Les pneus de voiture sans air ont été introduits depuis longtemps par Michelin en 2005. Le concept de pneu radial sans air Tweel (dérivé du pneu et de la roue) est une combinaison de pneu et de roue qui peut remplacer l'ensemble pneu, roue et valve actuel. Il s'agissait d'une véritable découverte révolutionnaire visant à éliminer les problèmes de crevaison, d'augmentation des émissions de CO2 et d'autres problèmes liés aux pneus conventionnels.
Les pneus sans air ont été inventés par le Dr Tim Rhyne, chercheur principal chez Michelin Americas Research and Development Corporation, qui a été dûment reconnu pour sa contribution à ce développement révolutionnaire de pneus.
C'est à la fin des années 1990, lors d'un déjeuner avec son collègue ingénieur Michelin et co-inventeur du pneu radial sans air, Steve Cron, qu'ils ont eu l'idée d'une technologie de pneu pneumatique stimulante.
Ils ont commencé à explorer de nouveaux concepts révolutionnaires pour ce composant essentiel de la mobilité d'un pneu radial qui ne nécessiterait pas d'air. Le Dr Rhyne l'a décrit comme un moment eureka. Les pneus Michelin airless auto sont constitués d'un moyeu rigide qui est relié à une bande de cisaillement par des rayons souples et déformables en polyuréthane et une bande de roulement. Ils fonctionnent tous comme une seule unité. Le Michelin X-TWEEL SSL a ensuite été lancé commercialement pour les chargeuses compactes en octobre 2012.
Michelin "Tweel" a des capacités d'absorption des chocs, de charge et de maniabilité qui se comparent favorablement aux pneumatiques conventionnels, mais ils affirment que le pneu aura beaucoup de vibrations lorsqu'il est conduit à plus de 80 km/h (50 mph). Ainsi, les pneus de voiture sans air sont uniquement destinés aux VTT, aux voiturettes de golf et aux véhicules à direction à glissement. Michelin et GM ont toutefois annoncé leur intention de commercialiser un nouveau pneu sans air pour les véhicules de tourisme en 2024.
Il est vrai que le groupe d'ingénierie automobile du département d'ingénierie mécanique de l'Université de Clemson, dans le cadre du projet NIST ATP, développe actuellement un pneu sans air à faible perte d'énergie avec Michelin.
En 1938, JV Martin de New York a inventé un pneu de sécurité avec des cerceaux de hickory enfermés dans du caoutchouc et équipé de rayons entrecroisés de caoutchouc nervuré avec une capacité à conduire plus de 100 mm (4 pouces) de blocs lorsqu'ils sont testés dans une voiture d'essai sans ressort. On a dit qu'il avait subi des tests réussis, mais il n'a jamais connu de succès. Mais c'est quand même un prédécesseur clair du Tweel. Leur exécution est presque faite de la même façon, mais avec une technologie de matériaux différente.
Quand vous parlez de la première, la toute première utilisation du pneu non pneumatique remonte en fait aux années 1970 pour la NASA arborée par le Apollo Lunar Roving Vehicle. Les roues ont été fabriquées avec un moyeu en aluminium filé et des pneus sans air révolutionnaires constitués de brins d'acier tissés recouverts de zinc.
Mais la traction nécessaire sur la lune était évidemment plus importante compte tenu de l'atmosphère et du terrain, de sorte que la zone de contact était en partie recouverte de chevrons en titane. Ce type de technologie, évidemment, est inutile et trop cher (plus cher que l'ensemble du véhicule) pour les applications terrestres.
Crocodile Tyres, une société basée dans le Queensland en Australie, se concentre sur le développement et la commercialisation de technologies de pneus hors route (OTR) sans air conçues spécialement pour les machines industrielles, agricoles, de construction et minières à usage intensif.
Big Tyre, également australien, développe également des roues non pneumatiques et non solides visant à être anti-crevaison (sans air) et sont des roues sûres adaptées aux environnements difficiles comme ceux de l'armée et de l'exploitation minière. Resilient Technologies avec le centre d'ingénierie des polymères de l'Université du Wisconsin à Madison crée également un pneu non pneumatique en nid d'abeille polymère avec une bande de roulement épaisse et noire. Leurs pneus sans air ont été testés et sont utilisés par l'armée américaine.
Bridgestone a également annoncé qu'il développerait un pneu « sans air » ou non pneumatique pour le marché des véhicules de tourisme et cela a suscité l'intérêt de nombreux conducteurs. La technologie de pneus sans air de Bridgestone offre une structure de rayons unique conçue pour supporter le poids d'un véhicule, car elle élimine efficacement le besoin de gonfler périodiquement les pneus.
Bridgestone a dévoilé son concept de pneu non pneumatique de deuxième génération sans air en 2013. Il offre des performances de conduite, des capacités de charge et une conception environnementale améliorées. Cependant, des développements et des améliorations doivent être apportés avant que les pneus sans air puissent être mis à la disposition des consommateurs.
Ils doivent encore trouver un moyen d'éviter que des débris ne soient piégés dans les rayons, ainsi que développer la meilleure façon de répartir uniformément le poids et de transmettre les charges de manière cohérente.
Un inconvénient des pneus de voiture sans air est le coût. Un Tweel coûte de 239 $ pour une tondeuse à rayon de braquage zéro jusqu'à 750 $ pour un UTV. À 750 $ par tweel, les pneus ne seront certainement pas bon marché. Et à moins que vous ne pensiez que c'est un signe des choses à venir pour votre vrai véhicule, ces roues de voiture sans air ne sont évaluées qu'à 38 mph, et Michelin n'a pas encore prévu de modèle pleine grandeur.
Pneus de voiture sans air :autres questions fréquemment posées
En théorie, un pneu sans air n'est pas seulement une bonne idée mais une excellente idée. Les pneus de voiture sans air signifient qu'il n'y a pas de crevaison, pas besoin de pneus de rechange, des économies pour les industries des véhicules lourds, des émissions de CO2 réduites et l'utilisation de matériaux durables.
Avec les pneus de voiture sans air, vous n'avez pas à vous soucier des fuites de pneus car il n'y aura pas d'air à fuir. Lorsque vous roulez sur un objet pointu sur la route, vous n'aurez pas à vous soucier de crever vos pneus et de les crever, car les pneus pleins sans besoin d'air ne peuvent tout simplement pas crever. Vous n'aurez jamais à changer un pneu, surtout sur l'autoroute, qui est toujours une nuisance.
Les pneus de voiture sans air sont également appelés «Uptis», ce qui signifie Unique Puncture-proof Tire System, que Michelin teste sur les Chevrolet Bolt EV. En tant que pneu sans air, l'Uptis ne nécessitera pas d'entretien régulier et ces types de pneus, comme le prétendait Michelin, n'auront jamais besoin d'être permutés.
Encore une fois, puisque vous n'aurez pas besoin de changer ou de réparer un pneu crevé, vous n'avez pas non plus besoin de transporter un pneu de secours. Cela signifie également plus d'économies et vous pouvez libérer de l'espace dans votre coffre. Aucun pneu de secours à emporter partout avec vous signifie également que vous transportez moins de poids sur votre véhicule et cela signifie également une meilleure économie de carburant.
Environ 12% des pneus seraient gaspillés chaque année en raison de problèmes d'éclatement, comme l'a rapporté Michelin. 8% supplémentaires sont également perdus en raison de problèmes d'inflation qui produisent une usure irrégulière. Les pneus de voiture sans air éliminent le besoin d'un pneu de secours et ils pèsent à peu près le même poids qu'un pneu ordinaire.
L'industrie des pneus de voiture sans air travaille sur des conceptions qui amélioreront les performances et réduiront éventuellement les émissions de CO2. Les améliorations de conception visent également des pneus à faible résistance au roulement qui réduiront les dépenses de carburant et les émissions. Même une amélioration de seulement 10 % de l'efficacité de roulement peut déjà réduire les dépenses de carburant des consommateurs de 1 à 2 %. La réduction des émissions grâce à cette amélioration équivaut déjà à retirer 2 à 4 millions de voitures de la circulation par an, comme l'a rapporté le Transportation Research Board, qui fait partie de la division des académies nationales sur l'ingénierie et les sciences physiques.
Aux États-Unis seulement, 250 millions de pneus sont jetés chaque année, et ces pneus ne se décomposent pas dans les décharges. L'industrie des pneus de voiture sans air travaille actuellement sur des innovations pour résoudre ces problèmes écologiques dévastateurs, tout en faisant progresser une économie circulaire.
Cela se fera en créant un caoutchouc naturel durable pour éliminer la déforestation en développant des technologies qui ont ouvert des utilisations bénéfiques pour les pneus usagés. Les pneus perdus seront utilisés pour l'infrastructure et la fabrication de nouveaux pneus. Les matériaux à utiliser dans le pneu sont recyclables, il contribuera donc également à l'utilisation efficace des ressources.
De plus, aucune partie d'un pneu non pneumatique ne sera gaspillée. Bridgestone vise à créer un système « du berceau au berceau » dans lequel tous les pneus sont d'abord recyclés, puis ils seront refaçonnés en usine en nouveaux pneus. Les pneus de voiture sans air seront parmi les premiers à être traités de cette manière. Les pneus de voiture sans air, qui sont cent pour cent durables, reposent sur une roue en aluminium.
Les pneus de voiture sans air pourront également offrir des avantages spécifiques aux camions dans les applications agricoles, minières et de construction, car une défaillance des pneus peut entraîner une perte de productivité et d'efficacité. Des pneus qui ne fuient ni ne perforent devraient être une avancée très bienvenue.
Malgré cette liste d'avantages, l'industrie des pneus de voiture sans air a encore beaucoup à améliorer pour traduire ces avantages dans la réalité. Bridgestone, comme mentionné précédemment, a toujours des problèmes avec les débris qui se coincent dans les rayons. Comme la boue, le sable et la neige peuvent obstruer les rayons, cela peut faire tomber l'équilibre du pneu, et c'est si le rayon a réussi à ne pas être endommagé. Les pneus sans air peuvent également devenir plus chauds que les pneus conventionnels, ce qui présente un danger car cela entraîne des éruptions.
Les premiers rapports ont également noté des problèmes de bruit et de vibrations dans les Tweels développés par Michelin à grande vitesse. Cela est évident dans son utilisation limitée actuelle sur les chargeuses compactes, les voiturettes de golf et les tondeuses à gazon autoportées.
Comme mentionné, les roues que Michelin vend ne sont évaluées qu'à 38 mph, et elles ne se vendent pas encore pour un modèle pleine grandeur. Le Tweel est disponible pour divers moyeux centraux en acier à quatre boulons adaptés aux UTV de plusieurs fabricants comme Kawasaki, Polaris, Honda, Kubota, John Deere, etc.
Bridgestone a également introduit ses propres conceptions de pneus sans air, mais vise uniquement à les fournir à des moyens de transport plus petits comme les vélos. Il faudra donc encore un certain temps avant que les pneus de voiture sans air ne soient disponibles.
Cependant, un pneu pour voiture de tourisme sans air, appelé Uptis (pour Unique Puncture-Proof Tire System), fabriqué par Michelin a déjà été exposé à la 3e China International Import Expo à Shanghai. Ils devraient être en vente dès 2024 après son essai routier.
Les pneus de voiture sans air ou tout pneu sans air devraient durer plus longtemps que les pneus conventionnels. Ils nécessitent également peu d'entretien, non seulement en raison de leur technologie anti-crevaison, mais également en raison de leur résistance à l'usure causée par un sous-gonflage ou un surgonflage. Puisqu'il n'y a pas d'air impliqué dans les pneus, ils sont toujours à la bonne pression.
Ces pneus de voiture plus durables que les pneus traditionnels réduiront considérablement le nombre de pneus qui devront être mis au rebut avant la fin de leur cycle de vie estimé. Et comme cela réduira le nombre de matières premières, d'énergie et d'émissions liées à la production de pneus, les avantages des pneus durables se font davantage sentir.
Si les pneus de voiture sans air sont une si bonne idée, pourquoi ne sont-ils pas déjà utilisés ? Comme mentionné, les fabricants de pneus de voiture sans air sont confrontés à des obstacles majeurs pour inventer des pneus de voiture sans air viables. S'il y a des avantages à un pneu sans air, il y a aussi des inconvénients et cela inclut.
Étant donné que les pneus contenant quelque chose pèseront évidemment plus que les pneus vides avec seulement de l'air. Ils fourniront également sans aucun doute moins de suspension car c'est l'air dans les pneus qui absorbe l'impact dans les pneus traditionnels, l'absence de celui-ci enlèvera sûrement cette suspension. Une mauvaise suspension entraîne une conduite plus difficile, voire des accidents.
Les pneus de voiture sans air emprisonneront également la chaleur car tout ce qui frotte contre le trottoir à grande vitesse deviendra chaud. C'est l'air dans le pneu qui permet à la chaleur de se dissiper pour que votre pneu fonctionne en toute sécurité, mais sans air, votre pneu deviendra brûlant. Il n'y a tout simplement aucun moyen pour que la chaleur se disperse, entraînant des éruptions et des accidents.
Malgré tous les obstacles auxquels sont confrontés les fabricants de pneus de voiture sans air, le fait même que la demande soit élevée pour l'avancement des pneus de voiture sans air ne fait que prouver que les pneus sans air seraient une avancée bienvenue tant pour les consommateurs que pour l'industrie automobile. Comme la technologie progresse rapidement, nous pouvons être assurés que les pneus de voiture sans air sont viables. La promesse de Michelin de le commercialiser en 2024 est une nouvelle étape très excitante pour l'industrie automobile et ses consommateurs.
