Offset, une histoire décalée !

Je vais essayer de démystifier l'offset qui est largement utilisé dans le milieu du vtt et pourquoi je l'ai adopté. Avec mes mots et quelques photos ou schémas pour bien illustrer de quoi on parle. Rien de poussé ou scientifique juste la base pour avoir les idées un peu plus claires sur ce sujet ! Comme tout est lié, je vais compartimenter les différentes valeurs pour ensuite faire un bilan du résultat global.

Ligne de chaine 

Elle est déterminante sur la fabrication d'un cadre. Suivant le moyeu arrière choisi, une ligne de chaine en découle et ensuite on doit fabriquer des bases autour. C'est une ligne virtuelle parallèle à l'axe médian du cadre qui passe au centre du plateau et celui de la cassette.  Cette ligne permet un fonctionnement optimal de l'ensembles des vitesses sans frottement de la chaine sur un des pignons en extrémité de la cassette. C'est pourquoi elle est importante dans la géométrie d'un vélo.

On voit sur le schéma ci dessous que la ligne de chaine est déterminée en fonction du moyeu arrière. Plus le moyeu arrière est large et plus cette ligne augmente, 49, 52 ou 56 mm.

La ligne de chaine est aussi ajustée avec le pédalier suivant la largeur du boitier de pédalier, 68, 73 , 83 , 86 , 92 ..... et les plateaux utilisés qui peuvent être aussi avec offset.

On voit sur les photos ci dessous des plateaux avec un offset de 3mm puis 6mm.

 

Les manivelles de pédaliers ont également un offset pour favoriser le dégagement des bases arrières avec les sections de pneu plus important en vtt qu'en route.

 

Sur mon ptitvelodemontagne avec un moyeu en 142 je devrais avoir une ligne de chaine de 49, mais avec l'offset du cadre de 7.5 mm sur la droite j'ai 56.5, l'équivalent d'un moyeu en 157 mais sans les inconvénient d'un qfactor large pour préserver mes genoux. J'ai un boitier de pédalier de 92 mm de large avec un pédalier Middleburn et un plateau de 20 dents acier issu des triples en 5 branches. 

Qfactor

Le qfactor est la distance mesurée entre les faces d'appuies externes des manivelles au niveau des pédales. Plus on met un moyeu large derrière et plus le qfactor augmente, mais pas que ! En effet la longueur des bases, la section du pneu, la taille du plateau seront également déterminant sur le qfactor.

Mécaniquement parlant un qfactor important n'est pas un problème, je dirais même qu'il est une solution de facilité pour les constructeurs car en l'augmentant on résout pas mal de soucis d'intégrations.

Le soucis viendra ou pas au niveau des personnes plus ou moins sensibles des genoux par des traumatismes divers. Un qfactor étroit améliore également le pédalage.

Sur mon ptitvelodemontagne j'ai un qfactor de 159 mm, ce qui le place dans les plus étroits, alors que je passe un pneu en 29x2.8 et des bases de 405 mm ! J'ai remarqué que les cadres modernes sont souvent limités en tailles de pneus, en général c'est 29x2.5 maxi.

Les moyeux arrières

A ce jour il existe 5 standards principaux, le 135, le 142, le boost en 148, 157 DH puis le super boost en 157. Ces valeurs détermines leurs largeurs respectives.

- Le 135x9 premier standards crée pour le vtt. 

- Le 142x12 est issu du 135x9 sur lequel on a ajouté 2 bagues de guidage de 3.5 mm pour l'axe de 12 mm, donc une de chaque côte du moyeu, 3.5 +3.5 = 7 on retrouve bien nos 142 mm. Par contre les flasques et leurs écartements sont identiques.

- Le boost 148 est donc un 135 sur lequel on a ajouté 3 mm de chaque côté, rien d'exceptionnel quoi !

- Le 157 DH qui a comme son nom l'indique était crée pour la Dh et possède un centrage parfait des nappes de rayons ( certainement trop parfait pour ne pas avoir être été repris ! )

- Le super boost 157 est un 135 sur lequel on a ajouté 15 mm, c'est déjà plus important comme modification.

Le soucis de ces moyeux est que l'axe de symétrie des nappes de rayons n'est pas centré. On voit sur le schéma ci dessous que le centrage des nappes sur le moyeu n'évolue pas du tout entre le 142 et le 148 et de seulement 2% sur le super boost ! Alors que l'on peut tout simplement centrer un moyeu à 50/50% en seulement décalant le cadre.... ou alors utiliser le 157 Dh déjà existant qui est lui à 50/50.

C'est pourquoi les roues ont des angles de nappes différents ainsi que des tensions de rayons différents.

On voit sur le schéma ci dessous sur la vue de gauche une roue classique sur laquelle les tensions sont d'un côté de 120 kgf ( flèche rouge ) et de l'autre 72 kgf ( flèche verte ).

La quasi totalité des roues du marché sont montées ainsi. En 26" cela ne posait pas trop de problèmes en 32 rayons mais avec l'arrivée du 29 " cela à changé la donne. C'est pourquoi les fabricants ont créé de nouveaux standards de moyeux comme le 142 puis le 148 et enfin le 157. Ils ont donc élargies les flasques des moyeux mais sans palier au problème de déséquilibre de tension des nappes de rayons !

Sur mon ptitvelodemontagne avec le cadre offset les nappes de rayons de mon moyeu en 142 sont parfaitement symétriques ! Ce qui donne une roue bien plus rigide latéralement et fiable dans le temps !

L'offset

Le principe est de décaler ( offset ) un élément de l'axe de symétrie d'un ensemble, par exemple le triangle arrière d'un cadre est décalé sur la droite par rapport à l'axe médian du triangle avant du cadre (ligne virtuelle qui passe au centre du cadre dans sa longueur ). Le Surly Pugsley possède un décalage assez généreux de 27 mm !

On voit bien sur la vue ci dessous que la roue arrière est parfaitement alignée au triangle avant du cadre, mais que la partie arrière ainsi que l'ensemble moyeu/casette/dérailleur sont décalés sur la droite.

- Jante asymétrique avec offset

Une jante asymétrique ou offset possède des perçages de rayons décalés de quelques millimètres par rapport à leurs axe de symétrie. 4 mm semble être la valeur maximale pour les jantes jusqu'à 40 mm de largeur internes.

L'avantage de ces jantes est de recentrer un peu les nappes de rayons sur le moyeu, le soucis est que l'offset n'est pas assez important pour combler le décalage des moyeux arrières.

On peut constater sur la vue ci-dessous que la roue de droite avec la jante offset les tensions sont mieux équilibrées que celle de gauche dans sa version classique. La roue sera donc plus rigide latéralement et ses tensions de rayons plus homogènes est un gage de fiabilité dans le temps.

 - Moyeu avant Boost 110x15

On peut constater sur la vue ci dessous que le moyeu boost qui remplace le moyeu 100x15 possède un décalage de 5 mm sur la droite. Ce qui permet un meilleur équilibrage des nappes de rayons. Enfin un nouveau standards qui est logique  ! Même si les 10 mm supplémentaires ne ce retrouvent pas dans l'ecartement des flasques, une demie avancée !

Sur mon ptitvelodemontagne j'ai une jante avec offset sur la roue avant pour compenser la dysimétrie du moyeu boost 110x15, j'obtiens comme ça une roue avec des nappes plus symétriques et donc des tensions de rayons plus homogène. Même si ce n'est pas parfaitement centré comme sur l'arrière c'est déjà mieux, mais comme les jantes ne possède pas plus de 3,5 mm je dois faire avec .

 

- Le cadre offset

Cela permet de combiner bases courtes, gros pneus, bonne ligne de chaîne, moyeu arrière étroit, Qfactor étroit. Cela induit un rayonnage de la roue arrière, ainsi qu'un cadre spécifique . Autant sur le cadre je ne penses pas que cela change quelque chose mécaniquement, autant sur la roue si, car avec avec des nappes de rayons symétriques, la roue avec un moyeu de 142 est bien plus homogène et rigide qu'un rayonnage classique avec des nappes  non symétriques qu'il soit boost ou super boost !

Sur mon ptitvelodemontagne avec un moyeu en 142x12, je peux monter des pneus jusqu'à 29x2.8 tout en ayant des bases ultra courtes de 405 mm, un qfactor de 159 mm et une roue arrière bien rigide et fiable ! Le tout grâce à l'offset de 15 mm du cadre, ce qui à la fabrication du cadre n'est pas très compliqué à réaliser. 

Bilan

Un vélo est un ensemble composé de différentes pièces mécaniques qui sont toutes dépendantes les unes aux autres, en effet lorsque l'on veut passer un pneu de 29x2.8 on doit élargir les bases donc le qfactor va s'élargir d'autant, la ligne de chaine va aussi être modifié ce qui modifie toute la transmission ! Les bases vont aussi s'allonger ce qui va modifier le comportement du vélo. C'est donc dans sa globalité qu'un vélo doit être conçu et surtout en faisant des choix de comportement ou position qui vont déterminer des choix technique.

Par exemple les bases courtes sont pour moi très importantes sur le dynamisme général du vélo. Cela permet des bunny up ou manual plus facile en franchissement à la montée, pour les sauts il suffit de se décaler vers l'arrière et le vélo passe ultra facilement. Le vélo plus court passe dans des "trous de souries", en montagne cela arrive fréquemment ! 

 On peut constater que l'offset est très largement utilisé sur un vtt, et c'est une bonne chose car un simple petit décalage permet de gros gains en termes d'intégration, rigidité, fiabilité. 

Bon rides à toutes et à tous 😀