Christian, de l'équipe de gestion des produits de bc, roule sur un terrain rocailleux avec son VTT à suspension complète de Santa Cruz.
Christian, de l'équipe de gestion des produits de bc, roule sur un terrain rocailleux avec son VTT à suspension complète de Santa Cruz.

Air, acier et titane - la suspension de VTT expliquée

Fourche pneumatique et amortisseur Coil avec ressort en titane ou en acier ? Toutes les caractéristiques des différentes suspensions pour VTT et VAE.

La plupart des VTT et E-VTT sont aujourd'hui équipés de suspensions pneumatiques. Mais, sur les vélos de downhill et d'enduro, les ressorts en acier ne sont pas non plus une rareté. La réponse à la question serait-elle aussi simple : pneumatique pour le downcountry, acier pour le downhill ? Il semble qu'il y ait un désaccord sur le type de suspension le plus approprié. Il est vrai que toutes les options actuelles ont leurs avantages et qu'il s'agit d'une question tout à fait individuelle. Pour t'aider à prendre ta décision, cet article te donne une vue d'ensemble des propriétés de base des ressorts pneumatiques et métalliques. Même si les fourches à ressort en acier sont devenues rares, les aspects techniques s'appliquent aussi bien aux fourches à suspension qu'aux jambes de suspension (alias "amortisseurs"). Si tu veux en savoir plus sur les nombreuses options de réglage des éléments de suspension modernes, n'hésite pas à consulter notre article sur les paramètres de suspension.

Christian de l'équipe de gestion des produits de bc fait un stoppie sur un rocher. Il conduit un VTT RAAW Madonna.
Christian de l'équipe de gestion des produits de bc fait un stoppie sur un rocher. Il conduit un VTT RAAW Madonna.

Air ou acier ? La décision devrait toujours être prise en fonction de ton domaine d'utilisation et de ton style de conduite.

Christian pendant un saut sur son VTT RAAW.
Christian pendant un saut sur son VTT RAAW.

Découvre ici les avantages de chaque technologie !

Les notions de base : Que signifie rigidité du ressort, courbe caractéristique, progression et sag sur un VTT ?

Lorsque nous parlons du moyen de suspension, il est important de faire la distinction entre la suspension et l'amortissement. Indépendamment du moyen, tous les ressorts remplissent la même fonction : ils se déforment sous l'effet d'une force, puis reprennent leur forme initiale peu après. Ce faisant, ils absorbent de l'énergie et la restituent. La suspension détermine dans quelle mesure ton vélo se comprime et se détend en fonction d'une certaine force. Et l'amortissement contrôle la rapidité ou la lenteur de la suspension. Si tu veux aller plus loin dans les détails, consulte notre article sur le thème : "Comment fonctionne une suspension de VTT ? Tous les secrets des ressorts et amortisseurs ! " Tous les types de ressorts sont décrits par quelques caractéristiques que nous souhaitons expliquer brièvement au préalable :

La rigidité du ressort (ou constante du ressort) détermine la force ou le poids qui doit agir sur le ressort pour comprimer ou étirer l'élément élastique sur une distance définie.
La courbe caractéristique du ressort représente la rigidité du ressort au cours de son débattement. Dans le cas d'une courbe caractéristique linéaire, cela signifie que ta fourche à suspension se comprime deux fois plus lorsqu'une force double est appliquée. En revanche, pour un ressort à caractéristique progressive, il faut plus de deux fois plus de force pour l'enfoncer deux fois plus loin.
Le sag (mot anglais signifiant affaissement) indique à quel point ton élément de suspension est comprimé sous ton poids, sans qu'aucune autre force n'agisse. Il est généralement exprimé en pourcentage de la course totale de la suspension et permet à tes éléments de suspension de continuer à rebondir lorsqu'il est décomprimé. Ainsi, si tu passes dans un nid-de-poule, par exemple, tes roues gardent le contact avec le sol.

Quels sont les avantages d'une suspension pneumatique sur un VTT ?

Les fourches à suspension et les amortisseurs à suspension pneumatique sont désormais très répandus sur les VTT de toutes catégories. La raison en est sans doute les deux principaux avantages : D'une part, la possibilité d'adapter précisément la rigidité du ressort au poids du cycliste et à d'autres facteurs par le biais de la pression d'air. Cela peut se faire à court terme, sans trop d'efforts, par exemple pour adapter ta suspension en vue d'une excursion sur un terrain particulièrement escarpé ou pour équilibrer les bagages lors d'un voyage bikepacking. D'autre part, les suspensions pneumatiques sont nettement plus légères : contrairement aux ressorts métalliques, l'air ne pèse rien. Le principe de base de la suspension pneumatique est simple : à travers une valve, tu remplis une chambre d'air scellée avec une pression d'air qui garde ton poids statique dans le sag. Lors de la compression du ressort, le volume change : l'air est comprimé par un piston. Contrairement aux ressorts hélicoïdaux, la suspension pneumatique a donc une caractéristique progressive. Vers la fin du débattement, elle offre ainsi une certaine protection contre le claquage. Comme la progressivité d'une suspension pneumatique dépend du volume de la chambre d'air, tu peux régler individuellement la courbe caractéristique de la plupart des fourches et amortisseurs haut de gamme à l'aide de ce que l'on appelle des entretoises de volume. RockShox appelle ces entretoises "Bottomless Token" et chez Fox Racing Shox elles sont appelées "Air Volume Spacer". Plus d'entretoises réduisent le volume d'air et augmentent ainsi la progressivité. D'autres systèmes, comme le "Total Tune Spring Curve System" (TTSC) de Öhlins ou le "Ramp Control" de MRP sont de conception un peu plus complexe, mais fonctionnent de manière plus dynamique et promettent des possibilités de réglage encore plus fines.

La photo montre le cadre arrière d'un vélo Commencal META. Il est équipé d'un amortisseur Öhlins TTX1 Air.
La photo montre le cadre arrière d'un vélo Commencal META. Il est équipé d'un amortisseur Öhlins TTX1 Air.

Les suspensions pneumatiques peuvent être adaptées au conducteur et au terrain facilement et sans trop d'efforts. © bc GmbH

Qu'est-ce que le ressort négatif ?

Pratiquement tous les éléments de suspension pneumatique sont aujourd'hui équipés d'un ressort dit négatif. Il ne s'agit pas d'un débattement négatif (voir aussi "sag"), mais de l'élimination d'un problème fondamental des ressorts pneumatiques : Étant donné qu'une simple chambre d'air reste sous pression même lorsqu'elle est complètement détendue, il faut une certaine force pour la mettre en mouvement. Les premières fourches à suspension pneumatique avaient donc une réponse plutôt mauvaise et on sentait clairement une butée lors du débattement. Les éléments de suspension modernes remédient à ce problème avec un ressort négatif. Elle s'oppose à la pression dans la chambre d'air positive à l'état déployé et l'annule en quelque sorte. Ainsi, ton élément de suspension peut déjà réagir à des forces qui sont plus faibles que ce que la pression d'air dans la chambre principale permet. Comme le ressort négatif est nettement plus petit, il n'agit qu'au début du débattement et n'a pratiquement aucune influence au-delà. La plupart des amortisseurs et des fourches utilisent une deuxième petite chambre d'air comme ressort négatif. La pression est automatiquement équilibrée avec la chambre principale lors de la compression. Certains fabricants utilisent à la place un petit ressort en acier ou en titane et peuvent ainsi se contenter de moins de joints.

Que sont les ressorts de compression hélicoïdaux (Coil Spring) et quels sont leurs avantages ?

Sur les VTTs destinés à un usage plus intensif, on trouve encore toujours des ressorts en titane ou en acier - notamment au niveau de l'amortisseur, où ils se remarquent au premier coup d'œil. Le moyen de suspension est un ressort dit de compression hélicoïdale (également appelé ressort de torsion enroulé), qui repose sur l'amortisseur et se comprime sous pression. Même si cela n'est pas tout à fait correct d'un point de vue technique, on parle souvent dans le langage courant de ressort en spirale. Les avantages des ressorts métalliques résident surtout dans leur performance sur les trails :

  • La réponse est particulièrement sensible, ce qui augmente non seulement le confort, mais aussi l'adhérence de ton vélo.
  • Comme le système nécessite moins de joints qu'une suspension pneumatique, il a moins de friction et un couple de décollage plus faible.
  • Contrairement à la suspension pneumatique, la dureté d'un ressort en acier ou en titane reste constante, même si le système s'échauffe à cause de la friction lors d'une longue descente ou si la température extérieure et la pression atmosphérique varient. Ainsi, par exemple, lors de la finale de la compétition de downhill et à la fin d'un parcours exigeant, tu auras toujours le même comportement de suspension. Les amortisseurs pneumatiques peuvent parfois atteindre plus rapidement leurs limites dans des situations extrêmes comme le sont les courses.
  • La structure moins complexe d'un ressort métallique facilite également l'entretien. Par exemple, il y a moins de joints à remplacer.
  • La plupart des ressorts hélicoïdaux ont une courbe caractéristique linéaire, ce qui t'aide à utiliser l'entièreté du débattement. À condition que la cinématique du cadre soit adaptée à l'utilisation d'un amortisseur Coil.

Question de matériau : ressort en acier, titane ou acier spécial ?

La plupart des ressorts de compression hélicoïdaux sont faits d'acier spécial. Ils sont bon marché, ce qui est particulièrement avantageux si tu veux essayer différentes rigidités de ressort. Les ressorts en titane, en revanche, sont certes coûteux, mais nettement plus légers. De plus, ils ne rouillent pas - même sans revêtement. Depuis quelques années, certains fabricants proposent en outre des ressorts spéciaux en acier, de conception plus légère, que l'on retrouve souvent sur les VTTs des cyclistes professionnels qui participent à la Coupe du monde. Leur prix se situe entre le titane et l'acier simple, et ils sont souvent même plus légers que le titane. Les ressorts de Fox portant le suffixe "Super Light Steel" (SLS) en sont un exemple.

La photo montre le cadre arrière d'un vélo Santa Cruz Hightower. Il est équipé d'un amortisseur DHX2 Fox avec un ressort en Super Light Steel.
La photo montre le cadre arrière d'un vélo Santa Cruz Hightower. Il est équipé d'un amortisseur DHX2 Fox avec un ressort en Super Light Steel.

Les suspensions avec ressort en acier sont particulièrement sensibles et maintiennent la rigidité de la suspension constante, même après plusieurs heures. © bc GmbH

Trouver la bonne rigidité de ressort

Outre l'alliage, la dureté des ressorts de compression hélicoïdaux dépend de leur diamètre et du nombre d'enroulements, ainsi que de la coupe transversale du fil. Pour les éléments de suspension VTT, la rigidité est généralement exprimée en livres par pouce (lb/in ou plus simplement lbs). Ce chiffre indique donc combien de livres anglaises (1 lbs correspond à environ 454 grammes) doivent agir sur le ressort pour le comprimer d'un pouce (25,4 millimètres). La dureté de ressort qui te convient le mieux, à toi et à ton vélo, dépend en premier lieu de ton poids et du sag que tu souhaites avoir. Pour la roue arrière, le rapport de transmission de ton cadre, le débattement de la suspension et la répartition du poids entre la roue avant et la roue arrière jouent également un rôle important. Il est important de monter un ressort avec la dureté appropriée, car tu ne pourras plus le régler ultérieurement. La précontrainte ne modifie pas la rigidité, elle ne fait que décaler la courbe caractéristique vers le haut et détériore ainsi la réponse. Dans la mesure du possible, tu ne devrais utiliser la précontrainte que pour monter ton ressort sans jeu ni claquement. Si tu as l'impression d'être trop bas dans le débattement, il est préférable d'installer un ressort plus dur au lieu d'augmenter la précontrainte.

Conseil : certains fabricants d'amortisseurs mettent à disposition des calculateurs en ligne qui te permettent de déterminer plus facilement la rigidité du ressort. Si tu as des doutes, n'hésite pas à nous contacter !

Cas particulier des élastomères et des ressorts à lames en carbone

Outre les suspensions métalliques et pneumatiques, les élastomères jouaient autrefois également un rôle important sur les VTT. Aujourd'hui, tu ne trouveras plus de tels éléments amortisseurs en plastique que dans des systèmes minimalistes sur des softtails de cross-country, des vélos de gravel, sur des vélos pour enfants ou des vélos pliants. Les fourches avec des ressorts à lames en carbone constituent une autre niche où ils sont utilisés, mais celles-ci sont plutôt difficilement comparables aux fourches de VTT qui ont une suspension à part entière.

Quel ressort pour quelle utilisation ?

La grande question reste : ressort en titane, ressort en acier, ou suspension pneumatique ? Comme souvent, tu es le seul à pouvoir définir tes priorités. Tu veux garder ton vélo léger ou tu aimes être flexible dans tes réglages ? Dans ce cas, une suspension pneumatique est probablement le meilleur choix. Accordes-tu en revanche plus d'importance à une meilleure réactivité, à une adhérence maximale et ce même après une longue étape d'enduro ou de downhill vraiment exigeante, il pourrait être intéressant de passer à un ressort en acier. Avant de te décider, veille à respecter les recommandations et les autorisations du fabricant de ton vélo. Une cinématique conçue pour des amortisseurs à air progressifs pourrait avoir tendance à s'emballer et à s'affaisser avec un amortisseur à ressort en acier. Au final, la décision reste, outre tous les aspects factuels, une question de goût. D'un côté, il n'est pas exclu de voir quelqu'un gagner la Coupe du monde de downhill avec un amortisseur pneumatique, et tu peux tout autant apercevoir des cyclistes tout à fait satisfait(e)s sur leur vélo de downcountry doté d'un amortisseur à ressort en acier.