FRDÉVELOPPEMENT DE LA BOXXER
Améliorations sur le châssis | Conception à double tube du ressort DebonAir+ | Friction : Ports d’huile et hauteur de té progressive | Charger 3 et ButterCups | Les grandes choses prennent du temps
L’histoire du développement de notre fourche BoXXer débute à Snowshoe, aux États-Unis, sur la dernière épreuve de la Coupe du monde de DH 2021 : une double épreuve sur les pistes accidentées de Snowshoe, jonchées de rochers et de racines. Quelques prototypes sous le bras, une petite armée d’ingénieurs s’est pointée sur les stands au sommet du mont Snowshoe et a déchargé l’équipement de test dans la remorque SRAM. L’équipe de développement n’était pas là pour la course, mais pour les tests qui suivraient : il s’agissait de passer deux jours avec les équipes Trek Factory Race et RockShox Trek Race (et leurs mécaniciens) pour tester différentes itérations de la BoXXer sur le terrain, sur la piste où elles avaient déjà couru deux fois. L’objectif : collecter les impressions des meilleurs athlètes de DH au monde sur la nouvelle BoXXer 38 mm. Armés de systèmes d’acquisition de données (DAQ), ils ont installé sur les cadres les nouveaux prototypes BoXXer, adaptés sur mesure aux athlètes, puis un système de DAQ sur chaque vélo pour mesurer les mouvements de flexion et de torsion du châssis, la rigidité, les vibrations et la vitesse des roues. (Ils ont aussi exploité ces données pour créer le dernier profil de simulation de RockShox pour les tests en laboratoire, mais c’est une autre histoire.)
En s’attelant au projet de la nouvelle BoXXer, l’équipe de développement pensait que le nouveau design serait un jeu d’enfant. La gamme de technologies 2023 (développée par plus ou moins la même équipe) était bien avancée et obtenait d’excellents retours, et ils se sont dit qu’il suffirait d’intégrer quelques ButterCups, la cartouche Charger 3 et une version spécifique au modèle du ressort DebonAir+ dans le châssis allongé de la BoXXer. En plus d’adapter ces technologies à la BoXXer, ils savaient aussi qu’ils voulaient augmenter la taille du châssis pour gagner en rigidité. C’est donc par là qu’ils ont commencé. Mais jusqu’à quel point peut-on augmenter la rigidité ?
Spoiler alert : beaucoup. Beaucoup trop. (Oui oui, c’est possible.)
Jon Watt et Jon Cancellier, respectivement ingénieur design et chef de produit, se sont rendus sur site pour une session de test, en vue de discuter avec les athlètes après chaque parcours pour obtenir leurs impressions. Le ressenti général semblait être celui d’un amortissement « trop rigide ». S’il n’était pas nécessairement exprimé en ces termes, les formules telles que « trop dur », « chercher de l’accroche », ou encore « les petits chocs me défoncent les mains » restaient suffisamment explicites.
D’autres composants de fourche peuvent aussi être la cause de ce ressenti. Alors, comment les ingénieurs ont-ils su que c’était le châssis qui était trop rigide et non un autre composant ? Eh bien ils ont creusé, et certains signes clés se sont manifestés. Lorsque la fourche affiche trop de rigidité en torsion ou en flexion, elle risque de danser sous le rider, se dérober face aux rochers et autres obstacles et causer un sentiment de perte de contrôle et de dureté dans les mains. Trop peu de rigidité, et la fourche semble de se replier sous le vélo, ou transmettre des vibrations à haute vitesse, lorsqu’elle atteint sa fréquence naturelle, conduisant à un retour incontrôlé dans les mains et une sensation de manque de soutien en cas de pilotage agressif. Lorsque la fourche a le *bon* niveau de rigidité, elle se montre plus précise dans les trajectoires, évoluant entre les rochers et absorbant les petits chocs pour laisser le rider se concentrer sur le terrain devant lui.
Armée des impressions (certes tout sauf idéales) des athlètes, l’équipe de développement de RockShox a quitté la session de test de Snowshoe en se grattant la tête et a passé les 18 mois suivants à revisiter chaque composant de la BoXXer.
On a étudié de près ces impressions : est-ce qu’elles étaient dues au ressort pneumatique, à la cartouche ou au châssis ? On a isolé chacun de ces composants : pour le châssis, on allait garder les mêmes composants internes et essayer différentes rigidités, puis comparer les résultats pour voir ce que les riders préféreraient.
–Jon Watt
Amélioration du châssis
Le premier élément étudié a été le châssis. Les deux facteurs principaux affectant les performances du châssis sont la rigidité en torsion (mesure à laquelle la fourche se tord ou non en cas de contrainte extérieure, choc latéral ou rock garden) ou en flexion (mesure à laquelle la fourche se plie vers l’avant ou l’arrière sous le vélo, dans un freinage brutal en forte pente, par exemple).
La rigidité en flexion est essentiellement déterminée par les tubes supérieurs et les tés, raison pour laquelle les fourches à double té, notablement plus rigides que les fourches à simple té, sont idéales pour le DH. Pour combattre la rigidité de la BoXXer à la flexion, Jon Watt, ingénieur design chez RockShox, a utilisé une analyse par éléments finis pour passer en revue les points de contrainte au niveau des tubes supérieurs, enlevant du matériau et amincissant les parois au niveau des zones critiques pour en améliorer la flexibilité.
En torsion, la rigidité idéale s’est avérée un peu plus complexe à obtenir, l’arche du jambage étant le premier facteur étudié lorsque l’on considère la réaction de la fourche aux forces de torsion. Les fourreaux sont difficiles à prototyper car ils comportent de nombreux angles et courbes qui les rendent difficiles à usiner. Pour déterminer comment réduire une partie de la force au niveau de l’arche des freins, Watt a commencé par éliminer du matériau de certains fourreaux à partir des analyses de contraintes et par éléments finis, s’assurant que les tests fournissaient clairement des résultats positifs avant d’envoyer les riders de tests sur les fourreaux modifiés.
J’ai passé un temps fou en analyses pour déterminer le meilleur endroit où éliminer du matériau. Le but est d’optimiser la résistance et la rigidité par rapport au poids en mettant du matériau UNIQUEMENT là où il y en a besoin pour préserver la légèreté du composant tout en assurant sa stabilité.
–Jon Watt
L’équipe a envoyé des riders essayeurs sur un jeu de fourreaux, puis à nouveau sur un autre jeu, puis un autre. Ils ont collecté leurs impressions, ajusté les tés, et les ont renvoyés sur des parcours de test. Éliminer, tester, mesurer, répéter. Pour finir, des résultats commencèrent à voir le jour. Les impressions des riders de test devenaient positives, et les données du labo reflétaient les mêmes informations : le châssis qu’ils recherchaient était en vue.
Enfin, les ingénieurs sont parvenus à ce qu’ils estimaient être le mélange idéal de rigidité en torsion et en flexion, représenté en rouge sur le graphique ci-dessus par rapport à la BoXXer 2019 de série, à la BoXXer utilisée par les athlètes en compétition en 2021, et au prototype « trop rigide » utilisé par les athlètes à Snowshoe, tout à droite.
Conception à double tube du ressort DebonAir+
Arrivant au bout du développement du châssis, l’équipe s’est plongée dans la restructuration du ressort pneumatique. Augmenter les tubes supérieurs de 35 mm à 38 mm affectait le ressenti du ressort et son fonctionnement, la différence résidant dans la pression à l’intérieur du tube supérieur. La première version de la courbe du ressort pneumatique DebonAir+ de la BoXXer n’a pas produit le ressenti souhaité : instable et manquant de soutien à mi-course, elle augmentait trop fortement à la fin. L’équipe recherchait un effet bien linéaire et régulier. Avec les tubes supérieurs élargis, cependant, ils ne pouvaient pas jouer suffisamment avec le rapport entre les diamètres du piston et de la tige pour produire une courbe linéaire, et l’équipe se tourna vers un ressort pneumatique sous forme de cartouche pour réduire ce ratio.
Place au design à double tube. En ajoutant un tube à l’intérieur du tube supérieur, l’équipe a pu réduire le diamètre du piston, et ainsi le rapport entre les diamètres du piston et de la tige du ressort pneumatique. Ils ont en outre réduit ce rapport en augmentant la tige traditionnelle de 10 mm à 14 mm et en l’évidant pour augmenter la chambre négative. Disposant de nouvelles manières de faire varier les volumes du ressort pneumatique, l’équipe a bombé la tête du piston du ressort, comme sur le ressort de la ZEB, et a ajouté un bouchon évidé pour augmenter le volume négatif autant que possible et parvenir à la courbe de progression recherchée. [Vous n’êtes pas sûr de comprendre le concept de chambre positive et négative ? Consultez notre article sur le DebonAir+ pour en savoir plus sur la théorie des ressorts pneumatiques.]
Pour compléter les améliorations apportées au ressort pneumatique DebonAir+ de la fourche BoXXer, nous avons ajouté une butée de talonnage Jounce Bumper haute de 45 mm pour adoucir les évènements de talonnage. Un peu comme ce que proposent les ressorts pneumatiques SID, la butée Jounce Bumper joue son rôle en bas de course, en guise de protection supplémentaire lorsque vous arrivez en bout de débattement.
Il en résulte un ressort pneumatique vraiment linéaire et régulier, avec une amorce facile pour l’absorption des petites irrégularités, un soutien suffisant en milieu de course pour éviter la plongée trop rapide et une fin de course relativement progressive pour permettre d’atteindre le talonnage, avec une butée Jounce Bumper pour adoucir le choc quand vous y parvenez.
Friction : ports d’écoulement de l’huile et progression de hauteur de té
Le paramètre suivant était la friction.
Concevoir le ressort pneumatique dans une cartouche a ouvert la porte à l’étude d’une théorie que l’équipe avait pour réduire la friction du système : ajouter des ports d’écoulement d’huile dans les tubes supérieurs permettrait-il de réduire la friction ? L’idée est simple : les trous percés dans les plongeurs (à l’intérieur des fourreaux) captent le lubrifiant au bas des fourreaux et le relâchent lorsque la fourche s’approche du talonnage. Les ports d’écoulement de l’huile permettent de maintenir les bagues lubrifiées, et les tests ont démontré que la circulation continue d’huile réduit la friction dans l’ensemble. Mais les ports d’écoulement de l’huile remplissent aussi une deuxième fonction : ils permettent aux bulles d’air présentes dans les fourreaux (causé par le moulage à la fabrication) de se déplacer dans d’autres composants sans être bloquées, apportant ainsi une dernière touche d’affinage sur la courbe d’amortissement de la BoXXer.
Un autre facteur critique de la friction est le défaut d’alignement. Pour l’installation sur le cadre, le double té de la BoXXer nécessite que les plongeurs ne soient pas montés en un seul ensemble té-pivot-plongeurs, comme le sont la plupart des fourches. Les plongeurs doivent être alignés et serrés au couple prévu dans les tés une fois la fourche installée sur le vélo, et non en usine. Lorsque les tubes sont serrés dans les tés, les contraintes qui s’y appliquent risquent de pousser les tubes dans une direction ou l’autre, et les désaligner légèrement. En raison du débattement important de la BoXXer, le plus petit défaut d’alignement en haut de la fourche s’amplifie à l’entrée dans les fourreaux. Or, qui dit défaut d’alignement dit friction. Pour combattre ce phénomène, nous avons amélioré le design du té, revisité son inclinaison afin de pouvoir l’utiliser comme guide visuel pour l’alignement (et éliminer le besoin d’instruments de mesure), et défini une nouvelle séquence de serrage des vis pour assurer le meilleur alignement. Pour obtenir les meilleurs résultats possibles, il est donc recommandé de suivre les instructions indiquées dans le manuel de la BoXXer.
Charger 3 et ButterCups
Enfin, nous avons ajouté deux éléments phares de la gamme de fourches 2023 : la cartouche Charger 3 et les ButterCups. La cartouche Charger 3 RC2 (sur le modèle Ultimate) permet le réglage indépendant de la compression à haute et basse vitesse, tandis que la nouvelle cartouche Charger 3 RC (conçue pour le nouveau modèle BoXXer de base) permet le réglage de la détente et un réglage simple de la compression. Consultez notre article sur la cartouche Charger 3 pour en savoir plus sur son fonctionnement.
Prototype de Charger 3 pour BoXXer, avec ButterCups
Les ButterCups, indispensables à votre fourche Pike, Lyrik ou ZEB 2023, équipent désormais aussi la cartouche et le ressort pneumatique des fourches BoXXer Ultimate. Logés dans leur boîtier doré, les ButterCups sont dotés de palets en caoutchouc et d’une plaque en métal qui absorbent les vibrations avant qu’elles n’atteignent vos mains, atténuant ainsi la fatigue et la douleur. Découvrez plus d’informations sur la manière dont les ButterCups absorbent les fibrations à haute fréquence et faible amplitude.
Les grandes choses prennent du temps
La BoXXer s’est améliorée avec chaque modification, et il est incroyable de voir à quel point elle a évolué depuis le premier essai.
–Vali Höll
Au cours de l’ensemble du processus de développement, les différents tests en laboratoire et sur le terrain ont permis aux riders d’utiliser les itérations de la fourche BoXXer autour de chez eux comme sur des épreuves de Coupe du monde. Avant le lancement officiel, Vali Höll a remporté cinq victoires sur la fourche BoXXer 2024, décrochant notamment le titre de Championne du monde 2022 à Les Gets, en France. Loris Vergier a remporté deux courses de Coupe du monde sur la fourche BoXXer 2024, et décroché une troisième place sur les mêmes Championnats du monde 2022 à Les Gets.
La grande leçon à apprendre : les grandes choses prennent du temps. Parfois, vous avez besoin d’entendre que vous êtes sur la mauvaise trajectoire pour changer de cap et trouver la bonne.
Pour en arriver là, nous avons entrepris et compris un nombre incalculable de choses par les échecs. Si on avait tout trouvé du premier coup, on n’aurait probablement pas accédé à la même compréhension des choses.
–Jon Cancellier
Découvrez notre article Installation de la cartouche Charger 3 pour en savoir plus sur la configuration de votre fourche équipée de la cartouche Charger 3. Installez correctement votre fourche BoXXer à l’aide des instructions fournies dans le manuel utilisateur BoXXer sur www.rockshox.com. Des questions sur l’installation ? Rendez-vous sur la page de FAQ de la BoXXer.
Photos : Andy Vathis. Texte : Sarah Walter.