La fourche à suspension est un composant essentiel des VTT modernes, assurant confort, contrôle et performance sur divers terrains. Comprendre son fonctionnement et effectuer un entretien régulier sont cruciaux pour optimiser sa durée de vie et ses performances.
Introduction
Cet article aborde en détail le fonctionnement des fourches à suspension de VTT, les différents composants qui les constituent, et les procédures d'entretien essentielles pour garantir leur bon fonctionnement et leur longévité. L'article s'adresse à un large public, des cyclistes débutants aux vététistes expérimentés, en fournissant des informations claires et pratiques pour tous les niveaux de compétence.
Composants d'une fourche à suspension
Toutes les fourches à suspension évoluées sont constituées de trois composants principaux :
Châssis
Le châssis comprend le pivot, le té, les plongeurs et les fourreaux.
Pivot
Le pivot est le tube qui relie la fourche au cadre du VTT en s'insérant dans la douille de direction. Il existe différents types de pivots :
Lire aussi: Équivalences Internationales : Plongeur Niveau 1
- Pivot droit : Diamètre uniforme sur toute sa longueur.
- Pivot conique (tapered) : Diamètre plus petit en haut et plus grand en bas, conçu pour une meilleure résistance aux contraintes.
- Différents diamètres :
- 1"⅛ : Standard traditionnel.
- 1,5" : Présent sur certaines fourches de freeride et les Lefty de Cannondale.
- 1"¼ : Standard introduit par Giant pour le diamètre supérieur de leur pivot conique afin d'obtenir plus de rigidité.
- Le tapered est donc une combinaison du 1"⅛ en haut du pivot, et du 1,5" en bas du pivot.
- Différents diamètres :
Té
Le té relie le pivot aux plongeurs. Il peut être :
- Simple té : Un seul té.
- Double té : Deux tés, utilisé sur les fourches de descente pour une meilleure résistance.
Plongeurs
Les plongeurs sont des tubes lisses qui coulissent dans les fourreaux. Ils relient la partie suspendue du VTT à la partie non suspendue. Généralement en aluminium, ils peuvent être en acier sur les fourches d'entrée de gamme. Les plongeurs haut de gamme subissent un traitement anti-friction, comme le Kashima chez Fox Racing Shox, ce qui les rend plus fragiles. Un plongeur endommagé peut entraîner des fuites d'huile ou d'air. Sur une fourche simple té, si un plongeur est abîmé, il faut changer l’ensemble té/pivot/plongeurs.
Fourreaux
Les fourreaux, généralement en magnésium, constituent la partie basse de la fourche. Ils permettent la liaison de la roue avant avec le cadre. Ils comprennent :
- Joints spi : Assurent l'étanchéité de la fourche pour l'huile et l'air.
- Bagues de guidage : Permettent le bon alignement et le coulissement des plongeurs.
- Huile de lubrification : Facilite le coulissement.
Les fourreaux sont spécifiques aux différents standards de roues (26, 27,5", 27,5+, 29") et aux différents diamètres d’axe de roue (9, 15, 20 mm). Le nouveau standard Boost en axe avant de 15 mm par 110 mm de longueur, devrait se généraliser car il est commun aux différents standards de roue. Pour la DH, on reste sur le standard historique de 20×110 mm.
Ressort
Le ressort peut être pneumatique (à air) ou hélicoïdal (à ressort).
Lire aussi: Accidents de décompression en plongée : analyse
Ressort pneumatique
Il est constitué d’un piston et d’une chambre d’air positive, et fréquemment d’un ressort négatif. La force de ce ressort correspond à la pression de l’air. Cette pression dépend de la quantité d’air par rapport au volume de la chambre positive. Plus on comprime le ressort, plus il durcit. C’est donc un ressort progressif car il durcit en fin de course de façon exponentielle.
Pour ajuster la progressivité, on peut ajouter des tokens (cales plastiques qui servent de réducteurs de volume) pour jouer sur la fin de la courbe de progressivité. Plus on met de tokens, plus on réduit le volume d’air, plus la pression va augmenter rapidement, ce qui se traduit par une fourche qui se durcit plus rapidement.
Le ressort pneumatique est souvent associé à un ressort négatif (en acier ou chambre d’air négative) pour améliorer la sensibilité sur les petits chocs. Le ressort pneumatique produit plus de frottement, son seuil de déclenchement est plus élevé qu’un ressort hélicoïdal, d’où l’utilisation du ressort négatif pour contrer cet effet.
Le ressort pneumatique s’est grandement amélioré ses dernières années. C’est pourquoi, il tend à devenir la référence pour l’ensemble des pratiques. Si c’est une évidence pour les VTT de XC ou All Mountain pour une histoire de poids; pour l’Enduro et la Descente, la transition s’est faite plus lentement, notamment à cause du problème d’enfoncement important sur la première moitié du débattement, entraînant un changement d’assiette des vélos.
Hydraulique
L’hydraulique d’une fourche permet l’amortissement des chocs grâce à la circulation d’huile de laminage à travers un piston. Cela permet de ralentir les vitesses de déplacement des plongeurs dans les fourreaux pour conserver le contrôle du vélo. S’il n’y avait pas d’hydraulique, la fourche roulerait sur le ressort ⇒ la roue rebondirait mais ne collerait pas au sol = impossible de rouler en tout terrain.
Lire aussi: Pieuvre et Bébé Plongeur
Compression et détente
L’amortissement est géré par deux paramètres :
- Compression : Vitesse d’enfoncement de la fourche lorsqu’elle subit un choc.
- Détente : Vitesse de retour de la fourche à sa position initiale, après une phase de compression.
Ces deux paramètres sont gérés par deux systèmes hydrauliques différents. Les réglages de la compression et de la détente jouent sur la vitesse de déplacement du piston dans l’huile de laminage des cartouches. La compression et la détente peuvent avoir chacun leur piston ou un piston commun utilisé dans les 2 sens.
En fonction de la fourche, on peut avoir différents réglages disponibles :
- Compression basse vitesse (LSC) : Correspond souvent au début de course, quand la vitesse d’enfoncement est réduite : petit choc, freinage, appui du pilote… Si un seul réglage de compression, c’est la compression basse vitesse que l’on règle.
- Compression haute vitesse (HSC) : On parle souvent de fin de course. Cela correspond à une vitesse élevée d’enfoncement : réception de saut, zone défoncée…
- Détente (rebound) : La plupart des fourches présentent un seul réglage de détente externe qui correspond à la détente basse vitesse. Quelques fourches disposent d’un deuxième réglage de détente pour les hautes vitesses (anciennes Lyric et Boxxer, Suntour Rux et Durolux).
Quand le réglage des hautes vitesses n’est pas présent sur les fourches haut de gamme, il faut jouer sur la clapeterie des pistons pour modifier le réglage d’usine. On entre dans les premières étapes de la préparation de fourche.
Types de cartouches hydrauliques
La cartouche hydraulique est composée d’une tige, d’un ou plusieurs pistons et d’huile de laminage, contenue dans une chambre. Il existe 3 types de cartouches hydrauliques :
- Cartouche ouverte : L’huile de laminage est présente directement dans le plongeur. Présence d’air au-dessus de l’huile. C’est un système simple et peu coûteux, disposant souvent d’un volume d’huile important. Son inconvénient majeur est d’être sujet à l’émulsion de l’huile qui peut modifier la gestion hydraulique. Ex: quasiment toutes les Rock Shox (sauf celles disposant de la cartouche Charger). Ce qui cause problème sur les Motion Control, c’est de rouler en descente en position fermée.
- Cartouche fermée : L’huile de laminage est enfermée dans la cartouche avec une membrane, sans présence d’air. Cela permet d’éviter l’émulsion. L’inconvénient est qu’elle dispose d’un faible volume d’huile, il faut donc la purger régulièrement et la manip’ est un peu plus compliquée que pour une vidange d’une cartouche ouverte. Ex: cartouche FIT chez Fox Racing Shox, cartouche Charger chez Rock Shox.
- Cartouche IFP (Independant Float Piston) : L’air et l’huile sont séparés par un piston flottant. Le piston est collé à l’huile par la pression d’air, cela permet d’éviter l’émulsion. C’est un système assez complexe, peu utilisé sur les fourches, mais généralisé sur les amortisseurs. Ex: Rock Shox RS-1, fourches Formula.
Fonctionnement d’un piston
Un piston dispose de trous (valves) permettant le passage de l’huile. Il est positionné sur une tige perforée permettant aussi le passage de l’huile par son centre. Une vis pointeau, servant de réglage, est présente à l’intérieur de cette tige perforée, pour modifier la taille de la lumière afin de faire varier le débit d’huile.
Les valves du piston sont obstruées par des clapets. Ce sont des rondelles très fines qui sont au contact du piston et qui ferment les passages de l’huile. Sous une certaine pression d’huile, les clapets se déforment pour libérer le passage de l’huile. Pour bien comprendre, on peut comparer un piston à une barrière d’autoroute et les clapets aux différentes voies disposant de barrières.
Lorsqu’il y a peu de trafic, peu de voies sont ouvertes. Lors des départs en vacances, le nombre de voies ouvertes augmente avec l’évolution du trafic routier. Plus d’affluence = plus de voies ouvertes, plus de pression d’huile = plus d’ouverture des clapets. Le réglage des hautes vitesses va venir précontraindre les clapets via un petit ressort pour retarder sa déformation.
Entretien de la fourche à suspension
Un entretien régulier est essentiel pour garantir la performance et la longévité de votre fourche à suspension. La fréquence d’entretien dépend de l’utilisation que vous en faites. Les fabricants recommandent de contrôler et de remplacer les joints de la fourche toutes les 50 à 100 heures d’entraînement.
Entretien régulier
- Avant chaque sortie : Contrôler la propreté, l'état et la lubrification des plongeurs, surtout si le VTT n’a pas été utilisé pendant une longue période.
- Après chaque sortie : Nettoyer la fourche pour éviter que la boue, le sable ou la poussière ne s’infiltrent dans le système de suspension.
- Toutes les 40 heures : Faire vidanger l'huile de la cartouche hydraulique et remplacer les joints racleurs.
- Toutes les 100 heures : Faire vidanger et remplacer le kit joint complet.
Pour gagner quelques grammes, certains constructeurs ont remplacés l’ensemble joints spis + joints caches poussières par un ensemble de joints spis + joints mousses. Ces deux points font que l’entretient des fourches est devenu plus important et fréquent que par le passé.
Lubrification
Il est conseillé de lubrifier les joints avec de l’huile téflon ou de l’huile de fourche. Faire fonctionner la fourche, puis essuyer le surplus d’huile. Certains utilisent de la rsp hyper wiper pour lubrifier les plongeurs et les joints. Badigeonner d'un peu de SRAM butter peut aider aussi.
Il est important de noter que l'huile de lubrification qu'on utilise déjà en interne est conçue pour cet usage et il est déconseillé d'utiliser des produits comme le WD40 qui pourraient potentiellement endommager les joints ou altérer les propriétés de l'huile de fourche.
En fonctionnement, l'huile est pulvérisée dans tout le jambage de la fourche sous l’action des plongeurs, laissant une fine couche entre les plongeurs et les bagues de guidage, ce qui améliore le coulissement.
Certains propriétaires de VTT retournent le vélo pour relubrifier les mousses qui ne le seraient plus, mais il est préférable de démonter et nettoyer régulièrement la fourche pour un entretien optimal.
Réparation des rayures sur les plongeurs
Les rayures sur les plongeurs peuvent endommager les joints SPI et créer des fuites d'huile. Pour les rayures superficielles, il existe une méthode simple pour limiter les dégâts :
- Nettoyer la rayure avec du papier de verre (P400) pour lisser la surface.
- Nettoyer avec un chiffon imbibé de nettoyant frein.
- Appliquer du vernis à ongle (noir ou transparent) en couche épaisse pour combler le défaut.
- Laisser sécher (environ 1 heure).
- Poncer pour aplanir la surface (P400 puis P1200).
- Nettoyer à nouveau.
- Appliquer un polish micro-rayure pour carrosseries automobiles.
Si les joints SPI sont endommagés, il est possible qu'il y ait une perte d'huile. Dans le cas d'une rayure très marquée, vous sentirez potentiellement une perte de sensibilité de la fourche. En revanche, si le plongeur est vraiment déformé, vous devrez remplacer l'ensemble plongeurs / té / pivot, comptez au minimum 300 € pour une fourche d'enduro moderne…
Sur une fourche rayée, la boue peut rentrer, probablement entrainée par le logement de la rayure à chaque mouvement, et faire de la mayonnaise avec l'huile, ce qui finit par user les bagues de guidage et le plongeur, et la fourche prend du jeu. Il est donc important d'ouvrir la fourche régulièrement pour suivre l'évolution.