Fourche

Les buts principaux de la fourche ont été bien décrit par Ph. MAILLARD-BRUNE, chef de service au CTA, dans un article paru dans Le Cycliste en mai 1949, "La technique des fourches du cycle" :

"Nous estimons que la fourche est l'organe le plus important et le plus complexe à réaliser parmi les nombreuses pièces constituants une bicyclette. Pour s'en convaincre, il suffit d'examiner ses buts principaux : - Assurer la direction tout en maintenant la stabilité ; - Supporter une partie du poids total appliqué sur le cycle ; - Amortir les chocs et les vibrations provoquées par les inégalités du sol ; - Résister aux efforts provoqués par le couple de freinage. C'est donc un organe dont dépend presque entièrement (avec les freins) la sécurité du cycliste, toute rupture étant susceptible de provoquer un accident."

Fourreaux

Les fourreaux devront être souples. En effet, si les fourreaux sont droits comme sur certaines bicyclettes de course dans le but de rechercher la rigidité maximale (et la nervosité), ceux-ci ne se plient pas. Et comme le chêne de la fable, ils risquent de se rompre. En fait, eux, ils ne se romperont pas. Par contre, ils entraîneront la rupture du tube pivot au niveau du roulement inférieur par transmission intégrale des irrégularités de la route. La souplesse, en amortissant les vibrations et les chocs, apporte du confort mais surtout diminue les contraintes à l'emmanchement et les risques de rupture.

Pivot

Le pivot de fourche est une pièce maîtresse pour la sécurité du tandem. En effet, les cas de rupture au niveau du tube pivot sans être fréquents existent malheureusement. Or une rupture du pivot est très grave si elle provient brutalement. Généralement, elle provient par fatigue au niveau de l'encastrement du jeu de roulement inférieur de la direction. Cette position est normale, car dans cette zone se situe « l'encastrement » de la fourche dans le cadre. Si les fourreaux ne sont pas suffisamment souples (cas des fourches droites rigides), les efforts de flexion sur la fourche sont reportés dans cette zone. Si en plus, la portée du roulement est usinée sans rayon raccordement ou si la section du pivot est insuffisante, cette zone fatigue. Sous les coups redoublés des déformations de la route (trous et bosses), des freinages ou autres sollicitations, une fissure va s'amorcer puis croître jusqu'à la rupture finale. Jadis, on montait à force à l'intérieur du pivot un morceau de cornouiller. Ce bois très dur évitait la rupture finale brutale. De nos jours, son emploi est tombé en désuétude. La conception des fourches a réalisé des progrès.

Cependant, il convient absolument de faire attention au pivot lors de la construction du tandem. La mode du tube de diamètre 1"1/8 est pour nous tandémistes une bonne chose. En effet, les conditions sévères d'emploi du VTT, puis la recherche d'allégement en utilisant des tubes pivot en aluminium, ont conduit à l'utilisation presque généralisée de tubes de fort diamètre. Par contre, contrairement aux bicyclettes, s'il faut utiliser un tube de fort diamètre, il vaut mieux utiliser l'acier. Ainsi, les ateliers Follis utilisent depuis de nombreuses années, pour leurs tandems, un tube spécifique de section augmentée. Les coureurs du Paris-Roubaix utilisent pour Paris-Roubaix "L'enfer du Nord", des tubes pivot en acier sur leur fourche en fibres de carbone. Il vaut mieux sur cet accessoire suivre leur prudence.

Tête de fourche "à plaquettes"

Cette tête est généralement constituée par deux plaquettes découpées en tôle d'acier de 4 à 5 mm d'épaisseur dans lesquelles viennent s'encastrer le tube-pivot et l'extrémité supérieure des fourreaux. Ce modèle n'est employé que par les constructeurs-artisans comme Follis. Son principal avantage par suite de l'élasticité des deux plaques d'acier, est d'absorber une partie des chocs et vibrations dus aux inégalités du sol. Le poids est très faible par rapport aux têtes en acier forgé ou aux têtes en tôle emboutie ou même les têtes obtenues en micro-fusion. Ceci explique la faveur dont a joui ce montage dans les concours techniques de l'après-guerre.

            Choisir une fourche à suspension

 Le choix peut être fait suivant plusieurs caractéristiques techniques

•   le type de fourche
•   la technologie du ressort
•   le type d'amortisseur
•   le type d'utilisation
•  la fiabilité et l'entretien
•   le vélo sur lequel on veut la monter

• Le type de fourche :

  Une grande majorité des fourches est télescopique, c'est à dire composée de deux tubes fixés au té de fourche, les plongeurs et deux tubes qui coulissent autour, les fourreaux. Les avantages portent sur le choix de fourches de ce type, l'expérience importante des constructeurs, la place pour les éléments de suspension et d'amortissement. Les inconvénients sont l'obligation de rigidifier un fourreau par rapport à l'autre (sinon l'un s'enfonce plus que l'autre et les patins touchent la jante), la sensibilité à la boue qui a tendance à pénétrer en plongeurs et fourreaux (proche du pneu donc la saleté), la tendance à se tordre sous l'effet d'un choc frontal en même temps qu'elle s'enfonce, la variation de l'angle de chasse au freinage ... Pourquoi tant de fourches télescopique : à cause de la grande connaissance des problèmes due à l'expérience de la moto.

  Une variante de ce type de fourche est la fourche inversée où ce sont les fourreaux qui sont fixés au té et les plongeurs qui sont mobiles à l'intérieur. L'intérêt est une plus grande rigidité, l' inconvénient est la fixation des freins (disque presque obligatoire).

 Ces deux types de fourches peuvent être à simple té (en dessous de la colonne de direction) ou à double té (de part et d'autre).

 Une autre variante de cette fourche est la fourche HeadShock de Cannondale : c'est une sorte de fourche rigide qui coulisse dans la douille de direction. Les avantages sont le poids et la rigidité, l'inconvénient est la non compatibilité avec 99% des cadres (sauf Cannondale et Merlin).

  Il existe aussi des fourches à parallélogramme déformable. La roue est reliée à la colonne de direction par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable . Ce parallélogramme peut être devant la colonne de direction (Girvin, K2, Fournales) ou en dessous (AMP). L'avantage est l'isolation de la partie ressort/amortisseur du reste de la fourche. L'amortisseur subit donc moins de contraintes et l'on gagne en fiabilité de ce côté .Un autre avantage est le controle de l'angle de chasse au cours de l'enfoncement de la suspension. L'inconvénient est la présence d'au moins 4 axes, donc un risque de prise de jeu si le système n'est pas parfaitement conçu.

• La technologie du ressort :

  le ressort hélicoïdal en acier : ce ressort permet une grande sensibilité aux faibles chocs, est fiable dans le temps, insensible aux variations de température. Il ne coûte pas cher à produire. En cas de gros chocs, il risque de talonner (toutes les spires du ressort se touchent). Il n'est absolument pas amorti (rebonds et oscillations importants) et demande donc un amortisseur sérieux. En moto, on utilise fréquemment des ressorts à pas variable qui améliorent la progressivité du système, pas en vélo, bizarre. Le poids du ressort grève le poids de la fourche, certaines marques (Manitou entre autres) montent des ressorts en titane pour gagner du poids.

Le ressort en tampons d'élastomère : ce système est léger et comporte un amortissement naturel supérieur au ressort en acier (le retour est quand même rapide). Il talonne moins durement que le ressort acier. Il est moins sensible aux petits chocs et très sensible aux variations de température (très dur en hiver, mou en été), bien que certains élastomères améliorent cette situation (élastomères MCU). Il est conseillé d'enduire régulièrement les élastomères de graisse.

le ressort pneumatique : de l'air enfermé hermétiquement dans une chambre à volume variable, se comporte comme un ressort. Ce ressort a une dureté infiniment variable (en fonction de la pression de départ et de l'enfoncement). Il est quasiment impossible de le faire talonner. Son poids est nul (par rapport au poids d'ensemble). Par contre, il nécessite une étanchéité parfaite donc des joints très bien ajustés. Du même coup, il perd beaucoup de sa sensibilité naturelle sur les petits chocs (les joints "collent").

 Certaines fourches combinent ces systèmes pour bénéficier des différentes qualités de l'un et l'autre.

• Le type d'amortisseur :

Attention ne confondez pas ressort et amortisseur. Le ressort assure la suspension et permet le retour à la position initiale après un choc. L'amortisseur freine les oscillations du système de suspension. On distingue les systèmes suivants :

l'absence d'amortisseur : sur certaines fourches bas de gamme, aucun dispositif particulier n'est dédié à l'amortissement, seuls les frottements internes de la fourche freinent la suspension. Ces fourches sont à réserver à un usage randonnée confort. En cas d'usage sportif, le comportement de la fourche va être incontrôlable et dangereux.

 l'amortisseur à base de graisse : la présence de graisse dans les fourreaux d'une fourche télescopique joue un rôle d'amortissement. Pour que cela puisse fonctionner sans trop de variations, la fourche doit comporter des graisseurs externes et des joints sérieux empêchant la graisse de sortir trop facilement. Aucun réglage n'est possible.

l'amortisseur hydraulique : la circulation d'huile dans de petits orifices calibrés freine la suspension. Le réglage s'effectue en jouant sur la taille de ces orifices, on peut même obtenir un amortissement différent entre compression et détente en obligeant l'huile à ne pas utiliser les mêmes orifices à l'aller et au retour. L'huile en s'échauffant peut changer le comportement de l'amortisseur. Suivant les systèmes, l'huile est contenue directement dans la fourche, dans des cartouches ouvertes ou fermées. Attention les cartouches fermées sont petites et vieillissent mal.

l'amortissement pneumatique : certains amortisseurs utilisent de l'air pour freiner la suspension en le faisant passer dans de petits orifices. Le réglage se fait de la même façon que sur les amortisseurs hydrauliques. L'air en s'échauffant peut changer le comportement de l'amortisseur.

•  type d'utilisation

En fonction du type d'utilisation, on privilégiera confort fiabilité, performances, débattement, poids ...

  en randonnée , une fourche devra assurer avant tout le confort et être suffisamment fiable pour ne pas contraindre à une maintenance permanente. Le ressort hélicoïdal est un bon système pour la randonnée, il pourra être complété par un amortisseur : s'il est hydraulique, il sera réglable et assurera du même coup la lubrification.

 en randonnée sportive, on recherchera un peu plus la qualité de comportement, un poids pas trop important. L'élastomère peut être un choix correct (poids et prix), l'air (adaptation facile, poids), ressort acier. L'amortissement sera plus soigné. en cross country, l'amortissement et le poids seront primordiaux. L'air comme ressort est parfait (poids, réglages, seuil de déclenchementimportant limitant le pompage). La rigidité de la fourche doit être suffisante (précision de pilotage, frottements parasites des patins sur la jante).

en free-ride, le débattement est plus important, la rigidité et la solidité de la fourche compte. Le poids augmente et le rendement diminue. La qualité de l'amortisseur n'est pas à négliger. Les fourches double-té amènent rigidité, augmentent le poids, le prix et ne sont en aucun cas à associer avec la qualité : il en existe de très bonnes (très chères) et aussi de très mauvaises (plus abordables ...).

La fiabilité d'une fourche est fonction de son utilisation , de son entretien et de la qualité de sa conception.

 La présence de soufflets améliore l'étanchéité (s'ils sont correctement ajustés).

 Sur les fourches bas de gamme, penser à démonter pour lubrifier de temps en temps : quand tout est rouillé c'est trop tard. Une petite goutte d'huile sur les plongeurs après chaque lavage, c'est mieux.

 Sur les fourches oléopneumatiques, nettoyer et graisser les plongeurs régulièrement pour soigner les joints spis. On peut leur ajouter des soufflets (style Lizard skins par exemple).

Prenez toujours l'avis de personnes pratiquant depuis plusieurs années. Visitez les sites avec des tests et interogez les forums. Un modèle qui existe depuis plusieurs années est connu (en bien ou en mal).

Suivant la géomètrie du vélo, on ne peut pas toujours monter n'importe quelle fourche. Une fourche à suspension remonte l'avant du vélo, plus ou moins en fonction de son débattement. Si le vélo n'a pas été prévu pour, montez une fourche au débattement limité. Montez une fourche à grand débattement uniquement sur les vélos prévus pour (free ride par exemple). Plus la fourche relève le vélo, plus on perd en maniabilté, plus on gagne en stabilité.