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Construire des roues : les bases pour ta paire de roues

Tu es confronté à la question suivante : paire de roues de système, ou construire tes propres roues ? Nous t'expliquons les bases nécessaires.

Partant de son centre, une se compose d'un moyeu, d'un certain nombre de rayons avec écrous de rayon et d'une jante. Tous les autres composants, comme par exemple la roue libre, la cassette, l'axe, les disques de frein ou les pneus, feront l'objet d'autres billets de blog. Le soin avec lequel ces composants sont sélectionnés et combinés entre eux détermine la durée de vie de la roue. De nos jours, de nombreuses roues de système ou prêtes à l'emploi sont disponibles, c'est pourquoi de nombreux magasins ne les construisent plus eux-mêmes. Les roues de système existent en version légère, rigide, robuste ou peu coûteuse. Mais elles se caractérisent souvent par l'utilisation de composants spécifiques aux fabricants. En cas de défaut, tu seras alors dépendant de ce composant spécifique. La difficulté lors de leur fabrication est qu'une telle roue doit être adaptée à de nombreux types de cyclistes. Construire ta propre roue personnalisée te permet de l'adapter au moindre de tes besoins. Il faut toutefois prendre en compte que cela signifie plus de travail.

Nombre de rayons et type de rayonnage

Lorsque tu roules, tes roues travaillent en permanence. Le poids du cycliste et du vélo sont tenus par le moyeu, qui à son tour est tenu par la partie supérieure de la jante. Les rayons inférieurs sont alors "détendus". Que la roue se trouve sous contrainte à tout moment, on ne le voit pas à l'œil nu et on ne l'entend pas non plus. Ce qui est évident : Les roues peuvent être dotées de nombres très différents de rayons. Les roues à 24, 28, 32 ou 36 rayons sont les plus courantes. Aujourd'hui, à part les roues de système, les roues à 32 rayons sont les plus répandues. Leur nombre n'est pas forcément révélateur de la stabilité et du poids de la roue, mais peut être un premier indice. Ce nombre est toujours divisible par quatre, car chaque roue est dotée de rayons extérieurs et intérieurs des deux côtés du moyeu - de quatre sortes différentes, donc. Il est important que le nombre de trous de rayons sur le moyeu et la jante corresponde. Sur les vélos tout-terrains, les rayons sont presque toujours triplement croisés, ce qui signifie que chaque rayon croise trois rayons du côté opposé sur son chemin du moyeu à la jante. Ce rayonnage est celui qui donne le plus de stabilité et d'élasticité à ta roue. D'autres types de rayonnage, comme un rayonnage double, sont toutefois également possible. Nous y reviendrons plus en détail plus tard.

Matériaux - de quoi sont faites les roues ?

En ce qui concerne les moyeux et les rayons, les fabricants de l'industrie cycliste sont presque tous du même avis : les corps de moyeux sont fabriqués en aluminium, et les rayons en acier. Il existe aussi des rayons en aluminium, en titane, en carbone ou en fibres textiles ; mais ils ne jouent guère de rôle sur le grand marché. Les jantes, elles, étaient auparavant souvent constituées d'acier, mais sont maintenant principalement faites d'aluminium et de plus en plus souvent de carbone. Les jantes en aluminium sont moins chères, et celles en carbone peuvent être construites précisément pour atteindre la rigidité ou de la flexibilité souhaitée. L'aluminium peut également être anodisé dans une variété de couleurs, ce qui permet de laisser libre cours à sa créativité lors de la création de roues.

Les jantes étaient auparavant souvent faites d'acier. Aujourd'hui, elles sont généralement fabriquées en aluminium ou, de plus en plus souvent, en carbone.

Les jantes étaient auparavant souvent faites d'acier. Aujourd'hui, elles sont généralement fabriquées en aluminium ou, de plus en plus souvent, en carbone.

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Les rayons et leur construction

Le rayon est un fil d'acier, dont le nombre et la prétension déterminent la stabilité de la roue. Les rayons conventionnels ont une forme de J, c'est-à-dire qu'une de leurs extrémités est incurvée et dotée d'une tête de rayon plate qui est enfilée dans un trou de la bride du moyeu. L'autre extrémité du rayon est filetée, permettant d'y visser l'écrou de rayon. Le rayon fonctionne donc comme une vis. Les moyeux sans bride classique nécessitent des rayons droits, dits "Straightpull", qui ressemblent encore plus à une vis : ils ne présentent pas de courbure et sont enfilés directement dans les trous de rayon du moyeu. Le centrage de rayons Straightpull est plus compliqué qu'avec des rayons en J, car il faut les empêcher de tourner.
Les différences de qualité, de prix et de poids des rayons se retrouvent dans leur forme et leur épaisseur. En général, les rayons de vélo ont une épaisseur de 2 millimètres au niveau de la tête et du filetage. On parle de rayons lisses s'ils sont de même épaisseur sur toute leur longueur (p.ex., les rayons Champion de DT Swiss ou Leader de Sapim. Les rayons dits "épaissis" (p.ex. DT Swiss Alpine III) ont un arc renforcé. Les roues de compétition sont souvent dotées de rayons "à double épaisseur", qui se rajeunissent dans la partie longue et droite, comme c'est le cas pour les DT Swiss Competition, les Sapim Race (tous deux 2,0-1,8-2,0 mm) et les DT Swiss Revolution (2,0-1,5-2,0 mm). Si tous les rayons mentionnés jusqu'à présent ont une section ronde, il ne faut pas oublier qu'il existe également des rayons "plats" à section ovale (p.ex. Sapim CX-Ray). Leur aérodynamisme est meilleur à partir d'une vitesse de 35/40 km/h et leur usinage les rend un peu plus durables.

Écrous de rayon

Les écrous sont filetés et sont vissés sur les rayons. Le rayon est inséré à travers la jante et l'écrou est vissé contre le fond de jante. Pour faciliter leur installation, la plupart des rayons disposent d'une fente sur leur tête, d'autres têtes d'écrou sont dotés d'un hexagone ou ont eux-mêmes la forme d'une clef hexagonale (ou Torx). Le carré que tu agrippes avec ta clef à rayon a une dimension standard de 3,23 mm. Certaines roues plus anciennes peuvent avoir des carrés d'autres dimensions. Une clef à rayon de la bonne taille empêcher une usure prématurée des écrous.
Les écrous peuvent être faits de laiton ou d'aluminium. Tandis que les écrous en aluminium ne pèsent qu'un tiers du poids de ceux en laiton, ces derniers sont plus résistants à la corrosion. Ils sont donc recommandés pour les vélos de ville utilisés par toutes les saisons ou pour les vélos avec lesquels on s'entraîne en hiver. Il existe également différentes longueurs de rayon. Les plus courants sont les écrous de 12 millimètres. Les écrous plus longs (14, 16 mm) ont un filetage plus long pour une meilleure tenue ou pour compenser des rayons plus courts. Certaines jantes ont un fond de jante très épais, pour d'autres, comme les jantes de Newmen, il est nécessaire d'utiliser des rondelles. Dans ces cas-là également, des écrous plus longs sont conseillés.

Le moyeu : centré et pourtant souvent asymétrique

Le moyeu se trouve au centre de la roue, tient les têtes des rayons et est la pièce qui effectue la rotation. Dans les moyeux conventionnels, les rayons sont fixés dans les brides du moyeu. Il s'agit des deux points les plus larges du moyeu, semblables à des assiettes. Dans les systèmes Straightpull, la bride ne forme pas d'assiette et a un diamètre nettement plus petit. Les deux brides d'un moyeu peuvent avoir le même diamètre ou des diamètres différents. La distance entre les brides détermine (à côté du diamètre nominal de la jante ERD ; voir ci-dessous) l'angle des rayons. Plus l'angle des rayons est plat, plus la roue est stable, ce qui explique pourquoi la tendance des dernières années est à des moyeux plus larges. Les moyeux avant pour les roues avec freins sur jante sont symétriques ; les moyeux avec freins à disque ont une bride gauche décalée pour laisser de la place pour le disque de frein. Les moyeux arrière sont beaucoup plus souvent asymétriques car ils doivent laisser assez de place pour la cassette du côté de l'entraînement. On trouve des moyeux arrière symétriques sur les vélos à une seule vitesse (Singlespeed) ou sur les vélos de piste. La conséquence de tout cela est que tu auras très probablement besoin de rayons de différentes longueurs pour les côtés droit et gauche de la roue arrière, afin que la jante reste centrée dans le cadre. La différence peut toutefois être réduite ou compensée par des jantes asymétriques ou des brides de moyeu inégales. Sur la roue avant, la différence peut être si minime que la même longueur de rayon convienne pour les deux côtés. Lorsque tu mesures tes moyeux, tu dois déterminer les valeurs suivantes : largeur d'installation, distance entre les brides, distance du centre de la bride par rapport au bord extérieur à gauche et à droite (ou au centre, selon le calculateur), diamètre de la bride et diamètre des trous de rayon.

Les jantes et leur construction

La jante maintient les écrous de rayon sur son côté intérieur, et le pneu sur le côté extérieur. Les jantes pour freins sur jante ont un flanc de freinage et s'usent avec le temps. Les jantes pour freins à disque peuvent être construites sans cette caractéristique et sont donc plus légères et en théorie plus durables. Il ne faut jamais combiner une jante pour frein à disque avec un frein sur jante ! Autrefois, les jantes avaient une forme de U et ne comportaient qu'une seule paroi. Une fois que l'aluminium est devenu le matériau de choix, les constructeurs ont commencé à développer des jantes à double paroi afin d'améliorer leur stabilité. C'est le principe de conception qui prévaut encore aujourd'hui, aussi pour les jantes en carbone. Une exception qui vaut la peine d'être mentionnée est la jante 3Zero Moto de Zipp, qui est faite de carbone mais construite selon l'ancien design en U, ce qui lui permet de fléchir sans se briser. La plupart des jantes sont symétriques, mais certaines ont un profil asymétrique pour aider à compenser l'asymétrie du moyeu.
Les trous de rayon sont orientés vers la droite ou la gauche dans de nombreuses jantes.

ERD – la dimension la plus importante est difficile à mesurer

L'ERD (effective rim diameter) indique le diamètre effectif de la jante au millimètre près. Il joue un rôle important pour déterminer la longueur appropriée pour les rayons d'une roue. Une indication comme 26 ou 28 pouces serait beaucoup trop imprécise. En soi, l'ERD est la distance maximale du fond de jante, c'est-à-dire les deux points où deux rayons exactement opposés reposent sur la jante avec leurs écrous. Mais il existe plusieurs façons de mesurer l'ERD. Les fabricants NoTubes et Mavic, par exemple, mesurent le fond de la jante. DT Swiss et d'autres ajoutent d'office 3 millimètres au ERD de leurs jantes afin que les rayons utilisent le plus possible le filetage de l'écrou. Les rayons de longueur parfaite s'étendent jusqu'à la fente de l'écrou une fois que la construction de la roue est terminée. Pour mesurer soi-même l'ERD d'une jante, il est préférable d'utiliser deux vieux rayons dont les écrous sont tournés vers le haut, les têtes coupées et de les marquer pour faciliter la mesure. Mesure toujours à plusieurs endroits pour moyenner les inégalités.

Calculateurs pour déterminer la bonne longueur de rayon

Pour t'aider à déterminer la longueur correcte de tes rayons, tu peux utiliser l'un des nombreux calculateurs de rayons (spoke calculators) qui sont disponibles sur le net. L'avantage des calculateurs de grands fabricants est qu'ils sont basés sur des bases de données assez fiables dans lesquelles sont déjà stockés les jantes et les moyeux fréquemment utilisés. Ce n'est toutefois pas une mauvaise idée de mesurer toi-même les composants de ton vélo pour vérifier les données de la banque de données. Les mesures nécessaires sont l'ERD de la jante, les dimensions du moyeu et le nombre de croisements des rayons.

De quels outils à tu besoin ?

L'outil le plus important pour construire une roue est le support de centrage. Tous les modèles peuvent être utilisés de manière variable pour différents diamètres de roues, largeurs de jantes et dimensions d'axes. La gamme de prix entre les versions très basiques et unilatérales comme le Pro Truing Stand 2.0 de Feedbacksports et les véritables outils professionnels comme le support de centrage de DT Swiss est très large. Pour le modèle TS-2.2P de Parktool existent divers accessoires, allant d'axes traversant jusqu'aux comparateurs TS-2Di, dont tu ne voudras rapidement plus te passer.
Les modèles qui ne se centrent pas automatiquement doivent être calibrés de temps en temps à l'aide d'une jauge de centrage comme la 1554-1 de Park Tool. Tu peux également vérifier le centrage de la roue avec une jauge pour roue.
Pour serrer les écrous, tu auras besoin de la clef à rayon adaptée - pour la plupart des écrous modernes, une clef de 3.25 millimètres devrait convenir. Citons par exemple la Spokey rouge et la clef universelle de DT Swiss. Pour les rayons plats, il est recommandé d'utiliser un porte-rayon (p.ex. celui pour CX/CX-Ray de Sapim). Les roues de système de Mavic ou Fulcrum nécessitent leurs propres clefs à rayon pour les entretenir. D'autres outils spéciaux permettent d'insérer solidement l'écrou dans la jante et facilitent les premiers tours de clef. Pour créer une roue parfaite, il est également conseillé d'utiliser un tensiomètre de rayon (Parktool TM-1 ou DT Swiss Tensio 2), avec lequel tu peux facilement déterminer la tension des rayons.

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