bike geometry

Géométrie des cadres de vélo

C’est la géométrie du cadre qui influe le plus sur le confort, l’efficacité et la maniabilité de votre vélo, mais les matériaux utilisés pour sa construction ainsi que les roues et les pneus montés sur le vélo jouent aussi un rôle.

Empattement

L’empattement est la distance entre les moyeux avant et arrière. Il modifie la maniabilité du vélo, la capacité du vélo à amortir les chocs et le confort général. Les motomarines étant plus courtes que les navires, elles tournent beaucoup plus facilement. C’est la même chose pour les vélos. En général, plus l’empattement est court, plus le vélo est maniable et nerveux. Inversement, plus l’empattement est long, plus le vélo a tendance à conserver son cap et plus sa conduite semble stable.

L’empattement influe aussi sur la flexibilité du cadre et, par conséquent, sur le confort général du vélo. Plus l’empattement est long, plus le cadre peut fléchir dans le plan vertical, mieux amortir les chocs et donc, offrir plus de confort. Un empattement court permet moins de flexion sur le plan vertical et transmet plus les chocs au cycliste.

Les vélos de sport et les vélos de montagne performants sont conçus pour être nerveux et maniables. Ils ont généralement un empattement court. Les vélos urbains, de cyclotourisme et de montagne de base visent avant tout le confort et présentent généralement un empattement long.

Longueur de la base arrière

La base arrière est constituée des tubes du cadre qui relient le pédalier au moyeu arrière. Elle forme l’axe principal le long duquel l’effort est transmis à la roue arrière. Plus la base arrière est courte, moins elle fléchit latéralement, moins la flexion du cadre engendre de perte d’énergie lors du pédalage et plus l’énergie transmise à la roue arrière est grande. Les vélos dotés d’une base arrière courte grimpent et accélèrent généralement mieux que ceux ayant une base arrière plus longue. Les bases arrière courtes rapprochent cependant la roue arrière de l’aplomb de la selle et les chocs verticaux sont donc transmis plus intensément au cycliste. Ce n’est pas un problème pour les sorties de 2 à 4 heures sur une route bien plate, mais ceci peut rendre le vélo inconfortable pour les sorties plus longues ou sur sentier.

Les bases arrière longues éloignent la roue arrière de la selle, diminuant ainsi l’intensité des chocs transmis au cycliste. Elles réduisent également l’angle de la ligne de chaîne sur les braquets extrêmes (grand plateau et grand pignon, petit plateau et petit pignon), ce qui a pour effet de réduire la friction et l’usure de l’entraînement. Enfin, comme elles permettent de monter le porte-bagages en avant du moyeu arrière, la distribution du poids et la stabilité s’en trouvent améliorées.

Les vélos de sport et les vélos de montagne performants comportent généralement une base arrière courte (le pneu arrière est à environ 1 cm du tube de selle), tandis que les vélos urbains et les vélos de montagne de base ont une base arrière longue (le pneu arrière est 2 à 4 cm du tube de selle).

Angle du tube de direction

Il s’agit de l’angle entre le tube dans lequel se loge la fourche et le tube supérieur du cadre. Plus cet angle est petit, plus le vélo aura tendance à conserver son cap. Plus cet angle est prononcé, plus le vélo changera facilement de direction. Les faibles angles de tube de direction font aussi que la fourche est plus inclinée par rapport à la verticale et qu’elle est donc plus apte à fléchir pour amortir les chocs. Quand l’angle du tube direction est plus grand, la fourche est plus à la verticale, ce qui en limite le fléchissement et la capacité à amortir les chocs.

Les vélos de cyclotourisme et les vélos de montagne présentent habituellement un angle de tube de direction faible. Les cyclotouristes ont rarement besoin de changer de direction rapidement et jouissent du confort accru d’un tube de direction à angle moins prononcé. Les amateurs de vélo de montagne bénéficient quant à eux d’une direction plus lente. L’inverse rendrait difficile le contrôle du vélo sur les sentiers techniques et pourrait le faire dévier de la trajectoire idéale.

Les vélos de route et de course ont généralement un angle de tube de direction plus prononcé. Il est important de pouvoir changer rapidement de direction lorsqu’on participe à une course ou qu’on roule en peloton. Cette géométrie contribue par ailleurs à la nervosité que l’on attend de ce type de vélo.

Résistance au roulement

Lorsqu’une roue roule sur une route ou un sentier, elle rencontre une certaine résistance provoquée par les petits obstacles (bosses, fissures, cailloux, brindilles) et elle perd de l’énergie à cause des frottements qui ont lieu entre le pneu et la surface de contact. On parle alors de résistance au roulement. Cette résistance est fonction du diamètre de la roue ainsi que de la section, de la sculpture et de la pression de gonflage des pneus.

Diamètre des roues

Imaginez votre vélo avec des roues de 3 cm de diamètre. Une roue de ce diamètre n’est pas beaucoup plus grande que la plupart des obstacles sur lesquels elle doit rouler et une grande quantité d’énergie est donc perdue lorsqu’elle les frappe et qu’elle passe par-dessus. Cette roue minuscule se comporte comme une pointe qui s’enfonce dans la route. Maintenant, imaginez que votre vélo est équipé de roues de 3 m de diamètre. La courbure de la jante est très faible et la roue peut facilement enjamber les petites obstructions rencontrées sur la route. La résistance au roulement n’engendre alors qu’une perte d’énergie minime. En général, les roues de grand diamètre (700C, 26 po, 27 po et 29 po) peuvent rouler sans problème sur les petites obstructions et elles opposent une résistance au roulement moindre que celle des roues de diamètre inférieur (20 po ou 24 po).