation est bluffante, en descente avec frein à disque le mono est ralenti mais sans aucun impact du frein sur son comportement en passant sur des bosses / trous / racines. Du coup j’ai aussi converti le 29 et le 36

c’est vrai que ça donne envie !!!

AMHA le phénomène catapulte résulte du quasi blocage de la roue, donc tout à fait susceptible d’arriver avec un frein à disque si tu freine fort MAIS comme un frein à disque semble plus progressif et à même de dissiper une plus grande quantité d’énergie(transformer par frottement l’énergie cinétique en chaleur) tu n’as pas besoin d’aller au confins du blocage de roue pour ralentir efficacement.

Tu peux aussi acheter manivelle KH+cage à roulement Dbrake+frein ça t’éviterait d’avoir à remonter ta roue et qui te permet de mettre une roue de 24 si ça te chante.

Le QX disc semble vraiment bien( vu et testé une 29) et je trouve montage disque intérieur et fixation postmount très propre.

Plus cher, un frein de qualité parait-il inférieure et le pneu que je n’aime pas => je vote QX.

Ainsi tu peux utiliser ton axe actuel pour autre montage ou le revendre…

Je pensais comme toi mais force est de constater que le montage externe est simple et fiable.

Pas d’accord avec toi 38x1 sur ton explication de la catapulte par le quasi blocage de la roue. Quand tu as un freinage constant et que tu passes dans un trou, un bosse ou une racine, avec un frien à disque le mono bascule comme Whoualain l’a expliqué. Il n’y a nullement un quasi blocage de roue, seulement l’impact d’un changement de terrain en étant en train de freiner. Ce phénomène est absent avec un frein à disque d’une part par l’effet du bras de levier (le freinage est plus délicat à gérer sur un 36" que sur un 24") mais aussi à mon sens par le fait que le frein à patin sur la jante freine directement l’ensemble de la roue alors que le frein disque sur le moyeu freine d’abord l’inertie de la roue (qui se concentre essentiellement dans la jante et le pneu), ce qui donne cette sensation de progressivité.

Vrai pour le pneu du Nimbus 26, c’est un Duro Léopard donc ça pèse 1,7kg rien que pour le pneu ! Circulez et passez à autre chose comme le Maxxis High Roller 2.5" du KH

je peux me tromper. Ma compréhension de la chose c’est que le changement de terrain fait brusquement varier la vitesse(même si c’est peu perceptible pas l’utilisateur) et que le frein sur jante bloque quasiment la jante couplant le cadre avec la rotation de la roue(plus ou moins vite suivant le glissement résiduel).

Tu voulais dire frein sur jante ?

je ne comprends pas la nuance entre freiner l’ensemble de la roue et freiner l’inertie de la roue. Comment peut-on réduire l’inertie sans ralentir un mobile dont la masse est fixe ?

NB: Si vous pensez que c’est hors sujet et qu’il vaut mieux faire un sujet séparé je comprendrais, j’ai juste envie d’échanger et de comprendre.

Salut,

Au contraire, je trouve que ces interrogations ont tout à fait leur place ici !
Après tout, c’est moi, qui avec mes connaissances crasses en matière de mécanique, physique… et autres trucs en « ique » avais lancé le sujet !
Tu l’auras compris, c’est pas moi qui théoriserai sur la cinétique, le transfert de masse, etc !
Par contre, je suis utilisateur ! J’ai parlé de « phénomène de catapulte » avec le frein sur jante car c’est vraiment ce que je ressens : en gros, même si tu roules lentement, lorsque tu donnes un léger coup de frein (léger j’insiste… un ralentissement disons), il se produit une sorte de « balourd » (?). je suis très mauvais pour expliquer le phénomène ! Pour faire simple, ton corps est projeté en avant et tu dois te pencher un peu en arrière pour compenser. Lorsque j’ai testé le freinage avec disque sur le mono de Bouin-bouin, cette sensation était totalement absente => aucune « compensation » corporelle n’a été nécessaire !
L’impression que j’en ai eu n’étais pas la notion de freinage « progressif », mais réellement le fait d’une contrainte physique qui n’apparaît pas lorsque la roue est ralentie à partir de l’axe plutôt que 13" plus loin sur la jante. Je ne sais pas l’expliquer mathématiquement, mais physiquement, c’était absolument flagrant !
Je vous laisse donc Ô grands maîtres des sciences continuer de disserter sur le sujet, qui assurément me passionne, mais dont je serai incapable d’y contribuer autrement que par empirisme !

Quoi qu’il en soit, mon choix semble s’éclaircir et je pense presque savoir ce que je vais acheter !

Merci encore pour votre érudition, et surtout, n’arrêtez pas cette discussion, elle est véritablement intéressante

quand je comprends que freiner sur la jante fait réagir directement la roue alors que sur le moyeu avec un frein à disque cela freine d’abord l’inertie de la roue, c’est comme la différence entre un lanceur de poids en athlétisme et un lanceur au marteau, l’un utilise au maximum l’inertie de son engin (lanceur de marteau) et pas l’autre (lanceur de poids)

Conséquence, c’est plus progressif puisqu’on agit sur un bras de levier faible = un petit coup de frein sur la jante a de grands effets, pas le petit coup de frein sur le disque.
En dehors de ça, à moins d’avoir des rayons ultra peu tendus…

Je plussoie Chouch:
En dehors de toute considérations entre le type de frein (disque/jante), il s’agit d’une question de couple (non non, je ne parle pas des problêmes conjuguaux).
Imaginons que le disque soit sensiblement de la même taille que la jante, à friction égale on aura l’effet catapulte car le couple du freinage appliqué au cadre est dans le même ordre de grandeur que celui du poids de la personne (encore plus en 36 pouces ou la roue arrive très près de la selle).
Avec la même friction sur un disque dont le diamêtre est grosso modo 1/5eme de celui de la jante, on divise le couple appliqué sur le cadre par le freinage par 5 mais le couple de la force de « réaction » du pilote reste le même.

Pour moi cela signifie que SI le « freinage efficace » sur disque est 5 fois plus puissant que le freinage sur jante, le comportement du mono est similaire (effet catapulte). De même, la moindre différence de friction se ressent 5 fois plus avec un freinage sur jante que sur un disque, d’où une marge d’erreur plus faible avec un frein sur jante.
Tout ça n’est que reformulation du post de chouch (tu confirmes Chouch?), ou un développement de l’idée de « bras de levier » mentionnée par Whoualain.

J’avoue que les observations de Whoualain me laissent perplexe car d’après mes notions de mécanique, à freinage égal (ou plutôt décélération égale pour être précis) il n’y a aucune raison que l’effet catapulte diffère entre un système de freinage sur disque ou sur jante!.. :unamused:

Bilan A
D’après le principe fondamental de la dynamique « Somme des forces = masse x accélération »
On trouve sur l’axe y (accélération verticale nulle) que la réaction du sol s’équilibre avec le poids du monocycliste et de son engin: Rysol = Pmono
On trouve sur l’axe x que la réaction du sol doit compenser à elle toute seule la décélération du mono : Rxsol = Massmono x Accélération

Bilan B
Si on regarde le cadre du monocycle, la force exercée par les patins le pousse en avant mais il est retenu en arrière par l’axe de la roue. L’effet de ces deux forces s’annulent donc dans la relation précédente lorsqu’on fait les projections sur x et y et ne provoquent donc pas de translation du cadre qui reste donc en moyenne au même endroit. Mais comme leurs points d’application sont distincts nous constatons que le cadre va tourner sur lui-même. C’est pourquoi sur les objets en rotation, on utilise plutôt cette autre relation fondamentale « somme des couples = moment d’inertie x accélération angulaire ».

Ainsi, si je fais le bilan de ce qui se passe au niveau de la roue je peux lister les couples appliqués:

  1. L’action du sol sur la roue engendre un couple C1= Rxsol x Rroue
  2. L’action du frein sur la roue engendre un couple C2= fpatin x Rdisk
    (Formule valable aussi pour le freinage sur jante qui est juste un disque de plus grand diamètre…)
  3. L’action du pilote sur la roue engendre un couple C3.

J’ai donc pour le système roue : C1+C2+C3 = Jroue x d²W/dt²
(Désolé pour la mise en forme des formules, « Jroue x d²W/dt² » c’est juste le moment d’inertie x accélération angulaire.
Notons que l’accélération du monocycliste (Acc) et l’accélération angulaire de sa roue (d²W/dt²) sont reliées par cette simple formule:
Acc= 2Pi x Rroue x d²W/dt²
Donc si je remplace tout ça dans la relation précédente j’obtiens:
C1 + C2 + C3 = Jroue x Acc/(2Pi x Rroue)
Rxsol x Rroue + C2 + C3 = Jroue x Acc/(2Pi x Rroue)
Masse x Acc x Rroue + C2 + C3 = Jroue x Acc/(2Pi x Rroue)
Je regroupe les termes d’accélération du même coté:
(Masse x Rroue + Jroue/(2Pi x Rroue)) x Acc = C2 + C3
Voici une équation merveilleuse qui nous dit :

  • A décélération égale, plus le couple imposé par le frein est important moins celui imposé par le monocycliste aura besoin de l’être.
  • Le couple contre lequel le frein et le rider doivent lutter est en partie lié à l’inertie de la roue et en partie lié au poids du rider.
    Considérons que le pilote n’utilise que son frein et pas ses jambes et que l’inertie de la roue est négligeable devant celle du rider, on peut alors simplifier l’équation à :
    Masse x Rroue x Acc = C2
    Deux conclusions moins banales en découlent à décélération identique :
  • Le couple de freinage demandé sera plus important si la roue est grande.
  • Frein sur disque ou sur jante, peu importe du moment qu’ils procurent le même couple! (C2= fpatin x Rdisk )

Bon ceci (bilan sur la roue) était pour le freinage en lui même, pour estimer l’effet catapulte il faut maintenant faire un bilan sur l’ensemble cadre + monocycliste.

Bilan C
Voici donc les couples appliqués :

  1. L’inertie du pilote juché sur sa selle engendre un couple C5= Masse x Acc x cos(A_inclinaison) x Hselle qui contribue à redresser le monocycle.
  2. L’action du frein sur le cadre engendre un couple C2= fpatin x Rdisk qui contribue à redresser le monocycle.
  3. Le poids du pilote et du cadre engendrent un couple C4 = Masse x sin(A_inclinaison) x Hselle qui contribue à faire tomber le mono en arrière.
    (A_inclinaison est l’angle d’inclinaison du mono en arrière.)

Si le rider se penche correctement en arrière du bon angle, le cadre ne basculera pas en avant et donc C5 + C2 - C4 = 0
Donc C2 = C4-C5 = Masse x sin(A_inclinaison) x Hselle - Masse x Acc x cos(A_inclinaison) x Hselle
C2 = Masse x Hselle (sin A - Acc x cos A)

Conclusions plus tard… je suis en retard à l’entrainement de monobasket!

EDIT: Voici donc la suite…
Si je reprends la même simplification que dans le bilan B (le pilote n’utilise que son frein et pas ses jambes et que l’inertie de la roue est négligeable devant celle du rider), j’ai C2 = Masse x Rroue x Acc et donc j’obtiens:
Masse x Rroue x Acc = Masse x Hselle (sin A - Acc x cos A)
Rroue/Hselle x Acc = sin A - Acc x cos A

Vous conviendrez qu’avec le sinus et le cosinus c’est pas très lisible comme équation, alors on va faire la grosse approximation suivante : si l’angle d’inclinaison est suffisamment petit alors cos A = 1 et sin A = A. Du coup l’équation devient:
Angle_inclin = Acc x ( 1 + Rroue/Hselle)

Quatre conclusions intéressantes :

  • L’inclinaison sera d’autant plus grande que la décélération est forte. (C’est pas une grosse surprise, certes)
  • L’inclinaison sera d’autant plus importante que la roue est grande.
  • L’inclinaison sera d’autant moins importante que la selle est haute.
  • Le rayon du disque de frein n’intervient pas. Donc aucune influence du type de freinage sur l’inclinaison.

En conséquence si vous êtes moins projetés en avant avec un frein à disque, c’est juste que vous freinez moins fort qu’avec un frein sur jante!
Attention, ne pas comprendre qu’un frein à disque n’est pas capable de développer une puissance de freinage aussi grande que le frein sur jante. C’est juste que vous appuyez moins sur la poignée à l’attaque du freinage…

Vous remarquerez que j’ai fait l’effort de refaire tous les calculs pour vérifier que mon intuition était bien fondée.
Alors dites autant que vous voulez que le frein à disque est plus progressif et vous surprend donc moins (effet catapulte).
Dites également que le voile inévitable de la roue donne des à coup dans le freinage sur jante.
Mais pitié, n’allez pas me chercher des histoires sorties de nulle part de bras de levier pour expliquer le phénomène!..

Merci de m’avoir lu! :slight_smile:

Alors, je suis allé faire une sortie dans la forêt ce matin et j’ai descendu des pentes bien raides avec des grosses bosses et de la caillasse. je ne remets pas en cause vos démonstrations physiques car j’y panne que dalle et à vrai dire, je m’en cogne un peu.

Par contre, une chose est SURE, c’est que le frein à disque c’est magique, tu le doses comme tu veux, les aspérités du terrain sont beaucoup moins un problème et le freinage est beaucoup plus fin (mes mesures empiriques me donnent 7.64523 plus de précision).

L’analogie du levier me semble juste, d’expérience il faut une sacrée poigne pour arrêter une porte si tu essayes de la bloquer par le gond, ce qui te donne une certaine lattitude dans le dosage de la force à appliquer. J’imagine que c’est l’effet couple dont parle Zzagg.

La conclusion c’est qu’Alain a raison, il est urgent pour tout MTTiste régulier de se débarrasser du HS33 et de passer au frein à skeud.

A part bien sûr Zzagg qui ne jure que par la bière et le KH 1st Gen en acier trempé sans frein.

Je compatis. Après l’essai révélateur de mon 26" de muni, mon 36" et mon 29" ont été rapidement convertis au frein à disque

Je maintiens que l’inertie de la roue joue un rôle dans la progressivité qu’apporte le frein à diisque par rapport à un frein à patins (une roue de 36" a 3 fois plus d’inertie qu’une roue de 29", et 6 fois plus qu’une roue 24" basket)

Le moment d’inertie d’un objet en rotation est fonction de sa masse et du carré du rayon de rotation
Pour une roue de mono, l’essentiel de l’inertie se concentre dans le pneu, la jante et la chambre à air

Dans le cas d’un frein à patin sur la jante, le rayon du point de freinage sur la jante est très peu éloigné du rayon où se concentrent les masses en rotation de la roue; lors d’un freinage, les patins ne voient pas beaucoup d’inertie, la progressivité du freinage est faible face aux variations engendrées par le relief (trous bosses, racines)

Dans le cas d’un frein à disque, le rayon du point de freinage sur le disque est beaucoup plus petit que le rayon où se concentrent les masses en rotation de la roue; lors d’un freinage, les plaquettes de frein voient beaucoup d’inertie, la progressivité du freinage est élevée face aux variations engendrées par le relief (trous bosses, racines)

CQFD ?

Si je peux apporter ma pierre à un débat dont les termes me dépassent depuis un petit moment, je pense qu’il y a aussi une différence dans l’impact sur le pédalage. Vu la différence de bras de levier (déjà évoquée) n’est il pas plus facile de « forcer » (pédaler malgré le freinage) sur le frein à disque. De fait il doit être plus facile de compenser les irrégularités du terrain pour une même force de freinage.
Aux physiciens du forum de me dire si je suis complètement à l’ouest!

Bon j’ai terminé mes calculs et ma conclusion est bien que:
Si vous êtes moins projetés en avant avec un frein à disque, c’est juste que vous freinez moins fort qu’avec un frein sur jante!

Pour les détails, j’ai édité mon post de la page précédente afin de regrouper les calculs ensembles.
Je suis conscient que ces calculs ne sont pas forcément très compréhensibles pour tous ceux qui ont oublié ces notions de physique un peu abstraites enseignées au lycée,
mais cela constitue un argument fiable pour expliquer correctement les phénomènes que chacun d’entre nous ont pu ressentir sur leur mono…

Je voudrais maintenant corriger les indications fausses que j’ai pu lire pour que vous puissiez faire le tri dans dans votre vocabulaire:

Moi non plus car c’est bien mal exprimé, disons plutôt qu’une roue stocke de l’énergie de deux manières : de l’énergie cinétique (1/2 m v²) comme un vulgaire caillou glissant sur une patinoire et de l’énergie de rotation (1/2 J W²) comme une toupie.

Je reformule donc : la jante stoppe le déplacement rectiligne de la roue alors que le frein sur disque l’empêche d’abord de tourner. FAUX! Le ralentissement du déplacement de la roue et le ralentissement de la rotation de la roue sont simultanés (sauf si glissade). Le type de frein n’y changera rien.

Je maintiens donc que non, comme dit juste au-dessus le système de freinage ne modifie en rien l’énergie contenue dans la roue! :smiling_imp:
J’ajouterai que l’inertie de rotation la roue représente une part marginale de l’énergie à évacuer lors d’un freinage.
Exemple:
Energie d’un monocycliste de 70kg lancé à 20km/h : 1/2 x 70 x (20/3.6)² = 1080 Joules.
Energie cinétique d’une roue de 6kg lancée à 20km/h : 1/2 x 6 x (20/3.6)² = 92 Joules.
Energie de rotation d’une roue de 36 pouce lancé à 20km/h : 1/2 x J x W² = (6 x0.5²)/2 x [(20/3.6)/(2Pi x0.5)]² = 2.3 Joules supplémentaires seulement!
(J’ai pris une roue de 1m de diamètre avec 6kg réparti sur le pourtour pour calculer le moment quadratique J = m x R²)

Je n’aurai pas choisi de parler d’inertie ici, ou en tout cas pas d’inertie de rotation « vue » par un point (plaquettes ou patins) différent de l’axe de rotation. Concept bizarre qui rappelle ce qui a été dit plus haut et qui est erroné.
Ce qui est vrai par contre, c’est que pour un freinage identique, les forces de friction engendrées par les plaquettes seront ~5 fois plus élevées que les forces de friction engendrées par les patins. En effet, le bras de levier (patin-axe roue) est 5 fois plus court et les couples de freinage doivent être identiques.
C’est le constat que nombre d’entre vous avez fait et que vous vous êtes approprié pour justifier le changement de comportement ressenti. Mais aucune conclusion n’est malheureusement possible sur la progressivité du freinage sur ce simple constat.
Exemple : Je veux remplir une baignoire et bol avec 2% de précision sur le volume. Si j’utilise une petite cuillère pour remplir les deux, je vais effectivement avoir un remplissage plus progressif pour la baignoire… Mais en pratique je vais plutôt utiliser un seau qu’une petite cuillère pour remplir ma baignoire et donc je n’aurai pas forcément plus de précision.
Donc si nous revenons à nos moutons nous constatons que ce qui va faire la progressivité du freinage c’est surtout la force appliquée par le cycliste sur son levier de frein et en particulier le rapport entre la longueur du levier sur l’étrier de frein et la longueur du levier sur de la poignée de frein choisi par le constructeur. Et ce rapport peut tout à fait être choisi indépendamment du type de freinage! Il y a des freins à disques qui freinent sec et des freins sur jante qui sont très progressifs et inversement.

Et enfin:

Remarque très intéressante, le disque suppose effectivement la transmission du couple de freinage par les rayons vers le pneu, contrairement au freinage sur jante qui est direct. Il est donc possible que le monocycliste ressente ce retard minime qui correspond à la mise en tension des rayons.

Je passe sur l’histoire du bras de levier mais la réponse est oui: si tu freines moins fort tu peux pédaler plus facilement! Tu n’es pas à l’ouest! :mrgreen:

Pas besoin de grands calculs, l’observation empirique suffit pour parvenir à cette conclusion !

L’observation empirique à également donné lieux à des hypothèses de bras de levier et de freinage de l’inertie mais pas de l’ensemble…

« grand calculs » et « 7.64523 plus de précision » pas très sympa mais c’est peut-être second degré…
La mise en équation et le rappel des lois utilisées permet de se situer avec une rigueur scientifique bienvenue(on peut alors contester les hypothèses mais les lois c’est plus difficile). Merci Franck pour ces explications et ton application à être didactique (j’étais un peu rouillé mais au fil des lectures ça passe de mieux en mieux).

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:mrgreen:
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Ok, j’arrête de troller.