Le moteur de la moto est maintenu en place par deux berceaux séparés. Le cadre de la Norton Featherbed en était l'exemple classique, mais de nombreux cadres « duplex » possèdent en réalité une seule poutre centrale sous le réservoir.
Également appelée cadre à longerons ou cadre à double longeron , cette structure est composée de deux longerons encerclant le moteur et reliant la colonne de direction et le bras oscillant sur une distance minimale pour une rigidité optimale. Ces longerons sont généralement en métal embouti (acier ou aluminium). Le cadre treillis repose sur le même principe, mais utilise des éléments soudés pour former la structure.
Antonio Cobas est reconnu comme le pionnier du châssis périmétrique moderne en aluminium, désormais utilisé sur de nombreuses motos de course et de série. En 1982, Cobas a développé un châssis à double berceau en aluminium, plus résistant et plus léger, destiné à remplacer les cadres à poutre centrale en acier. Cette technologie a été copiée par les principaux constructeurs de motos et, dès les années 1990, toutes les grandes écuries de Grand Prix utilisaient le châssis en aluminium conçu par Cobas.
Le cadre est embouti ou estampé à partir de tôle pour former une structure semi- monocoque de type automobile . L'un des premiers exemples est la moto de 965 cm³ produite par Louis Janoir en 1920, qui utilisait de l'acier embouti pour le cadre, le bras oscillant arrière et la fourche avant. Le cadre peut être entièrement embouti (Ariel Arrow), ou ne comporter qu'une partie arrière emboutie reliée à la colonne de direction par un longeron tubulaire en acier classique (Honda Super Cub). La Super Cub et l'Arrow sont toutes deux équipées d'une fourche en acier embouti, au lieu d' une fourche télescopique conventionnelle .
Dans les années 1950, un scooter léger Piatti était produit à partir d'une coque monocoque creuse en tôle d'acier emboutie et soudée, dans laquelle le moteur et la transmission étaient installés par le dessous. L'engin pouvait être basculé sur le côté, reposant sur les marchepieds boulonnés pour faciliter l'accès aux éléments mécaniques.
Une moto à cadre monocoque fut développée par le constructeur espagnol Ossa pour la saison 1967 des Grands Prix moto . Bien que l'Ossa monocylindre développât de moins que ses concurrentes, elle était plus légère et son cadre monocoque, bien plus rigide que les cadres de motos conventionnels, lui conférait une agilité supérieure sur circuit. Ossa remporta quatre Grands Prix avec cette moto monocoque avant que son pilote ne trouve la mort suite à un accident lors de l'épreuve 250 cm³ du Tourist Trophy de l' île de Man en 1970 , contraignant l'usine Ossa à se retirer de la compétition .
Des concepteurs de renom tels qu'Eric Offenstadt et Dan Hanebrink ont créé des châssis monocoques uniques pour la compétition au début des années 1970. L' épreuve F750 du Tourist Trophy de l'île de Man de 1973 a été remportée par Peter Williams sur la John Player Special, un modèle à châssis monocoque qu'il avait contribué à concevoir à partir de la Norton Commando . Honda a également expérimenté la NR500 , une moto de Grand Prix monocoque , en 1979. Cette moto présentait d'autres innovations, notamment un moteur à cylindres ovales, mais a finalement succombé aux problèmes liés au développement simultané d'un trop grand nombre de nouvelles technologies. En 1987, John Britten a développé l'Aero-D One, dotée d'un châssis monocoque composite ne pesant que .
aluminium a été utilisé pour la première fois sur une moto de série à partir de 2000 sur la Kawasaki ZX-12R [ , leur moto sportive phare conçue pour être la moto de série la plus rapide . Il a été décrit par Cycle World en 2000 comme une « colonne vertébrale monocoque... une seule poutre de grand diamètre » et « Fabriqué à partir d'une combinaison de pièces moulées et de pièces embouties en tôle ».
Les cadres de vélo en fibre de carbone monobloc sont parfois décrits comme des monocoques ; cependant, comme la plupart utilisent des composants pour former une structure de cadre (même s'ils sont moulés en une seule pièce), ce sont des cadres et non des monocoques, et l'industrie du vélo continue de les appeler des ensembles de cadres.
TreillisCadre treillis en acier (rouge) sur une Ducati Monster 1000. Le moteur est un élément porteur.
Un cadre treillis relie la colonne de direction au pivot du bras oscillant de la manière la plus directe possible grâce à des tubes métalliques agencés en renforts triangulés . S'inspirant des principes des poutres en treillis , un cadre treillis est généralement constitué de segments tubulaires métalliques de section ronde ou ovale, soudés ou brasés . Un cadre treillis bien conçu doit offrir une structure robuste et légère, simplifiant le positionnement du moteur et des composants, et facilitant l'accès pour l'entretien. Bien que sa construction soit plus complexe que celle d'un cadre à poutres en alliage, par exemple, elle ne requiert qu'un gabarit simple et un soudeur compétent. Aucun investissement initial important n'est nécessaire ; le cadre treillis est donc idéal pour un modèle produit en petite série. C'est pourquoi il a séduit les constructeurs européens, et Ducati en particulier.
Certaines motos, comme la Yamaha TRX850 , possèdent un cadre hybride avec des pièces en alliage moulé au niveau de l'axe du bras oscillant. Une autre variante consiste à suspendre le moteur à un cadre treillis, mais à intégrer l' axe du bras oscillant à l'arrière du moteur.
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