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Sujet
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Un sujet pour papoter sur les fourches, et aider à comprendre comment ça fonctionne Ch’suis pô fort en dessins, alors si certains veulent illustrer, y a ka ! Ici, on ne parlera que de fourche télescopique, sinon, mieux vaut ouvrir un autre sujet La fourche télescopique, c’est la plus courante, et c’est celle qui équipe nos chères zéphyr Alors, le rôle de la fourche, c’est d’assurer la suspension, c’est à dire le confort et la tenue de route de l’avant de la moto En d’autres termes, elle doit amortir les chocs avec la route et empêcher que ces chocs ne décollent la roue avant du sol Le principe de la fourche des zéphyr est tout simple, deux bras télescopiques munis de ressorts, accouplés par un té qui solidarise la fourche au cadre de la moto Pour commencer, on peut noter qu’un seul bras de fourche suffit à assurer le rôle de suspension, c’est peu courant, mais ça existe
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Réponses
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Principe de base : Sur un choc, soit une bosse, soit un trou, cela revient au même, le trou étant forcément suivi d’une bosse, la fourche se tasse, c’est à dire que les tubes plongeurs disparaissent en partie dans les fourreaux. Le ressort a pour rôle de s’opposer à ce mouvement, donc de repositionner le bras de fourche en position d’attente de choc, allongée au maximum Ca c’est le principe, et ça fonctionne Une telle fourche simplissime serait donc constituée de deux tubes coulissant l’un dans l’autre, et d’un ressort au milieu pour les repousser Ici, pas d’huile, pas de joints spi, mais ça fonctionnerait comme suspension, le seul facteur de résistance à l’enfoncement étant le ressort mécanique De nombreuses fourches de vélo sont aussi simples que cela L’expérience de conduite est possible avec une telle fourche sur nos zéphyr, il suffit de virer l’huile et les joints spi Serait-elle une bonne expérience pour autant ? Pas si sûr … Qui tente le coup ?
En fait, cette expérience pourrait être concluante à condition que les ressorts soient calibrés en conséquence Dans nos fourches pourtant simples, il y a deux autres éléments importants : de l’huile et de l’air Ces deux composants sont enfermés à l’intérieur de tubes rendus étanches par des bouchons et des joints spi, dont la fonction n’est autre que d’empêcher l’air et l’huile de s’échapper Le volume ainsi créé est rempli d’un ressort, d’huile et d’air L’huile est un fluide liquide incompressible L’air un fluide gazeux compressible Le bras de fourche en position d’attente, c’est à dire non compressé, accueille donc un ressort qui peut changer de forme, mais pas de volume, d’huile incompressible et d’air, gaz compressible à pression atmosphérique (non comprimé) Quand la fourche s’enfonce, le volume du bras diminue Il faut absolument comprendre que seul le volume d’air change à l’intérieur, C’est ce volume d’air qui permet le débattement de la fourche Et comme l’air comprimé tend naturellement à se détendre et à revenir à pression atmosphérique, il agit comme un ressort. Il aide donc le ressort mécanique à revenir en position Et l’huile, dans tout ça, à quoi sert-elle ? La suite demain, dodo, là …
Bin euh ! à lubrifier pardi ! et à éviter le pompage. Tu as vu des pistons fonctionner sans huile. Dans le temps les mobs avaient des fourches à ressort c’était raide comme la justice.
En réponse à zetienne (post 245406]Bin euh ! à lubrifier pardi ! et à éviter le pompage. Tu as vu des pistons fonctionner sans huile. Dans le temps les mobs avaient des fourches à ressort c’était raide comme la justice.”
Tout juste, (mais toi, tu sais déjà ces choses là) Deux tubes qui coulissent engendrent bien évidemment des frottements, qu’il convient de limiter en lubrifiant les zones concernées. A noter que le tube de fourche n’est pas ajusté étroitement au fourreau, ce qui exclue tout risque de grippage des deux pièces en métal. Pour que le tube coulisse parallèlement au fourreau, il y a un dispositif qui le guide, on en parlera plus tard Donc l’huile sert à lubrifier Et le pompage, c’est quoi ? Le pompage, c’est le résultat de l’action du ressort mécanique. A l’enfoncement de la fourche, la longueur de celui-ci diminue, il se tasse, et il va résister à la force de tassement. Lorsque cette force de tassement diminue, le ressort revient à sa longueur initiale. Le ressort en condition de roulage, va sans cesse varier de longueur, avec deux limites La première limite, c’est la longueur du ressort au repos, la deuxième, celle du ressort en compression maximum, théoriquement lorsque toutes ses spires se touchent. Cette deuxième limite peut être définie comme le talonnement du ressort. Entre les deux, le ressort pompe en permanence, et dans les faits, cela engendre des effets parasites, surtout lors des grosses amplitudes
La résistance d’un ressort mécanique à spires (comme celui de nos zéphyr) : La capacité de résistance d’un tel ressort varie en fonction de sa longueur et du nombre de spires La longueur du ressort varie constamment entre deux limites, (sa longueur au repos et sa longueur en tassement maximal), à une vitesse déterminée uniquement par la capacité de résistance du ressort, qui change en permanence En effet, un ressort aux spires régulières résiste moins en début d’enfoncement qu’ensuite. Plus il est près de son talonnement, plus il résiste fortement à l’enfoncement. Cela s’explique facilement, le nombre de spires restant le même, seule la longueur varie L’augmentation de la résistance d’un ressort classique est donc progressive au fur et à mesure de son enfoncement Mais cette progressivité de l’augmentation de la résistance est régulière Tu suis toujours, là ?
Le ressort mécanique à spires progressives (comme celui de nos zéphyr) : Bah, voui, c’est pas le tout que la résistance à l’enfoncement d’un ressort augmente régulièrement au fur et à mesure que sa longueur diminue, on peut aussi faire en sorte que cette résistance à l’enfoncement augmente irrégulièrement. Pour ce faire, il faut tout simplement fabriquer une fourche à plusieurs ressorts aux caractéristiques différentes Deux solutions à cela, soit les ressorts sont installés l’un au dessus de l’autre, soit ils sont l’un dans l’autre, l’espace à l’intérieur de la fourche étant plutôt restreint. L’un dans l’autre, cela implique de concevoir deux ressorts de diamètre différents, qui risquent de frotter l’un sur l’autre. La solution la plus simple, c’est de superposer ces ressorts, ce qui permet de les concevoir de même diamètre Le moins résistant s’enfoncera plus rapidement, et lorsque sa longueur aura suffisamment diminué et que sa force de résistance sera identique à celle de l’autre, le ressort le plus résistant commencera lui aussi à s’enfoncer On obtient ainsi une fourche dont la résistance à l’enfoncement est progressive, mais irrégulière, avec un palier. Cela donne la possibilité sur les petits chocs d’avoir le confort du ressort le plus souple, et sur les gros chocs d’avoir la résistance du ressort le plus dur. Si à ce moment de la lecture tu te dis qu’il est possible de souder ces deux ressorts ensemble, et même qu’on pourrait empiler bien plus que deux ressorts afin de créer plus de paliers afin de les rendre plus doux, et ainsi donner une certaine régularité à l’irrégularité d’augmentation de la reqistance globale, tu viens d’inventer le ressort progressif Et peut-être même que tu te dis que tu constates que les ressorts d’origine de ta zéphyr sont des ressorts progressifs Et là, bin, désolé de te décevoir, tu as bien tout compris, mais en fait, tu n’as pas inventé le ressort progressif, il est absolument inutile de te précipiter pour déposer un brevet. Tu peux faire comme moi, passer à table, et après aller bricoler ton Vmax. Ah bon, t’as pô de Vmax ?
l’huile ne sert pas que à lubrifier: la fourche, c’est un amortisseurs, et comme dans les amortisseurs AR il y a des clapets situé en bas des tubes, avec passage d’huile. C’est pour cette raison qu’il y a une quantité bien précise d’huile à mettre dans chaque tube de fourche, que si tu met de la 10W, de la 15 ou de la 20 celle ci sera de plus en plus dur. Et enfin si tu en met trop, dés que tu vas « talonner » tu vas exploser les lèvres des joints spie, les liquides étant incompressible ton huile va donc ressortir là ou la résistance est moindre et là ou il y a un point de sortie. voici un éclaté d’une fourche de 750 zephyr:
en 44022 tu as le « tube plongeur » qui rentre dans le tube de fourche, avec le long ressort (44026) qui va jusqu’en haut du tube, bloqué par un bouchon (44029) qui doit être vissé, retenu par un circlips (sur le KZ, bouchon non vissé). c’est un tube de fourche de KZ, mais voilà le tube de fourche avec son plongeur retiré du fourreau: 
le fameux « clapet » n’est ni visible, ni accessible car il est au fond du tube de fourche. Quand le tube de fourche s’enfonce dans la fourche, le tube plongeur est enfoncé dans le tube de fourche, comme un piston de seringue et l’huile passe par le système de clapet par aspiration, quand le tube plongeur redescend par la poussé du ressort, m^me principe mais l’huile est repoussée. Il reste un espace entre le bas du tube plongeur et le bas du tube de fourche, assuré par le petit ressort et une bague de butée visible en 44022. La pièce cylindrique tout en bas de 44022 est la partie avec un trou fileté qui perment de visser l’ensemble tube plongeur+tube de fourche en bas du fourreau de fourche par la vis 92022. sur la photo, on voit que j’ai pu sortir le tube de fourche du fourreau, mais parfois ce n’est pas le cas! en bas du tube de fourche, il y a une « bague de friction »; bague en métal recouvert de téflon (même type de revêtement que les poà´le téfal) qui est « gras » et permet le coulissement le long du fourreau sans usure (ou presque, d’ou la couleur grise/noir d’huile de fourche usagée) ainsi et surtout son guidage. Bague de friction visible en 44065A (les m^mes que sur le KZ). Mais il exsite, pour un bon guidage logique, le m^me type de bague en haut du fourreau en 44065 . Il faut un guidage en haut et en bas du fourreau, une partie fixe dans le fourreau, une partie mobile sur le tube de fourche, et le problème est que ces bagues de friction sont fendu , se comportant comme un circlips, et souvent la bague de friction du tube vient rentrer en buté sur la bague de friction du fourreau quand on veut retirer le tube de son fourreau. la bague de friction est rentré en force dans le fourreau, elle est passé comme un segment sur le tube de fourche, cette seconde bague de friction est donc mobile, il reste un peu d’espace pour pouvoir une fois resserré au maximum passer à travers la bague de friction du fourreau. Donc, le revêtement téflon est vers l’extérieur pour la bague de tube, et vers l’intérieur pour la bague de friction du fourreau. la bague de friction du tube de fourche étant plus étroite que celle du fourreau, elle rentre l’une dans l’autre. On pense rarement changer ces bagues de frictions, mais c’est très courant en moto TT: https://www.3as-racing.com/A-449449-kit-bagues-de-fourche-all-balls-honda-kawasaki-suzuki-triumph-yamaha.aspx?tracking=Google_shopping&gclid=Cj0KCQjwlvT8BRDeARIsAACRFiWj6GRFZQHdsBC4vH00zm8E-sVOn4V_Cw0PCgg-RKD05qLXgaBzh_caAoc0EALw_wcBj’ai mis un moment pour retrouvé les photos du changement des bagues de frictions…sur un forum (motostation, photo elles mêmes venant de celui des Z à air, mais plus le bordel à retrouver) ou je les avais posté (et plus sur mon pc). là on voit bien la bague de friction en bout de tube (bague plus qu’usé, plus de revêtement).
là la bague de friction du fourreau, un peu moins usé: 
pour changer la bague de friction du tube, aucun soucis, suffit d’écarter un peu la bague, puis la glisser. pour celle du fourreau une autre histoire! entreprise de démontage: 
à l’aide d’une tige fileté assez longue pour traverser tout le fourreau + au moins 5cm qui dépasse par le trou de la vis en bas de fourreau , 2 écrous et une rondelle assez épaisse. le tasseau de bois ne sert qu’a maintenir la tige fileté et la rondelle sous la bordure de la bague, il faut taper avec un maillet au sommet du fourreau pour le descendre (avec la bague qui ne descend pas, mais remonte). commentaire de l’époque « c’est galère, cela saute souvent et la bague est irrécupérable ensuite, mais le fourreau n’a pas de trace. le plus dur est de décoller la bague, ensuite, après une nuit avec du W40 et re-chauffe, le lendemain le reste est venu sans pb. J’ai essayé sur l’autre, cela ne vient pas, je vais la mettre au congel ce soir (froid chaud choc thermique) » 
outillages Hight Tech : 
le fourreau sans sa bague:
les deux bagues extraites, celle du tube avec revêtement téflon ou graphite sur l’extérieur, celle du fourreau revêtement vers l’intérieur de la bague: 
pour mieux comprendre, les 2 bagues: 
et comprendre pourquoi parfois cela peut bloquer quand on veut retirer le tube du fourreau: 
Merci de cet aparté, Daffy, mais on n’en est pas encore à détailler tout le fourbi qu’il y a dans une fourche Et pis, tu pourrais nettoyer tes pièces avant de les présenter en photo, faut donner l’exemple, scrogneugneu ! Je ne suis pas d’accord avec toi, l’huile étant incompressible, elle ne peut servir d’amortisseur à elle seule, mais je comprends ta pensée, elle est un élément important du système d’amortissement, je reviendrais sur le rôle de l’huile plus tard, pas tout à la fois, ne va pas faire surchauffer les neurones zéphyriens, ni les miens en particulier, ils sont très sensibles à la chaleur
il faudra peut être déplacer ce que j’ai mis à la fin de ta présentation « comment ça marche »; pis peut être suivi d’un tuto de reconditionnement de fourche (ressort, huile, joint spie).
Le rôle du fluide dans la fourche télescopique On a un bras de fourche composé d’un tube qui plonge dans un fourreau, et d’un ressort dont le rôle est double : – ralentir la plongée du tube dans le fourreau quand le bras de fourche se compresse – repousser le tube du fourreau quand la compression de la fourche se relà¢che Pour limiter les oscillations, il faut ralentir le mouvement de coulissement Pour cela, on utilise un fluide Le principe est simple : Le fluide est contenu dans le fourreau et dans le tube Il communique entre les deux par un trou de transfert Lorsque la fourche se compresse, le tube plongeur entre dans le fourreau, forçant le passage du fluide de celui ci dans le tube. Une quantité déterminée de fluide peut passer par le transfert en un temps donné Pour une même fourche, un trou de transfert de petit diamètre ralentit plus le mouvement qu’un trou plus grand , donc car il permet de passer moins de fluide dans le même temps d’un compartiment à l’autre. La viscosité de ce fluide revêt aussi une grande importance dans le ralentissement du mouvement On pourrait utiliser de l’eau, mais alors, le trou de transfert devrait être très petit, car l’eau est un fluide liquide très peu visqueux, voire pas du tout. De même on pourrait utiliser un fluide gazeux
Pourquoi utiliser de l’huile comme fluide dans un bras de fourche ? Le fait est que le fluide utilisé dans la plupart des fourches et notamment celle des zéphyr est de l’huile L’huile est un fluide dont les propriétés sont très adaptées aux exigences d’un bras de fourche – Lubrification des parties coulissantes – Incompressibilité pour le passage régulier et sans à coups dans les transferts – Dispersion de la chaleur émanant des pièces qui coulissent et de son passage au niveau du transfert – Possibilité de fermer hermétiquement au niveau du haut des fourreau grà¢ce aux joints spi – Disponibilité d’huile en différentes viscosités, ce qui laisse le choix aux ingénieurs du diamètre du trou de transfert
Le débattement du bras de fourche Qu’est-ce que c’est ? Le débattement, c’est la différence entre la longueur du bras de fourche au repos et sa longueur une fois compressé Le débattement maximal est facilement mesurable et indiqué par le constructeur Plus le débattement est grand, plus le confort sera important, et lycée de Versailles, comme disait Coluche Voilà, j’ai pas grand chose d’autre à dire sur ce débattement
En réponse à daffyduck (post 245424]il faudra peut être déplacer ce que j’ai mis à la fin de ta présentation « comment ça marche »; pis peut être suivi d’un tuto de reconditionnement de fourche (ressort, huile, joint spie).”
Ouais, ça, on a déjà L’idée de mon sujet, c’est d’expliquer comment ça fonctionne, ça va pas plus loin Mais je nourris l’espoir qu’après, sur beaucoup de questions, on pourra renvoyer direct là
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