Nous parlons de veloramas - les matériaux à partir desquels ils sont fabriqués et les facteurs de forme.
Image: Gemma Evans / UnsplashMatière
Le matériau du cadre affecte le prix de la moto et ses caractéristiques: apparence, poids, résistance. Les plus couramment utilisés sont l'acier, l'aluminium, le titane et le carbone.
Les cadres en acier ont
commencé à être utilisés à la fin du 19e siècle . Les vélos avec de tels cadres sont durables mais lourds. Progressivement, l'acier a commencé à supplanter d'autres matériaux plus légers - l'aluminium et le carbone. Cependant, les cadres en acier n'ont pas complètement disparu et sont toujours retrouvés.
Le plus souvent, les fabricants utilisent deux types d'acier: l'acier au carbone (Hi-Ten) et l'alliage chrome-molybdène (Cro-Moly). L'acier au carbone est l'un des matériaux les plus simples et les moins chers. Il ne contient pas d'additifs d'alliage et se trouve sur les vélos d'entrée de gamme. Cro-Moly a du molybdène, il donne à l'acier une structure à grains fins et augmente la résistance.
Avantages: Le principal avantage d'un cadre en acier est sa durabilité. Il est difficile de se plier en cas de choc ou de chute. Un tel cadre se casse rarement soudainement - des fissures qui sont apparues pour une raison quelconque se développent progressivement, se faisant sentir grinçantes. En cas de panne, la structure en acier est facile à réparer. Dans certains cas, les tuyaux pliés peuvent être redressés et les joints fissurés peuvent être digérés. L'acier est principalement utilisé pour fabriquer des vélos d'entrée de gamme et des appareils utilitaires sur lesquels les marchandises peuvent être transportées.
Inconvénients: Comme nous l'avons déjà dit, l'acier est plus lourd que les autres matériaux - la différence de poids peut atteindre un kilogramme. Par exemple, le poids du cadre en acier correspond étroitement à deux kilogrammes, tandis que le cadre en carbone (dont nous parlerons plus tard) peut être plus léger que 950 grammes. Les fabricants utilisent des technologies conçues pour faciliter le cadre en acier du vélo, par exemple le butage (la structure est assemblée à partir de tuyaux à géométrie variable).
Fait intéressant, il n'y a pas si longtemps, des tentatives ont été faites pour remettre les cadres en acier sur la scène professionnelle. L'équipe anglaise Madison-Genesis, vainqueur l'an dernier du Championnat national de cyclisme sur route du Royaume-Uni, a utilisé des vélos en acier Volare il y a plusieurs années pendant la compétition.
Cependant, le cadre en acier perdait encore du poids au profit de structures en d'autres matériaux. Au final, l'équipe est revenue au carbone.
Un autre inconvénient de l'acier est sa sensibilité à la corrosion. Si vous ne vous occupez pas d'un tel cadre, la rouille peut apparaître assez rapidement aux endroits des éclats (où la peinture est endommagée).
Les cadres en aluminium sont le type le plus populaire dans l'industrie moderne. Deux alliages sont utilisés - 6061 et 7005. Le premier contient des impuretés de cuivre et de fer, ce qui le rend plus flexible. En conséquence, la production d'un cadre à partir de 6061 est moins chère. Les principaux éléments d'alliage du deuxième alliage sont le zinc et le magnésium, il est donc plus résistant aux contraintes et aux chocs.
Les cyclistes occidentaux en aluminium appelaient les premiers cadres en aluminium «coton» (noodly). Ils ont été construits à partir de tuyaux de même diamètre que les tuyaux en acier. Le changement de rigidité du matériau n'a pas été pris en compte, les cadres se sont donc pliés et «joués» lors de la conduite.
Les vélos modernes en aluminium ont de gros tuyaux - la différence par rapport à l'acier peut atteindre 20-30%.
Avantages: Les principaux avantages de l'aluminium sont qu'il est plus léger que l'acier et résiste mieux à la corrosion. Au contact de l'oxygène, un film d'oxyde apparaît dessus, qui protège le métal de la rouille. Cependant, si cette couche de protection est néanmoins cassée (une égratignure et même le sel utilisé pour saupoudrer les routes peuvent le faire), l'aluminium commencera à se corroder.
Les cadres en aluminium sont relativement abordables. Par exemple, le prix d'un
vélo électrique
Twitter VS7.0-ER100 avec un cadre en aluminium est de 54 mille roubles. Le
modèle Twitter Twitter TW-E9L coûtera 150
000. Bien sûr, il convient de tenir compte de la différence entre les pièces jointes, mais la tendance générale est claire.
Sur la photo : Twitter VS7.0-ER100Inconvénients: l' aluminium "se fatigue" avec le temps, surtout s'il y a des bosses à sa surface. Certains cyclistes
recommandent de vérifier régulièrement l'état du cadre en aluminium déformé et, si possible, de ne pas retarder son remplacement. Pour augmenter la résistance structurelle, les fabricants, comme dans le cas de l'acier, utilisent le butage (double ou triple), mais cela entraîne une augmentation du coût du cadre.
La réparation d'un cadre en aluminium n'est pas non plus un processus facile. En raison des caractéristiques chimiques du matériau, sa cuisson est difficile. L'aluminium a un
coefficient de dilatation linéaire élevé; par conséquent, il se déforme fortement lorsqu'il est chauffé.
Un tel cadre est plus léger que l'acier, mais plus lourd que l'aluminium. Par force, il apparaît également quelque part au milieu.
Avantages: On
pense qu'un cadre en titane est un cadre pour la vie. Il résiste aux dommages, ne s'use pratiquement pas et ne se corrode pas. De tels cadres sont souvent laissés non peints. Le titane absorbe bien les vibrations à haute fréquence lorsque vous roulez sur une surface inégale, donc les vélos avec un cadre en ce matériau sont considérés comme plus confortables.
Inconvénients: la fabrication d'un cadre en titane est un processus difficile. Les outils lors de la coupe des tuyaux s'usent rapidement (en raison de la dureté de l'alliage) et des conditions spéciales sont requises pour la cuisson du titane. Ces caractéristiques affectent négativement le coût du cadre - il est deux fois plus cher que l'acier ou l'aluminium.
Le carbone a commencé à gagner en popularité (en tant que matériau pour les cadres) à l'aube des années 90. Ensuite, les cyclistes professionnels ont commencé à l'utiliser pour des raisons évidentes (les cadres en carbone étaient beaucoup plus légers que ceux en acier à l'époque). En 1999, le cycliste américain de course sur route
Lance Armstrong a remporté le Tour de France sur un vélo Trek. C'était
la première fois qu'un cycliste parcourait tout le parcours sur un vélo en carbone.
Image: Markus Spiske / UnsplashLe coût élevé et les méthodes de production sophistiquées ont empêché l'adoption généralisée de cadres en carbone. Les tissus spéciaux en filaments de carbone sont superposés en couches, changeant à chaque fois l'angle de la direction du tissage pour donner de la force. Ensuite, les couches sont liées avec des résines époxy. Au départ, ce processus n'était absolument pas automatisé. Au fil du temps, les processus technologiques se sont améliorés, mais le travail manuel
est toujours utilisé dans la production de cadres en carbone.
Avantages: Le principal avantage de la fibre de carbone est sa légèreté. À titre de comparaison, la ligne Twitter dispose de deux vélos électriques en fibre de carbone
TW-E9L et
E9W - leur poids est de 18 kilogrammes (en tenant compte du poids de la batterie). Alors que le poids des vélos électriques avec un cadre en aluminium
atteint 20 kilogrammes .
Il est facile de donner du carbone à n'importe quelle forme, ce qui ouvre de grandes opportunités pour les concepteurs. D'où sa popularité dans la production de vélos sur mesure. Des bureaux personnalisés comme Filament Bikes ou Argonaut Cycles créent des cadres en carbone personnalisés.
Inconvénients: En plus du coût élevé, parmi les lacunes on peut noter la fragilité. Si l'intégrité de la fibre de carbone est compromise, le cadre peut se casser à tout moment. Et dans la plupart des cas, les cadres en carbone cassés ne sont pas réparables - ils doivent être entièrement remplacés.
Sur le réseau, vous pouvez trouver un site -
Busted Carbon - dont l'auteur a téléchargé des photos de cadres de carbone soudainement fissurés envoyés par des lecteurs. Il existe un fil similaire
sur Reddit .
Facteur de forme
Le cadre rigide a une fourche avant rigide et n'a pas de suspension arrière. Les premiers prototypes de vélos modernes avaient exactement un tel design. Un exemple de vélo rigide moderne est l'
Airwheel R8 - son cadre et sa fourche avant sont faits de tuyaux en aluminium à haute résistance.
Sur la photo: Airwheel R8Avantages: faible poids - une fourche rigide en acier pèse un kilogramme et demi, une fourche en aluminium pèse environ un kilogramme, le poids d'une fourche en carbone l'est encore moins. Le poids d'une fourche avec absorption des chocs approche de deux kilogrammes.
Il est plus facile de rouler avec une fourche rigide, car l'énergie du pédalage va directement aux roues (elle n'est pas dépensée en amortissement). Il n'est pas non plus nécessaire de servir de telles fourches: elles n'ont rien à lubrifier et à nettoyer. De plus, la structure rigide n'a pas de composants mobiles, ce qui réduit le risque de rupture.
Inconvénients: fortes vibrations du volant - à haute vitesse en cas de coups dans les puits ou les nids de poule, il y a un risque de perdre le contrôle du vélo. Les experts
notent que vous pouvez augmenter le confort de conduite en installant un volant en carbone. Il amortira les vibrations. Un pneu épais d'une largeur de 2,3 pouces aidera également.
C'est un vélo avec un cadre solide, mais avec une suspension avant. Peut-être le type de vélo le plus courant aujourd'hui.
Avantages: Une fourche amortie adoucit les petits tremblements, il est plus confortable de rouler avec. Dans le même temps, un cadre de type hardtail a toujours une conception assez simple, ce qui augmente la fiabilité.
Inconvénients: Bien que ce type de cadre soit adapté à la conduite tout-terrain, la conduite peut être difficile. Nous avons testé le
vélo électrique
Twitter TW-E9L avec un semi-rigide dans des conditions hors route et avons même effectué un
petit test de collision .
La moto a montré son meilleur côté. Cependant, pour conduire un vélo de type semi-rigide le long de l '«intersection», vous devez rester debout pour la plupart - le manque d'amortisseur arrière l'affecte.
Les vélos avec deux amortisseurs - avant et arrière - sont conçus pour surmonter les pistes rocheuses et les descentes abruptes. Ces vélos sont utilisés par des athlètes professionnels
dans les compétitions de descente . Cependant, rouler en ville avec un tel vélo a aussi ses avantages.
Avantages: L' amortissement des deux roues élimine complètement les petits tremblements, tandis que les gros se ramollissent considérablement. Pour cette raison, il devient confortable de rouler sur n'importe quelle surface (y compris sur l'asphalte).
Inconvénients: forte accumulation de pédalage, ce qui enlève la plupart de l'énergie musculaire - il devient plus difficile de rouler.
Il existe des systèmes qui bloquent les amortisseurs jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires. La soupape d'inertie réagit aux chocs et déverrouille la suspension.
Dès que la route redevient régulière, les amortisseurs sont bloqués. Mais ces solutions ne sont pas bon marché et nécessitent une maintenance régulière. Par conséquent, ils sont principalement utilisés par les athlètes.
Le deuxième problème est le poids du vélo. Un vélo
électrique en aluminium à deux suspensions pesant 20 kilogrammes est tout à fait normal. Pour les vélos sans moteur électrique, ce chiffre est
légèrement inférieur - il existe des modèles pesant 18 ou 19 kilogrammes.
La prochaine fois, nous continuerons à parler des composants des vélos électriques: types de moteurs, batteries, pédales et kits de carrosserie.
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