Lorsque votre VTT est soumis à des conditions variables, comme la température ou l'altitude (réglage en plaine, utilisation en station-bikepark par exemple), le fonctionnement des suspensions est modifié.
Zoom sur ce qui change.
La température 🌡
La température à laquelle une suspension est soumise a un impact sur la pression de l’air à l’intérieur de celle-ci.
Les fabricants développent des systèmes permettant de réguler la température lors des descentes. L’objectif ultime est de conserver le plus possible la même température interne du haut jusqu’en bas de la montagne 🏔.
Des principes comme le ‘’piggy back’’ ont été développés afin d’utiliser une plus grande quantité de fluide et de le faire circuler à l’extérieur de la suspension.
Cela agit un peu comme un radiateur ♨️: l’huile qui passe à travers le piston du ‘’damper’’ va générer de la chaleur à cause du frottement. Plus la compression et le rebond sont réglés afin d’être lents, plus il y aura de la restriction pour le passage de l’huile, accentuant ainsi le frottement. Si cette chaleur n’est pas dissipée, elle va augmenter la température globale de la suspension et par le fait même celle de l’air à l’intérieur.
Cependant, il faut relativiser les choses car malgré l’énoncé précédent, il n’est pas nécessaire d’ajuster vos suspensions avec les paramètres les plus ouverts possible afin de réduire le frottement. En effet, les suspensions aujourd’hui sont conçues pour gérer ces écarts de température. L’air contenu dans le ressort est très sensible aux variations de température. Lors d’une descente en compétition ou DH, il n’est pas rare de voir les suspensions augmenter de 13° à 16° degrés Celsius par rapport à leur température initiale. Cette variation de température a donc indéniablement un impact sur la pression de l’air à l’intérieur des chambres.
La loi sur les gaz parfaits permet de calculer la variation de pression en fonction du volume et de la température. (Vous vous souvenez ? 👨🎓) Bien que chaque suspension soit unique car chacune a un volume qui lui est propre, nous pouvons tout de même établir une ligne directrice globale. Pour une variation de 10 degrés Celsius, on peut observer une variation de la pression de l’air à l’intérieur de la suspension d’environ 3.7 %.
Prenons par exemple un amortisseur Fox float DPX2 ajusté à une pression de 200 psi (13,8 bars) et à une température de 15° Celsius en haut de la montagne. Pendant la descente intensive, imaginons que la température de notre suspension a augmenté de 16 degrés pour atteindre 31 degrés Celsius. La pression à l’intérieur aura donc augmenté d’environ 11 psi pour atteindre 211 psi (14,5 bars).
La formule permettant de calculer la variation de pression est la suivante :
Pression finale = Pression initiale x (Température finale +273) / Température initiale + 273
Cette formule est une approximation puisque l’azote compose 78% de l’air ambiant. Vous comprendrez donc qu’il y a une marge d’erreur puisque chaque gaz est différent. L’oxygène compose le 21% restant ainsi que 1% de gaz rares.
Après quelques essais empiriques, on peux confirmer que l’application de cette formule est très près de la réalité.
L'altitude 🚠
Au niveau de la mer, tous les objets sont soumis à une pression agissant sur 1 atm, soit 14.696 psi, mesurés sur une échelle absolue.
Lorsque vous ajustez votre suspension à 200 psi (13,8 bars), ce que vous lisez en réalité est une pression manométrique qui se calcule par la différence entre la pression ambiante et la pression à l'intérieur de l'amortisseur.
Dans notre exemple, si vous vous trouvez au niveau de la mer, la pression à l'intérieur de l’amortisseur est de 214.696 psi (14,8 bars) et la pression à l'extérieur est de 14.696 psi (1 bar), ce qui représente une différence de 200 psi (13,8 bars).
En montant en altitude, la pression ambiante diminue. Lorsque l’on atteint une altitude de 3 000 m, la pression ambiante diminue de 4,5 psi (0,3 bar), pour atteindre 10.196 psi (0,7 bar).
Pour faire simple, la pression atmosphérique diminue de 0,1 bar (~1,5 psi) tous les 1000 m d'altitude.
La pression manométrique dans l’amortisseur est donc maintenant de 204.5 psi (214.696 - 10.196) soit 14,1 bars. Vous pouvez donc constater une augmentation de la pression interne qui est due au différentiel avec la pression atmosphérique.
Quel impact sur le comportement des suspensions ? 🤔
Si un tube (‘’shaft’’) d’amortisseur de 32 mm a une superficie de 8 cm², la différence de 0,3 bar entre le niveau de la mer et 3000m d’altitude fera une différence d’environ 2,7kg de pression sur le piston.
Pour une fourche de diamètre différent (34mm, 36mm ou 40mm) nous aurons un impact différent puisque son volume d’air n’est pas le même. Au final, une différence de 0,3 bar ne sera que très peu significative dans le comportement de la suspension, car, rappelez-vous, vous descendez et la pression reprendra sa valeur initiale durant le parcours.
Il faudrait atteindre environ 4500m d’altitude pour avoir un impact notable sur les performances d’un amortisseur arrière ("shock").
Cet impact proviendrait en grande partie du ratio exercé par le système par rapport à la force des impacts que subit la roue arrière. En deçà de cette altitude, l’impact du rendement global serait négligeable pour le différentiel de pression que cela créerait.
Pour la fourche, c’est différent. À partir de 1500m, on pourrait observer un changement de performance.
Lorsqu’on monte en altitude, généralement, on constatera une diminution de la température. Il faut donc aussi prendre en considération l’aspect mentionné ci-avant.
N’oubliez pas que les variations de pression atmosphérique auront le même impact sur le comportement de vos pneus.
Il est important de se rappeler qu’il n’y a aucune solution concrète que l’on peut mettre en pratique comme VTTiste pour réduire la température de nos suspensions ou encore l’impact de l’altitude sur celles-ci.
Malgré ce que nous vous avons démontré, sur le terrain, très peu de gens auront les capacités de sentir les effets qu’apportent la température et l’altitude aux suspensions.
Vous pouvez donc rouler sans vous soucier de ce phénomène et simplement apprécier la piste devant vous. L’augmentation de pression créera une diminution du sag et une sensation de fermeté de la suspension lors des amortissements.
Est-ce que cela est vraiment significatif ?
Pour un amortisseur, seuls les pilotes de haut niveau pourraient en venir à ressentir cet effet puisque la variation est très faible. Un changement de sag de 2 à 3 % sur une période donnée est difficilement perceptible. Cela s’explique par le principe de bras de levier du système de suspension. La force de l’impact est alors transmise plus facilement à l’amortisseur.
Pour la fourche, c’est autre chose, car des variations de pression plus faibles auront un effet majeur sur le sag. Il faut se rappeler qu’une fourche ne bénéficie pas d’un effet de levier. Le ratio est alors 1:1. Un durcissement du ressort se traduira par l'augmentation des vibrations transmises aux bras en plus de l’absorption moins efficace des impacts pour la conduite.
Conclusion
Pour les amateurs, c’est lors des sorties hivernales que l’on peut percevoir un impact majeur, ou encore lorsque l’on ajuste nos suspensions qu’une seule fois et que l’on voyage par la suite.
Il est important de ne pas oublier que ce principe ne s’applique pas seulement à la température générée par votre descente, mais aussi à la température extérieure. Si vous calculez votre sag à l’intérieur de votre maison à 20 degrés et que vous sortez faire du vélo à -10 degrés, vous n’aurez plus le même sag qu’à l’intérieur et cela influencera le rendement souhaité de la suspension. Il est donc impératif de toujours vérifier votre sag à l’extérieur et non à l’intérieur. Il en est de même si vous calculez votre sag en début de saison et que vous voyagez. Cette donnée va varier en fonction de la température des endroits que vous allez visiter. Elle doit donc être sans cesse vérifiée avant chaque sortie.
Pour ceux qui se poseraient la question au sujet de l’impact de la haute altitude comme les vols d’avion lors du transport de vos vélos, notez que la soute à bagages des avions est pressurisée et la variation de pression est très faible. Il n’y a donc aucune raison de diminuer la pression de vos pneus ou de vos suspensions, car cela ne peut en aucun cas les endommager. Les suspensions et vos pneus peuvent supporter nettement plus de pression.