Le fonctionnement d’un ressort pneumatique


Le ressort à air est le plus complexe des deux systèmes. Il est composé d’une chambre positive, d’une chambre négative et d’un piston.


Chambre positive : La force du ressort correspond à la quantité d’air qu’il y a à l’intérieur de la chambre positive. La pression nécessaire à l’intérieur est relative au volume de la chambre. C’est pour cela que d’une suspension à l’autre, vous n’utilisez pas nécessairement la même pression d’air. Plus on comprime l’air, plus la pression augmente. Il y a donc un durcissement du ressort. On parle donc d’un ressort progressif, car la résistance de l’air augmente de façon progressive. La pression dans un ressort pneumatique est déterminée par le rapport entre la quantité d’air dans la chambre et le volume de la chambre. Si la pression utilisée est la même dans deux fourches différentes, mais que l’une des deux possède une chambre d'air plus petite que l’autre, vous aurez une nette augmentation de la pression pour le même déplacement en débattement. Il y aura donc une courbe de progression très différente entre les deux fourches (voir image). L’avantage d’un ressort progressif est qu’il résiste mieux au bottom out (lorsqu’on atteint le fond). Il peut donc absorber de plus gros impacts sans atteindre son déplacement maximal. Le ressort à air est aussi beaucoup plus léger qu’un ressort hélicoïdal. Pour ceux et celles qui cherchent à alléger leur vélo, cela fait une différence assez significative.


Chambre négative : Tel que mentionné plus haut, le ressort pneumatique est composé aussi d’une chambre d’air négative. Elle peut être soit une chambre d’air ou un ressort mécanique, dépendamment de sa conception. La chambre négative a pour fonction d’amortir le retour à la position initiale du ressort. C’est ce qui permet à la suspension de ne pas donner un effet de balle qui rebondit. La pression à l’intérieur, ou la tension du ressort négatif (si c’est un ressort hélicoïdal) doit être la même que celle du ressort positif. À son retour à sa position initiale, contrairement au coil, le ressort à air ne cesse de créer une poussée. Cette poussée doit donc être absorbée et ralentie par le ressort négatif. Le ressort négatif a aussi pour fonction de réduire le seuil de déclenchement du déplacement de la suspension, affectant alors sa sensibilité. Afin d’égaliser les pressions des deux chambres, il existe deux systèmes. Il y a celui composé d'une fossette (dimple) ou celui utilisant une valve. La valve est placée directement sur le piston tandis que la fossette est placée sur le côté. Ces ouvertures permettent d’égaliser les pressions lorsque la suspension est au repos. L’utilisation d’une chambre négative plus imposante apporte certains avantages. Les suspensions Fox EVOL, la Rockshox Debonair ainsi que la Vorsprung Corset en sont de bons exemples. L’utilisation d’une chambre négative plus grosse permet d’augmenter la sensibilité sur les petits impacts (breakaway point); donc la force nécessaire au déplacement de la suspension comme mentionné plus haut. Ce principe permet à la suspension à air d’être plus linéaire dans le premier tiers de son déplacement afin de se rapprocher le plus possible de la courbe d’un ressort hélicoïdal. Dans le graphique, vous pouvez voir l’impact que différentes grosseurs de chambre négative ont sur la courbe de progression du ressort.


Piston : La troisième composante du ressort à air est le piston. Le piston se situe entre la chambre positive et la chambre négative. Afin d’empêcher l’air de fuir, le piston, qui sert à comprimer l’air, doit avoir un joint d’étanchéité très serré. À cause de ça, il y a davantage de friction. La suspension à air demande donc plus de force pour commencer son déplacement comparativement à un ressort hélicoïdal. La réactivité aux petits impacts est donc altérée. La chambre négative vient alors compenser une partie de ce problème afin de réduire le plus possible cet effet négatif.


Les tokens (ou volume spacer) : Le ressort à air est souvent critiqué dû à son manque de soutien en milieu de course (soutien en mid stroke). Cela se traduit par un affaissement non désiré de la suspension dans le milieu de son débattement. La courbe du ressort, comme vous pouvez le voir sur l’image, subi un creux de vague dans le centre du graphique. Cette baisse crée un affaissement non volontaire et nuit au support de la suspension face aux impacts par rapport à notre poids. Pour compenser ce problème, les compagnies ont développé des ressorts pneumatiques dans lesquels on peut y ajouter des tokens ou volume spacer. Les tokens sont des douilles de plastique que l’on met à l’intérieur du ressort afin de réduire la grosseur de la chambre positive. Cela a pour effet d’augmenter la progressivité du ressort et ainsi assurer un meilleur rendement de la partie centrale de la courbe (mid stroke). Bien que cette pratique corrige en partie le problème, elle rend la suspension encore plus progressive, donc beaucoup plus raide et difficile à enfoncer. Pour chaque token que vous ajouterez dans votre fourche, pour un même sag, vous mettrez en moyenne 5 psi de moins. Plutôt que de mettre beaucoup d'air et perdre toute sensibilité, vous avez donc intérêt à utiliser cette petite modification simple qui améliore le rendement général de la suspension.

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