Systèmes à une pignée sur les vélos de route : la nouvelle tendance ?

Bien que Wout van Aert ait célébré sa deuxième victoire au Tour de France en 2023 enlevant son Cervélo équipé d'une seule pignée sur les Champs-Élysées, cette configuration n'est pas adaptée à tout le monde, sauf si vous vous préparez pour une course professionnelle avec un mécanicien dédié.

Cette année, lors des Classiques du printemps, plusieurs équipes et coureurs ont adopté des systèmes à une pignée, relançant le débat sur les mérites des transmissions à une pignée sur les vélos de route.

Pendant que systèmes à une pignée bien qu'ils aient des avantages dans certaines situations, et que la nouvelle technologie de vitesses intégrées pourrait être un changement de jeu, la révolution des systèmes à une pignée sur les vélos de route semble encore lointaine.

À mon avis, les dérailleurs avant actuels sont simplement trop performants, et dans la plupart des cas, les avantages de s'en passer ne compensent pas les inconvénients.

Quand un système à une seule pédale a-t-il du sens sur un vélo de route ?

Les ensembles de pédalier aéro 1x deviennent de plus en plus populaires sur les vélos de contre-la-montre.

Il existe plusieurs avantages (et inconvénients) à un système à une seule pédale sur un vélo de route.

Dans des situations où une large plage de vitesses n'est pas nécessaire, comme des balades ou courses relativement plates, un système à une seule pédale peut fournir toutes les vitesses dont vous avez besoin tout en simplifiant les choses.

Les systèmes à une seule pédale peuvent également être plus efficaces sur le plan aérodynamique. Selon les experts britanniques AeroCoach, le passage à leur plateau ARC 1x aéro peut permettre d'économiser "entre 1 et 4 watts à 30mph / 48kph", en fonction de la taille du dérailleur avant que vous supprimez.

C'est un gain minime, mais de plus en plus, les vélos de contre-la-montre et de piste en tirent avantage.

L'utilisation d'un réteneur de chaîne (qui aide à empêcher la chaîne de se décrocher du pignon) affecte naturellement les gains aérodynamiques.

Cependant, comparé à une configuration 2x, celle-ci offre une meilleure sécurité de la chaîne, ce qui peut être crucial dans des courses comme Paris-Roubaix.

Par exemple, Wout van Aert a utilisé un système SRAM Red eTap AXS 1x lors des deux courses Milan-San Remo et Paris-Roubaix en 2023, probablement pour cette raison spécifique.

En fonction du montage, un système à un plateau peut également être plus léger. Par exemple, les vélos dédiés à la montagne utilisent presque toujours un système à un plateau.

Les vélos de montagne sont généralement équipés d'une transmission 1x car elle peut être plus légère et n'a pas besoin de deux plateaux.

Inconvénients des systèmes à un plateau sur les vélos de route

Donc, bien qu'il y ait des avantages à utiliser un système à un plateau sur les vélos de route dans certaines situations, il présente également certains inconvénients.

La plus évidente est que renoncer à votre dérailleur avant et à l'un de vos plateaux entraîne une réduction significative du nombre de vitesses et de l'étendue des rapports sur le vélo.

Cela peut être compensé en utilisant un pignon arrière à large spectre et en adaptant soigneusement la taille du plateau pour chaque sortie. Cependant, atteindre un spectre de vitesses proche d'un système 2x avec une configuration 1x implique quelques compromis.

Les cassettes plus compactes utilisées avec les transmissions 2x offrent une plus grande flexibilité pour trouver le cadence optimal.

Tout d'abord, les cassettes à large spectre (si vous souhaitez conserver un spectre de vitesses similaire à un système 2x) sont souvent plus lourdes que les cassettes plus compactes.

Ce qui est encore plus gênant, c'est qu'elles présentent souvent un "saut de pignons" plus perceptible, ce qui conduit à une expérience de changement de vitesse moins agréable.

Cela peut être ennuyeux car les pentes routières tendent à être plus progressives que celles hors route, et les écarts plus importants entre les vitesses peuvent rendre difficile la recherche du rapport et du cadence optimal dans certains cas.

Les cassettes à large spectre pour les transmissions 1x, comme la Campagnolo Ekar 9-42t, offrent une impressionnante plage de vitesses, mais elles viennent également avec des compromis.

Les pignons plus petits, comme le 10t ou le 9t sur les cassettes SRAM AXS ou Campagnolo Ekar, ainsi que les plateaux, tendent également à être légèrement moins efficaces (car la chaîne doit se plier à un angle plus raide par rapport aux pignons plus grands).

Bien que SRAM puisse soutenir que cela n'est pas vraiment de l'"empiètement croisé", un système 1x force tout de même la chaîne à adopter des angles plus extrêmes aux deux extrémités de la cassette par rapport à un système 2x.

Ces deux facteurs peuvent augmenter les pertes par frottement dans la transmission, ce qui signifie que, toutes choses étant égales par ailleurs, un système 1x transmetra moins de puissance aux roues qu'un système 2x.

La transmission 1x du 3T Strada d'origine pourrait être plus aérodynamique, mais elle pourrait aussi être moins efficace.

Alors, de combien de perte d'efficacité parle-t-on ? En mai 2019, VeloNews et CeramicSpeed ont testé les différences de friction entre les transmissions 1X et 2X. Examinons leur protocole de test et leurs résultats, puis je ferai quelques calculs pour voir comment ces pertes de friction pourraient affecter votre vitesse.

• Tests

VeloNews/CeramicSpeed a testé deux configurations de transmission différentes :

• Système 1X : Utilisant un dérailleur arrière SRAM Force 1, une pédalier de 48 dents, une chaîne PC-1170 et un pignon 10-42t.
• Système 2X : Utilisant un dérailleur arrière Shimano Ultegra, des pédaliers 53/39t, une chaîne HG701 et un pignon 11-34t.

La raison du choix de ces systèmes est qu'ils ont la même plage de vitesses, permettant une comparaison directe des pertes de friction à des rapports identiques. Les deux systèmes ont été installés sur un vélo de test capable de calculer les pertes de friction pour chaque combinaison de vitesses. La machine de test simulait un cycliste pédalant à 95 RPM, produisant 250 watts de puissance.

Alignement de la chaîne : Le système 1X a été configuré de manière à ce que le 5ᵉ rapport sur la pignon le plus petit fournisse une ligne de chaîne droite, tandis que le système 2X avait une ligne de chaîne droite avec le plateau 53t au 5ᵉ rapport et le plateau 39t au 8ᵉ rapport.

CeramicSpeed a également enlevé les lubrifiants d'usine et a re-lubrifié les deux chaînes avec le même huile minérale. Bo

th chaînes ont fonctionné pendant la même durée de test.

Remarque : CeramicSpeed avait précédemment découvert que la friction n'était pas augmentée en utilisant un plateau 1X par rapport aux plateaux 2X espacés uniformément. Ils ont également constaté que les roulettes du dérailleur arrière ne modifiaient pas la friction.

Résultats

Voici quelques conclusions clés du test :

• Les pertes par friction augmentent généralement lorsque le rapport de vitesse augmente.
• Le système 2X était plus efficace dans chaque rapport (en supposant que vous passez au grand plateau après le 39x21t).
• Les différences de pertes par friction allaient de 1 watt (48x21t / 53x23t) à 6 watts (48x10 / 53x11).
• Le système 1X présentait davantage de pertes par friction dans une ligne de chaîne parfaite (48x18t) par rapport au système 2X (53x19t).
• L'efficacité du système 1X a varié entre 96,0 % et 92,4 %, avec une moyenne de 95,1 %.
• L'efficacité du système 2X a varié entre 96,8 % et 94,8 %, avec une moyenne de 96,2 %.

CeramicSpeed a calculé que la perte moyenne de friction pour le système 1X était de 12,24 watts. Cela a été déterminé en additionnant les pertes de puissance pour chaque pignon dans la plage de 11 vitesses et en divisant par 11. Pour le système 2X, le résultat était de 9,45 watts, ce qui signifie que la différence moyenne entre les deux systèmes était d'environ 3 watts.

• Pourquoi le système 1X est-il moins efficace que le système 2X ?

Il existe quatre sources principales de friction dans la chaîne. La plus évidente est l'angle de courbure de la chaîne, qui provoque une friction accrue lorsque les dents du pédalier et du pignon arrière frottent plus intensément. La tension de la chaîne, l'articulation des maillons de la chaîne et la vitesse de celle-ci jouent également des rôles cruciaux.

La tension de la chaîne augmente la pression que la chaîne exerce sur le pédalier et la cassette. Lors de l'utilisation de pédaliers et de pignons plus petits, la tension de la chaîne est plus élevée. L'articulation de la chaîne fait référence au degré auquel la chaîne doit pivoter à ses charnières, et lorsqu'elle s'enroule autour de pignons plus petits, cela entraîne une friction plus importante. La vitesse de la chaîne fait référence au taux auquel les pignons interagissent avec la chaîne par minute. Cela augmente lorsque la chaîne passe sur des pignons plus petits.

Finalement, le système 1X ne peut pas maintenir une ligne de chaîne complètement droite sur toute sa plage de vitesses, et le pédalier plus petit entraîne une tension de chaîne plus élevée, plus d'articulation aux maillons de la chaîne, et une vitesse de chaîne accrue sur les petits pignons.

Ces facteurs supplémentaires aident à expliquer pourquoi, même sur une ligne de chaîne parfaitement droite, un système 1X consomme encore plus de 2 watts de puissance en plus qu'un système 2X. Cela explique également pourquoi le rapport de vitesse 48x21t génère la plus faible friction, malgré le fait que la ligne de chaîne ne soit pas parfaitement droite — la réduction de l'articulation et de la vitesse de la chaîne compense l'augmentation légère de friction due à une ligne de chaîne non idéale.

• Dans quelle mesure la différence de vitesse est-elle importante ?

Voici où les choses deviennent intéressantes !

En utilisant BikeCalc, nous pouvons déterminer la vitesse d'un vélo pour chaque rapport de vitesse, en supposant une roue de 700x44C et une cadence de 95 tr/min. Ensuite, nous pouvons entrer différentes sorties de puissance (231 à 242 watts, selon le rapport de vitesse) et le poids du cycliste + du vélo (85 kg) dans un calculateur de vélo pour déterminer les différences de vitesse et de temps sur 100 km.

Plus petite différence d'efficacité :

Dans la comparaison 48x21t (1X) contre 53x23t (2X), vous roulez à 29,12 km/h à 95 RPM. Une différence d'un watt donne un avantage de vitesse de 0,06 km/h pour le système 2X. Sur 100 km, le système 1X sera 25 secondes plus lent (0,2 %).

Plus grand pignon :

Dans la comparaison 48x10t (1X) contre 53x11t (2X), vous roulez à 61,28 km/h à 95 RPM. Une différence de 6 watts donne un avantage de vitesse de 0,14 km/h pour le système 2X. Sur 100 km, le système 1X sera 14 secondes plus lent (0,3 %).

Plus petit pignon :

Avec un rapport 48x42t (1X) et 39x34t (2X), vous roulez à 14,49 km/h à 95 RPM. La différence de 2,5 watts donne un avantage de vitesse de 0,15 km/h pour la transmission 2X. Sur 100 kilomètres, le système 1X ajoutera 3 minutes et 50 secondes à votre temps de parcours (0,9 % plus lent).

Le dérailleur avant est déjà excellent

Le dérailleur avant Dura-Ace Di2 RD-R9250 de Shimano est probablement le meilleur de sa catégorie, et la plupart des groupes de vélos de route modernes offrent un changement de vitesse avant excellent.

Peu importe les avantages et inconvénients spécifiques mentionnés ci-dessus, la raison principale pour laquelle je n'adopterai pas un système 1X sur mon vélo de route de sitôt est que le dérailleur avant actuel est simplement trop performant.

Presque tous les niveaux des groupes modernes de vélos de route offrent une excellente performance de changement de vitesse à l'avant. Il ne fait aucun doute que les groupes électroniques sont actuellement la norme d'or pour le changement de vitesse avant. Beaucoup de gens (y compris moi) pensent que Shimano est le leader du marché dans ce domaine, mais SRAM et Campagnolo ne sont pas très loin derrière.

Cependant, même les groupes mécaniques d'aujourd'hui offrent une performance exceptionnelle de changement de vitesse à l'avant.

Le groupe phare Shimano 105 R7000 offre un changement de vitesse parfait à l'avant à un prix abordable.

Bien sûr, un mauvais changement de vitesse ou une mauvaise installation peut toujours poser des problèmes, mais le changement de vitesse avant ne semble généralement pas être un problème qui nécessite une solution.

Le moyeu Classified Powershift est-il un changement de jeu ?

Le moyeu Powershift de Classified est une technologie intéressante, semblant performer excellentement, mais il n'est pas exactement bon marché pour le moment.

Le système de vitesses Powershift intégré dans le moyeu arrière est un système sans fil à 2 vitesses avec engrenages planétaires. Il est souvent présenté comme le "tueur de dérailleur avant", mais je pense que cela est peu probable d'arriver dans un avenir proche.

Il offre en effet des solutions à de nombreux inconvénients des systèmes à unique plateau mentionnés ci-dessus—peut-être pouvons-nous finalement avoir le meilleur des deux mondes.

Cependant, pour la plupart des gens, le problème est qu'il est trop cher. Par exemple, les jantes Powershift R50 et G30 de Classified coûtent 2 300 £ (environ 20 000 RMB), ce qui est seulement 25 £ de moins que le vélo complet Trek Émonda ALR 5 mentionné précédemment.

Que gagnez-vous réellement avec tout cet argent par rapport à rester sur un système 2X ? Une légère amélioration de l'efficacité aérodynamique... et c'est à peu près tout ?

Bien sûr, si la technologie hub de Classified devient populaire et se généralise avec le temps, le coût pourrait diminuer.

Le double plateau reste le meilleur choix

Pour un vélo de route polyvalent, il est difficile de surpasser la polyvalence offerte par une transmission 2x.

Tous mes vélos de montagne ont une configuration à simple plateau, mais je pense personnellement que transférer cette configuration sur un vélo de route n'a pas beaucoup de sens. Pour la plupart des gens, une configuration 2X reste la meilleure option.

Eu égard aux performances et à la polyvalence offertes par les dérailleurs avant modernes, les améliorations marginales potentielles apportées par un système 1X ne semblent pas justifier le changement.