| Géométrie Classique | Géométrie Sloping | Géométrie Monopoutre | Géométrie en Y |
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Le cadre
Le choix du VTT dépend de son utilisation.
Pour la randonnée dominicale, priorité au confort avec des modèles compacts afin d'avoir une position assez droite. la potence est courte est inclinée, le cintre relevé, le randonneur peut ainsi appréhender plus facilement les obstacles et choisir une bonne trajectoire. De plus, un empattement long et des pneus larges favorise la stabilité.
Pour la compétition, il faut une géométrie avec une tube supérieur plus long pour une position de pilotage plus sur l'avant, une potence plus longue et peu inclinée augmente la puissance de pédalage. La géométrie sloping (tube supérieur incliné vers l'arrière) donne plus de rigidité et permet une meilleure maniabilité. Des bases arrières courtes (<425mm) rendent le vélo plus vif et nerveux.
Pour une utilisation extrême "free-ride", descente, dual, on utilise des cadres plus résistant appelé monopoutre (un seul tube diagonal qui constitue l'ossature principale du vélo) ou en Y, ces deux types de cadres associés à une suspension intégrale en font des VTT résistants et confortable.
| Géométrie Classique | Géométrie Sloping | Géométrie Monopoutre | Géométrie en Y |
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Les rigides
Devenus plutôt rares, les VTT rigides ne sont plus proposés aujourd'hui qu'en entrée de gamme ou paradoxalement en très haut de gamme. On le choisira soit pour raison financière (il vaut mieux un bon cadre en rigide qu'un cadre moyen avec une suspension de moyenne facture) soit pour des raisons de "purisme", ceux qui recherchent une légèreté maximum. Seul les vélos de Trial ne se font qu'en modèles rigides.
Les semi rigides ou Hard-tail
La suspension avant a fait son apparition en 1989, elle s'est de suite démocratisée en raison du confort de pilotage apporté, moins de chocs sur les avant bras, trajectoires plus précises, freinage plus efficace, meilleure adhérence, elle est dorénavant incontournable. Les semi rigides sont très nombreux dans les catalogues des fabricants, que se soit pour une utilisation en randonnée ou en compétition cross-country, les modèles ne manquent pas! Bien sur la qualité de la suspension est un élément important, de 150 à presque 800€ la fourche, elle détermine aussi le type d'utilisation que l'on peut en faire.
Les tout mous, tout suspendus ou Full
Longtemps
réservés aux descendeurs et aux free-rideurs, a cause d'un excès de poids
très handicapant en Cross-country, les tout-suspendus sont aujourd'hui très
répandus. L'amélioration des matériaux et des systèmes de suspension font
qu'aujourd'hui les tout mous sont indispensables pour les parcours de longues
distances, lors d'utilisation dans des secteurs très cassants mais il sont
aussi de plus en plus présents dans les paddocks de cross-country, plus légers
que leurs aînés, ils améliorent considérablement le confort, assurent une
meilleure stabilité, le pilotage est plus sécurisant, la motricité et la
tenue de route sont améliorées.
Les VTT tout suspendus peuvent se diviser en deux grandes familles:
les modèles à pivot unique:
la suspension est semi active (elle peut se bloquer par exemple au freinage),
l'amortisseur est soumis aux torsions, le triangle arrière est plus rigide,
moins d'entretien. Deux modèles se distinguent:
les modèles où le pédalier fait partie du bras oscillant, ce sont les URT (Unified Rear Triangle, triangle arrière unifié). Une solution technique et un phénomène de mode, la particularité de ce système réside dans la disposition du pédalier sur la partie articulée du cadre. Le travail de la transmission est donc complètement indépendant de celui de la transmission. La chaîne ne subit aucun changement de tension.
les modèles où le pédalier
est indépendant du bras oscillant, les monopivot,
monoshock,
monolever ou Cantilever Beam.
Un système issue du motocross, l'axe de rotation se situe au dessus du
boîtier de pédalier et le bras oscillant sert de levier pour actionner
l'amortisseur. L'avantage de ce système est de pouvoir obtenir un
débattement important. En propulsion la chaîne tendue bloque quasiment la
course du bras et lorsque c'est la suspension travaille, la tension de la
chaîne tire violemment la manivelle vers l'arrière. A l'inverse dès que
la traction diminue, la suspension s'active. Conséquence: un pompage
particulièrement néfaste pour le rendement, d'ou son utilisation quasi
exclusive en descente.
les modèles à pivot multiples: La suspension est active et travaille en toute circonstance, l'amortissement est progressif, la suspension plus confortable, perte de rigidité lorsque les articulations s'usent, nécessite plus d'entretien. Deux modèles se distinguent:
les modèles où l'amortisseur
se situe dans le prolongement des haubans, c'est le Triangle
Arrière Articulé
ou Mc
Pherson, ce sont les plus simples, puisqu'ils reprennent la
géométrie originelle de l'arrière d'un cadre. L'axe de rotation de la
partie arrière est le plus souvent situé juste derrière le boîtier de
pédalier. L'amortisseur étant placé indifféremment derrière ou
devant (Mc Pherson) le tube de selle. Ce type de construction
nécessite un amortisseur de gros diamètre et de robustes attaches car les
contraintes latérales subies par l'amortisseur sont importantes. Une
variante consiste à transformer le triangle arrière en bras monocoque (Cannondale
Super V). Certains constructeurs (Cannondale, K2...) ont interrompu le tube
de selle de façon à réduire la longueur des haubans pour gagner en
rigidité et pour abaisser le centre de gravité. Les possibilités de
réglage sont réduites et bien que le débattement soit limité le triangle
arrière n'en demeure pas moins efficace pour une utilisation polyvalente.
les modèles où l'amortisseur
est isolé du triangle arrière par une pièce balancier, le Four
Bar Linkage (4BL)
ou
parallélogramme déformable. L'arrière est cette fois
constitué de 4 parties (tube de selle, bases, haubans, biellette). les
haubans sont liés au tube de selle par une biellette actionnant
l'amortisseur. Ce dernier peut être fixé au cadre ou coincé entres
haubans et biellette. Le gros avantage est que l'amortisseur n'est plus
sollicité pour la rigidité du cadre et ne subit donc plus de contraintes
latérales. De plus, la déformation permanente du parallélogramme induit
un mouvement vertical et progressif de la suspension. La course de
l'amortisseur diminue pour une débattement équivalant de la roue arrière,
ce qui permet le montage d'amortisseurs plus petits et plus légers. Plus la
biellette est courte, plus l'arrière est rigide. La suspension peut être
fixée aussi bien sur le tube de selle, le tube oblique, le tube supérieur
ou sur le boîtier de pédalier. Seul le nombre d'axes d'articulations,
entraînant une usure plus rapide du système handicape ce système par un
entretien plus fréquent.
Dans la réalité, toutes ces
familles sont parfois dénaturées. Certaines marques utilisent des biellettes
(ou linkage) pour améliorer un pivot unique ou un Mc Pherson afin de rendre
leur suspension plus progressive (I-Drive de GT, XControl de Lapierre...). De
son coté, Trek utilise une pièce balancier mais supprime une articulation au
niveau des bases, dénaturant ainsi le concept 4BL. La suspension arrière est
en plein développement, même si les Monopivots et les parallélogrammes
déformables sont les systèmes les plus utilisés, chaque constructeur propose
sa suspension arrière (système Brain sur l'Epic de Spécialzed, le système à
pivot virtuel pour le Genius de chez Scott...)
Un modèle atypique de la famille appelé Soft Tail, propose une suspension sans pivot/articulation, les concept reposant sur l'élasticité des bases arrières. Ce système utilisé auparavant sur des cadres aciers (en raison de leur élasticité) a quasiment disparu avec l'utilisation de l'aluminium, seuls des constructeurs utilisant le titane présentent encore ce type de suspension.
Ils sont très variés, plus ou moins rigides et bien sur
plus ou moins lourds. 
L'acier: L'acier est le matériau le moins couteux, il est très souple ce qui garanti un meilleur confort, il convient alors pour ceux privilégiant le confort ou les longues sorties. L'acier Hi-ten, est le matériau utilisé pour les vélos bas de gamme, il est lourd et peu résistant à la corrosion. L'acier Chromoly est un alliage d'acier au chrome et au molybdène, c'est un alliage très souple et très fiable, utilisé pour des cadres de meilleur qualité, une géométrie adaptée peut en faire une bête de course, il n'est cependant pratiquement plus utilisé, remplacé par l'alu devenu matériau à la mode. Quelques aciers "haut de gamme": Tange prestige, Dedacciai Zero, Colombus Nemo, Fuji Stout Lite.
L'alu ou plutôt les alus: Matériaux léger, plus rigide que l'acier les cadres alu donnent des VTT vifs et nerveux mais très inconfortables. Heureusement les progrès de fabrication ont permis d'affiner les tubes, de filtrer une partie des vibrations, et de développer des tubes beaucoup plus larges (oversize) pour réduire les efforts sur les points de contact (au niveau de la douille et du boîtier de pédalier).C'est grâce à l'arrivée de l'aluminium que les VTT tout-suspendus ont pu voir le jour, car les fortes contraintes que peuvent subir ces cadres sont telles que l'acier n'aurait pu les supporter. Les différentes épaisseurs de tube, les différents traitements et alliages (magnésium, magnésium-silicium ou zinc-magnésium) font qu'il existe une multitude de choix. Alu A1, 6061, 7003, 7005, 7005DB (double butted=double épaisseur) qui signifie qu'aux endroits soumis a davantage d'efforts l'épaisseur du tube et doublée, 7005 triple butted, alu 7005 T4 ou T6 (traitements thermiques supplémentaires), alu easton, alu alpha.... bref y'a l'embarras du choix!
Les alus haut de gamme: Easton ELite DB, 7005 SL, 6013T-6DB, Spécialized Metal Matrix.
Le titane: Découvert en 1971 le "métal magique" est un des matériaux les plus léger. Son nom (Ti pour son symbole chimique ) est due aux fameux Titans, ces géants de la mythologie Grecque doués de capacités exceptionnelles, c'est dire !!! Il est amagnétique (ne s'aimante pas), insensible à la corrosion, très résistant (il plie mais ne rompt pas) et confortable, il est très difficile à mettre en oeuvre mais à l'avantage de conserver toutes ses caractéristiques en vieillissant. Dans la nature les minerais de titane sont abondants mais le procédé très complexe pour la transformation du minerai en métal exploitable en font un matériaux très onéreux (200€ le mètre de tube). De plus sa mise en oeuvre est elle aussi difficile, soudure sous atmosphère neutre, formation et outils spécifiques ...il faut compter 5 à 10 heures pour fabriquer un cadre en titane contre 20 minutes pour un alu!
Autre atout du titane, il est peu affecté par la soudure, dans le cadre d'une soudure TIG (Tingstène Inert Faz) la perte de résistance est de l'ordre de 12 à 15% contre 40% pour l'acier et 20 à 25% pour l'alu après compensation par traitement thermique.
Le
titane pur dit CP (pour Commercialy Pur) est le plus facile à mettre en
oeuvre, ses caractéristiques mécaniques sont
proches de l'acier, l'inoxydabilité en plus, jugés trop souple, trop lourd il
est très peu utilisé pour le VTT.
Le Ti 6-4 (ou T-A6V) est une alliage de titane avec 6% d"aluminium et 4% de vanadium. très rigide et solide il est souvent utilisé pour les pattes de cadre, les boîtier de pédalier et parfois les douilles de direction, très difficile à former (notamment pour faire de tubes)et à souder il est peu utilisé pour les autres parties du cadre.
Le Ti 3-2,5 (ou T-A3V2,5) comporte 3% d'aluminium et 2,5% de vanadium, est le plus utilisé dans la composition de cadres. Moins solide que le Ti 6-4 il offre cependant un rapport poids/résistance/confort bien supérieur à l'acier ou a l'alu.
Le Ti 5/2M est une variété russe intermédiaire qui fut utilisée par la marque RVT aujourd'hui disparue.
Le principal 'inconvénient outre son coût est de ne pas être tout à fait compatible avec les accessoires alus (tige de selle...) puisqu'il est nécessaire d'utiliser un produit antigrippage spécifique pour éviter les risques de "soudure".
Les grands fabricants de vélo titane sont: Airbone, Morati, Merlin, Seven, Litespeed
Le scandium: Ce métal rare gris argenté a été découvert en 1879 en Scandinavie (d'ou son nom) il est également appelé Ekaboron. Issue de l'industrie aéronautique, c'est en fait un alliage d'aluminium de série 8000 qui doit comporter plus de 2% de scandium, soit 24g pour un cadre de 1,2Kg, le prix d'un gramme d'oxyde de scandium pur étant de 75 dollars, bonjour la facture! Heureusement pour nos VTT, les constructeurs n'utilisent pas ce vrai alliage, en fait on utilise un alu de série 7000 dopé au scandium, sans avoir les qualités d'un véritable alliage il offre cependant une excellente soudabilité, une limite élastique supérieure de 20% et une résistance au niveau des soudures de 40% par rapport à un alu classique. Les constructeurs de VTT (Scott, Lapierre) utilisant ce matériau se fournissent tous chez le même fabricant, seul à maîtriser cette technologie: Hodaka
Les composites: Généralement constitué de fibres de carbone tressées, cette technologie à été mise en oeuvre en 1961 mais n'est apparue dans le VTT dans les années 90. Très onéreux de part sa difficulté de conception, le carbone est de plus en plus utilisé pour sa légèreté, sa rigidité et évite sur les cadres les points sensibles comme les soudures qui disparaissent puisqu'il est moulé en un seul bloc. Il est essentiellement utilisé pour de modèles hauts de gamme en cross-country.
La taille du cadre :
Il est primordial d'avoir une monture adaptée à sa taille, une mauvaise position ne facilite pas le pilotage et peut engendrer des blessures. La taille du cadre doit alors être choisie en fonction de la longueur d'entrejambe.Dans le choix d'un vélo, deux mesures sont primordiales: la hauteur et la longueur.
En étant placé dos et talons contre un mur, il faut mesurer la distance entre le sol et le périné.
Si le VTT est de géométrie classique (tube supérieur droit) Taille =longueur entrejambe*0,59
Si le VTT est de géométrie sloping (tube supérieur incliné vers l'arrière) Taille=longueur entrejambe*0,56
La plupart des constructeurs utilise le pouce comme unité de mesure (1pouce = 2,54 cm).
Les tailles de cadre
Les dimensions et angulations :
Certains éléments permettent de déterminer quel sera le comportement du vélo (mesures données pour une taille de 18 pouces ou 45cm)
La longueur des bases (entre l'axe de la roue arrière et le centre du pédalier): plus elles sont courtes (<425mm) , plus le vélo sera nerveux car plus rigide de l'arrière qui favorise les relances, des bases longues (>430mm privilégiant le confort et la stabilité.
L'empattement total (entre les deux axes de roues): plus il est long (>1070mm) plus le vélo sera stable, plus il est court (<1060mm) plus le vélo sera maniable
La longueur du tube supérieur: elle est importante pour le confort, au delà de 570mm la position du cycliste sera plus allongée, privilégiant une position d'attaque typée cross-country, en deçà de 560mm la position sera plus redressée, adaptée à la randonnée.
L'angle de selle: il détermine la position de pédalage. Un angle couché vers l'arrière (entre 69 et 72°) va privilégier la stabilité et la motricité, le pilote étant plus en arrière, le pédalage est plus puissant. Un angle redressé vers l'avant (73° et plus) engendrera un pédalage plus véloce les jambes se situant plus au dessus du pédalier, le pilote sera placé en avant améliorant le pilotage.