Le cadre et son renfort central

Un cadre de tandem supporte le poids de deux cyclistes et les efforts de deux pédaliers, ce qui impose des tubes de plus fort diamètre et des renforts absents d'un vélo solo. Le tube oblique est souvent doublé, et un tube supplémentaire relie la boîte de pédalier avant au tube de direction ou au tube supérieur, selon les écoles de construction. Sans ce renfort, le cadre se déforme en torsion lorsque les deux pédaliers poussent en décalage, et le vélo devient instable à grande vitesse. L'empattement atteint souvent plus de deux mètres, ce qui donne une machine stable en ligne droite mais peu maniable dans les lacets serrés et difficile à transporter sur un porte-vélos ordinaire. Les fabricants proposent des cadres démontables, articulés par des raccords vissés au milieu du tube supérieur et du tube oblique, pour ramener l'ensemble à une longueur transportable.

La transmission et la chaîne de liaison

Deux pédaliers tournent ensemble sur un tandem, reliés par une chaîne de liaison distincte de la chaîne de transmission qui entraîne la roue arrière. Cette chaîne de liaison circule du côté gauche du vélo, entre un plateau fixé au pédalier avant et un plateau correspondant au pédalier arrière, et sa tension se règle par un excentrique ou par un tendeur. La chaîne de transmission, à droite, travaille avec un couple double de celui d'un vélo solo, ce qui réduit sa durée de vie et celle de la cassette dans la même proportion. Les développements retenus se décalent vers le bas, car un tandem chargé en montée progresse lentement malgré la puissance de deux cyclistes : le poids total, cycles et bagages compris, dépasse fréquemment cent soixante kilogrammes.

Le freinage

Le freinage est le poste le plus critique sur un tandem, et c'est celui qui distingue le plus nettement ces machines des vélos individuels. L'énergie à dissiper dans une descente est environ double, sur des roues qui ne sont pas plus grandes, et une jante de frein sur patins monte en température jusqu'à mettre en danger la chambre à air. Les constructeurs ont répondu par des disques de grand diamètre, par des étriers à quatre pistons, et historiquement par l'ajout d'un troisième frein, frein à tambour sur la roue arrière ou frein sur jante actionné par un levier séparé, destiné au freinage d'accompagnement sur les longues pentes. La règle appliquée dans la pratique du cyclotourisme en tandem consiste à ne jamais descendre un col sur un seul circuit de freinage.

Les roues et les pneumatiques

Les roues de tandem comportent un nombre de rayons supérieur à celui des roues classiques, souvent trente-six ou quarante, montés sur des jantes à profil renforcé. Le moyeu arrière est plus large que la norme des vélos solo dans certaines séries, ce qui limite le choix des pièces de remplacement en cas de casse loin de chez soi. Les pneumatiques se choisissent dans des sections larges, avec une pression supérieure à celle d'un vélo solo pour un même volume, puisque la charge par roue est plus élevée. Une crevaison sur un tandem chargé reste une opération plus longue que sur un vélo individuel, le poids de la machine rendant nécessaire le dételage des bagages avant de démonter la roue.

Le poste de pilotage arrière

Le cycliste arrière ne dirige pas et ne voit pas la route devant lui, ce qui change la conception de son poste. Son guidon est fixé sur une potence montée sur la tige de selle du pilote, et il ne commande ni la direction ni, le plus souvent, les freins. Les commandes de dérailleur peuvent être placées à l'avant ou à l'arrière selon la répartition des rôles convenue entre les deux cyclistes. La hauteur de selle, le recul et la longueur des manivelles se règlent indépendamment à l'avant et à l'arrière, mais la cadence de pédalage reste commune, puisque les deux pédaliers sont solidaires : c'est la contrainte la plus difficile à accepter pour un cycliste habitué à rouler seul.