Depuis plus de 100 ans, les véhicules roulent sur des coussins d'air recouverts de caoutchouc. Le pneu pneumatique a bien servi les conducteurs et les passagers sur route et hors route, mais un nouveau design de Michelin pourrait changer tout cela - le Tweel Airless Tire .
Dans cet article, nous verrons ce qu'est le pneu sans air Tweel, pourquoi vous l'utiliseriez à la place des pneus traditionnels, certains des problèmes qui peuvent survenir avec un pneu sans air Tweel et où vous pourriez voir le pneu sans air Tweel dans le futur.
Michelin a annoncé le Tweel pour la première fois en 2005. Le nom est une combinaison des mots pneu et roue car le Tweel n'utilise pas de moyeu de roue traditionnel. Un moyeu intérieur solide se monte sur l'essieu. Il est entouré de rayons en polyuréthane disposés en un motif de coins. Une bande de cisaillement est tendue sur les rayons, formant le bord extérieur du pneu (la partie qui entre en contact avec la route). La tension de la bande de cisaillement sur les rayons et la résistance des rayons eux-mêmes remplacent la pression d'air d'un pneu traditionnel. La bande de roulement est ensuite attaché à la bande de cisaillement. Le Tweel ressemble à une très grande roue de vélo futuriste.
Lorsque le Tweel est mis sur la route, les rayons absorbent les impacts de la route de la même manière que la pression de l'air dans les pneumatiques. La bande de roulement et les bandes de cisaillement se déforment temporairement lorsque les rayons se plient, puis reprennent rapidement leur forme. Les tweels peuvent être fabriqués avec différentes tensions de rayons, permettant différentes caractéristiques de maniabilité.
Des rayons plus souples se traduisent par une conduite plus confortable avec une meilleure maniabilité. La rigidité latérale du Tweel est également réglable. Cependant, vous ne pouvez pas régler un Tweel une fois qu'il a été fabriqué. Vous devrez sélectionner un autre Tweel. Pour les tests, Michelin a équipé une Audi A4 avec des Tweels fabriqués avec cinq fois plus de rigidité latérale qu'un pneumatique, ce qui se traduit par une "maniabilité très réactive" [Source :Michelin].
Michelin rapporte que « le prototype Tweel… se situe à moins de cinq pour cent de la résistance au roulement et des niveaux de masse des pneumatiques actuels. Cela signifie à moins d'un pour cent de l'économie de carburant »des pneus de votre propre voiture. Étant donné que le Tweel est très tôt dans son développement, on peut s'attendre à ce que Michelin améliore ces chiffres.
Un pneumatique , ou remplie d'air , le pneu est constitué d'un noyau intérieur étanche rempli d'air sous pression. Une bande de roulement, généralement renforcée par une ceinture en acier ou d'autres matériaux, recouvre ce noyau interne et fournit la zone de contact avec la route. La pression de l'air à l'intérieur du pneu est supérieure à la pression atmosphérique, de sorte que le pneu reste gonflé même avec le poids d'un véhicule qui repose dessus. La pression d'air du pneu offre une résistance contre les forces qui tentent de déformer le pneu, mais elle donne dans une certaine mesure un effet d'amortissement lorsque le pneu heurte des bosses sur la route. Si vous avez déjà fait un tour dans une calèche à l'ancienne avec des roues en bois, vous savez quelle différence fait un pneumatique.
Les pneumatiques présentent des inconvénients, en particulier dans les applications à hautes performances ou très dangereuses. Le principal problème, bien sûr, est qu'une crevaison du pneu entraîne une défaillance totale. Une éruption à grande vitesse peut entraîner un accident de voiture dangereux. Les planificateurs militaires s'inquiètent des pneus soufflés par des coups de feu ou des éclats d'obus. Le pire cauchemar d'un équipage de véhicule est de se retrouver coincé dans une zone d'incendie parce que ses pneus sont tous à plat. Évidemment, un pneu sans air ne peut pas être désactivé par une seule crevaison.
Un autre problème avec les pneumatiques concerne les variations de pression d'air et la performance des pneus . Une pression des pneus plus basse peut créer une meilleure traction (et un confort accru), car les pneus "s'aplatissent" légèrement, plaçant plus de bande de roulement en contact avec la route. Cependant, la pression à l'intérieur du pneu ne se contente pas de maintenir la rigidité "haut et bas" - elle maintient également la rigidité latérale du pneu. Une pression d'air réduite permet aux flancs des pneus de fléchir, ce qui entraîne malheureusement une mauvaise maniabilité. Dans un pneu sans air, la rigidité du pneu dans ces deux dimensions est indépendante.
La pression atmosphérique cause également d'autres problèmes. Les consommateurs sont notoirement peu fiables lorsqu'il s'agit de régler correctement la pression de leurs pneus, ce qui entraîne souvent des situations dangereuses. Les pneumatiques sont également sensibles aux changements de température, ce qui peut modifier la pression interne du pneu.
Le Tweel a plusieurs défauts (mis à part le nom). Le pire c'est les vibrations. Au-dessus de 80 km/h, la Tweel vibre considérablement. Cela en soi n'est peut-être pas un problème, mais cela cause deux autres choses :le bruit et la chaleur. Un Tweel en mouvement rapide est désagréablement bruyant [Source :CBS News]. Rouler sur de longues distances à grande vitesse génère plus de chaleur que ne le souhaiteraient les ingénieurs de Michelin.
Un autre problème concerne l'industrie du pneumatique. La fabrication de Tweels est un processus assez différent de la fabrication d'un pneu pneumatique. L'ampleur des changements qui devraient être apportés à de nombreuses usines, sans parler des équipements d'équilibrage et de montage des pneus dans des milliers d'ateliers de réparation automobile, présente un obstacle important (mais pas insurmontable) à l'adoption généralisée des pneus sans air.
En raison de ces défauts, Michelin n'envisage pas de déployer de sitôt la Tweel auprès des consommateurs. "La technologie des pneus radiaux restera la norme pendant longtemps", a déclaré le communiqué de presse de Michelin vantant le développement de Tweel. Ils travaillent initialement sur l'utilisation de Tweel dans des applications à basse vitesse, comme sur les véhicules de construction. Le Tweel est parfait pour une telle utilisation car les problèmes de vibration à grande vitesse n'entreront pas en jeu, et la robustesse de la conception sans air sera un avantage majeur sur un chantier de construction. Michelin explore également l'utilisation militaire du Tweel.
Lors d'une démonstration publique du Tweel, Michelin a placé des prototypes sur le iBOT , un appareil de mobilité personnel pour les personnes à mobilité réduite, et le Segway Centaure , un véhicule de type VTT à quatre roues qui utilise la technologie d'auto-équilibrage de Segway.
Michelin n'est pas la seule entreprise à travailler sur une conception de pneu sans air. Resilient Technologies développe son propre pneu sans air, connu sous le nom de NPT (pneu non pneumatique) . Cette société utilise une stratégie de développement et de marketing plus agressive visant un usage militaire. Le NPT est basé sur une configuration de rayons différente, mais l'idée générale est la même que le Tweel [Source :Fox News].
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