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Comment fonctionnent les pneus

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  • Comment fonctionne le caoutchouc
  • Certains pneus sont-ils plus sûrs que d'autres ?

Savez-vous ce que signifient tous les marquages ​​sur vos pneus ?

Si vous êtes à la recherche de nouveaux pneus, toutes les variables des spécifications des pneus et le jargon déroutant que vous pourriez entendre de la part des vendeurs de pneus ou des « experts » pourraient rendre votre achat plutôt stressant. Ou peut-être voulez-vous simplement comprendre pleinement les pneus que vous avez déjà, les concepts à l'œuvre, la signification de toutes ces marques sur les flancs. Qu'est-ce que tout cela signifie en termes réguliers?

Dans cet article, nous allons explorer comment les pneus sont construits et voir ce qu'il y a dans un pneu. Nous découvrirons ce que signifient tous les chiffres et les marques sur le flanc d'un pneu, et nous déchiffrerons une partie de ce jargon des pneus. À la fin de cet article, vous comprendrez comment un pneu soutient votre voiture et vous saurez pourquoi la chaleur peut s'accumuler dans vos pneus, surtout si la pression est basse. Vous pourrez également régler correctement la pression de vos pneus et diagnostiquer certains problèmes de pneus courants !

En tant que

Contenu
  1. Comment sont fabriqués les pneus
  2. Ce que signifient tous les chiffres
  3. Traction des pneus
  4. Comment les pneus supportent une voiture
  5. Problèmes avec les pneus

>Comment les pneus sont fabriqués


Comme illustré ci-dessous, un pneu est composé de plusieurs composants différents.

  • La perle est une boucle de câble en acier à haute résistance recouvert de caoutchouc. Il donne au pneu la force dont il a besoin pour rester assis sur la jante et pour supporter les forces appliquées par les machines de montage de pneus lorsque les pneus sont installés sur les jantes.
  • Le corps est composé de plusieurs couches de tissus différents, appelés plis . Le tissu de pli le plus courant est le cordon de polyester . Les câbles d'un pneu radial sont perpendiculaires à la bande de roulement. Certains pneus plus anciens utilisaient des pneus à biais diagonal , pneus dans lesquels le tissu était incliné par rapport à la bande de roulement. Les plis sont recouverts de caoutchouc pour les aider à se lier aux autres composants et à sceller dans l'air.

    La résistance d'un pneu est souvent décrite par le nombre de plis dont il dispose. La plupart des pneus de voiture ont deux plis de corps. En comparaison, les gros avions de ligne commerciaux ont souvent des pneus de 30 plis ou plus.
  • Dans les pneus radiaux à ceinture d'acier, ceintures en acier sont utilisés pour renforcer la zone sous la bande de roulement. Ces ceintures offrent une résistance aux crevaisons et aident le pneu à rester à plat afin qu'il ait le meilleur contact avec la route.
  • Certains pneus ont des plis de capuchon , une couche supplémentaire ou deux de tissu polyester pour aider à maintenir tout en place. Ces cap plis ne se retrouvent pas sur tous les pneus; ils sont principalement utilisés sur des pneus avec des indices de vitesse plus élevés pour aider tous les composants à rester en place à des vitesses élevées.
  • Le flanc assure la stabilité latérale du pneu, protège les nappes de carrosserie et aide à empêcher l'air de s'échapper. Il peut contenir des composants supplémentaires pour aider à augmenter la stabilité latérale.
  • La bande de roulement est fabriqué à partir d'un mélange de différents types de caoutchoucs naturels et synthétiques. La bande de roulement et les flancs sont extrudés et coupés à longueur. La bande de roulement est juste en caoutchouc lisse à ce stade; il n'a pas les motifs de bande de roulement qui donnent au pneu une adhérence .

Tous ces composants sont assemblés dans la machine de fabrication de pneus. Cette machine s'assure que tous les composants sont au bon endroit, puis façonne le pneu dans une forme et une taille assez proches de ses dimensions finies.

À ce stade, le pneu a toutes ses pièces, mais il n'est pas très serré et il n'a pas de marques ni de motifs de bande de roulement. C'est ce qu'on appelle un pneu vert . L'étape suivante consiste à faire passer le pneu dans une machine à vulcaniser , qui fonctionne quelque chose comme un gaufrier, moulant dans toutes les marques et les motifs de traction. La chaleur lie également tous les composants du pneu ensemble. C'est ce qu'on appelle la vulcanisation . Après quelques procédures de finition et d'inspection, le pneu est terminé.

>Ce que signifient tous les chiffres

Chaque section de petits caractères sur le flanc d'un pneu signifie quelque chose :

Type de pneu
Le P désigne que le pneumatique est un pneumatique pour véhicule de tourisme. Certaines autres désignations sont LT pour camion léger, et T pour les pneus temporaires ou de secours.

Largeur du pneu
Le 235 est la largeur du pneu en millimètres (mm), mesurée de flanc à flanc. Étant donné que cette mesure est affectée par la largeur de la jante, la mesure est pour le pneu lorsqu'il est sur sa taille de jante prévue.

Format d'image
Ce chiffre vous indique la hauteur du pneu, du talon au sommet de la bande de roulement. Ceci est décrit comme un pourcentage de la largeur du pneu. Dans notre exemple, le rapport d'aspect est de 75, donc la hauteur du pneu est de 75 % de sa largeur, ou 176,25 mm (0,75 x 235 =176,25 mm, ou 6,94 pouces). Plus le rapport d'aspect est petit, plus le pneu est large par rapport à sa hauteur.

Les pneus haute performance ont généralement un rapport d'aspect inférieur à celui des autres pneus. En effet, les pneus avec un rapport d'aspect inférieur offrent une meilleure stabilité latérale. Lorsqu'une voiture effectue un virage, des forces latérales sont générées et le pneu doit résister à ces forces. Les pneus à profil bas ont des flancs plus courts et plus rigides, ce qui leur permet de mieux résister aux forces de virage.

Construction des pneus
Le R désigne que le pneumatique a été réalisé selon une construction radiale. C'est le type de construction de pneu le plus courant. Les pneus plus anciens ont été fabriqués en utilisant un biais diagonal (D ) ou biais ceinturé (B ) construction. Une note séparée indique combien de plis composent le flanc du pneu et la bande de roulement.

Diamètre de la jante
Ce nombre indique, en pouces, le diamètre de jante pour lequel le pneu est conçu.

Classement uniforme de la qualité des pneus
Les pneus pour voitures particulières ont également une note dans le cadre de la classification uniforme de la qualité des pneus (UTQG). Vous pouvez vérifier la cote UTQG de vos pneus sur cette page gérée par la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) des États-Unis. L'UTQGrating de votre pneu vous dit trois choses :

  • Usure de la bande de roulement :Ce nombre provient de tests du pneu dans des conditions contrôlées sur une piste d'essai gouvernementale. Plus le nombre est élevé, plus vous pouvez vous attendre à ce que la bande de roulement dure longtemps. Étant donné que personne ne conduira sa voiture sur exactement les mêmes surfaces et à la même vitesse que la piste d'essai du gouvernement, le nombre n'est pas un indicateur précis de la durée réelle de votre bande de roulement. C'est une bonne mesure relative, cependant :vous pouvez vous attendre à ce qu'un pneu avec un numéro plus grand dure plus longtemps qu'un pneu avec un numéro plus petit.
  • Traction  :La traction des pneus est classée AA , A , B ou C , avec AA en haut de l'échelle. Cette cote est basée sur la capacité du pneu à arrêter une voiture sur du béton humide et de l'asphalte. Il n'indique pas la capacité de virage du pneu. Selon cette page NHTSA, les pneus Firestone Wilderness AT et Radial ATX II qui ont fait la une des journaux ont une cote de traction de B.
  • Température  :Les cotes de température des pneus sont A , B ou C . La cote est une mesure de la façon dont le pneu dissipe la chaleur et de la façon dont il gère l'accumulation de chaleur. La classe de température s'applique à un pneu correctement gonflé qui n'est pas surchargé. Un sous-gonflage, une surcharge ou une vitesse excessive peuvent entraîner une plus grande accumulation de chaleur. Une accumulation excessive de chaleur peut accélérer l'usure des pneus ou même entraîner une défaillance des pneus. Selon cette page NHTSA, les pneus Firestone Wilderness AT et Radial ATX II ont une cote de température de C.

Description du service
La description du service se compose de deux éléments :

  • Indices de charge :La charge nominale est un nombre qui correspond à la charge nominale maximale pour ce pneu. Un nombre plus élevé indique que le pneu a une capacité de charge plus élevée. La note "105", par exemple, correspond à une capacité de charge de 2039 livres (924,87 kg). Une note distincte sur le pneu indique la capacité de charge à une pression de gonflage donnée.
  • Indice de vitesse :La lettre qui suit la charge nominale indique la vitesse maximale autorisée pour ce pneu (tant que le poids est égal ou inférieur à la charge nominale). Par exemple, S indique que le pneu peut supporter des vitesses allant jusqu'à 112 mph (180,246 km/h). Consultez le tableau sur cette page pour toutes les évaluations.

Calcul du diamètre du pneu
Maintenant que nous savons ce que signifient ces chiffres, nous pouvons calculer le diamètre global d'un pneu. Nous multiplions la largeur du pneu par le rapport d'aspect pour obtenir la hauteur du pneu.

Hauteur du pneu = 235 x 75 % = 176,25 mm (6,94 pouces)

Ensuite, nous ajoutons deux fois la hauteur du pneu au diamètre de la jante.

2 x 6,94 pouces + 15 pouces =28,9 pouces (733,8 mm)

C'est le diamètre à vide; dès qu'un poids est mis sur le pneu, le diamètre diminue.

>Traction des pneus

De nombreux termes différents sont utilisés aujourd'hui dans l'industrie du pneu. Certains d'entre eux signifient réellement quelque chose et d'autres non. Dans cette section, nous essaierons d'expliquer la signification de certains termes.

Pneus toutes saisons avec désignation boue et neige
Si un pneu a MS , M+S , M/S ou M&S dessus, il répond aux directives de la Rubber Manufacturers Association (RMA) pour un pneu boue et neige. Pour qu'un pneu reçoive la désignation Mud and Snow, il doit répondre à ces exigences géométriques (extraites du bulletin "RMA Snow Tire Definitions for Passenger and Light Truck (LT) Tires") :

1. Les nouvelles bandes de roulement des pneus doivent avoir plusieurs poches ou fentes dans au moins un bord de la bande de roulement qui répondent aux exigences dimensionnelles suivantes basées sur les dimensions du moule :

  • S'étendre vers le centre de la bande de roulement à au moins 1/2 pouce du bord de l'empreinte, mesuré perpendiculairement à l'axe de la bande de roulement.
  • Une largeur de section minimale de 1/16 pouce.
  • Bords des poches ou des fentes à des angles compris entre 35 et 90 degrés par rapport à la direction de déplacement.

2. La nouvelle zone de vide de la surface de contact de la bande de roulement du pneu sera d'au moins 25 % en fonction des dimensions du moule.

    La traduction approximative de cette spécification est que le pneu doit avoir une rangée de rainures assez grandes qui commencent au bord de la bande de roulement et s'étendent vers le centre du pneu. De plus, au moins 25 % de la surface doit être constituée de rainures.


    Icône de traction en hiver rigoureux

    L'idée est de donner à la bande de roulement suffisamment d'espace vide pour qu'elle puisse mordre dans la neige et obtenir de la traction. Cependant, comme vous pouvez le voir dans les spécifications, aucun test n'est impliqué.

    Pour remédier à cette lacune, la Rubber Manufacturers Association et l'industrie du pneumatique ont convenu d'une norme qui implique des tests. La désignation s'appelle Forte utilisation de la neige et a une icône spécifique (voir l'image à droite), qui va à côté de la désignation M/S.

    Afin de répondre à cette norme, les pneus doivent être testés en utilisant une procédure de test de l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrite dans "Définition RMA pour les pneus de tourisme et de camionnettes à utiliser dans des conditions de neige sévère":

    Les pneus conçus pour être utilisés dans des conditions de neige sévères sont reconnus par les fabricants pour atteindre un indice de traction égal ou supérieur à 110 par rapport au pneu d'essai de référence standard ASTM E-1136 lors de l'utilisation du test de traction sur neige ASTM F-1805 avec des charges en pourcentage équivalentes.

      Ces pneus, en plus de répondre aux exigences géométriques d'une désignation M/S, sont testés sur neige selon une procédure d'essai normalisée. Ils doivent faire mieux que le pneu de référence standard afin de répondre aux exigences d'utilisation sur neige sévère.


      Photo courtoisie Goodyear
      Un pneu conçu pour aider à prévenir l'aquaplanage.

      Hydroplanage
      L'aquaplanage peut se produire lorsque la voiture traverse des flaques d'eau stagnante. Si l'eau ne peut pas gicler assez rapidement sous le pneu, le pneu se soulèvera du sol et ne sera supporté que par l'eau. Étant donné que le pneu affecté n'aura presque aucune traction, les voitures peuvent facilement devenir incontrôlables lors de l'aquaplanage.

      Certains pneus sont conçus pour aider à réduire les risques d'aquaplanage. Ces pneus ont des rainures profondes allant dans le même sens que la bande de roulement, donnant à l'eau un canal supplémentaire pour s'échapper sous le pneu.

      >Comment les pneus supportent une voiture

      Vous vous êtes peut-être demandé comment un pneu de voiture avec une pression de 30 livres par pouce carré (psi) peut supporter une voiture. C'est une question intéressante, et elle est liée à plusieurs autres problèmes, tels que la force nécessaire pour pousser un pneu sur la route et pourquoi les pneus deviennent chauds lorsque vous conduisez (et comment cela peut entraîner des problèmes).

      La prochaine fois que vous monterez dans votre voiture, examinez attentivement les pneus. Vous remarquerez qu'ils ne sont pas vraiment ronds. Il y a un méplat en bas où le pneu rencontre la route. Ce point plat est appelé zone de contact , comme illustré ici.

      Si vous regardiez une voiture à travers une route vitrée, vous pourriez mesurer la taille de la zone de contact. Vous pouvez également faire une assez bonne estimation du poids de votre voiture, si vous mesurez la surface des zones de contact de chaque pneu, les additionnez, puis multipliez la somme par la pression des pneus.

      Puisqu'il y a une certaine pression par pouce carré dans le pneu, disons 30 psi, vous avez besoin de quelques pouces carrés de surface de contact pour supporter le poids de la voiture. Si vous ajoutez plus de poids ou diminuez la pression, vous avez besoin d'encore plus de pouces carrés de surface de contact, de sorte que le point plat s'agrandit.


      Un pneu correctement gonflé et un pneu sous-gonflé ou surchargé

      Vous pouvez voir que le pneu sous-gonflé/surchargé est moins rond que le pneu correctement gonflé et correctement chargé. Lorsque le pneu patine, la zone de contact doit se déplacer autour du pneu pour rester en contact avec la route. À l'endroit où le pneu rencontre la route, le caoutchouc est courbé. Il faut de la force pour plier ce pneu, et plus il doit plier, plus il faut de force. Le pneu n'est pas parfaitement élastique, donc lorsqu'il reprend sa forme d'origine, il ne restitue pas toute la force qu'il a fallu pour le plier. Une partie de cette force est convertie en chaleur dans le pneu par le frottement et le travail de flexion de tout le caoutchouc et de l'acier du pneu. Puisqu'un pneu sous-gonflé ou surchargé doit se plier davantage, il faut plus de force pour le pousser sur la route, donc il génère plus de chaleur.

      Les fabricants de pneus publient parfois un coefficient de frottement au roulement (CRF) pour leurs pneus. Vous pouvez utiliser ce nombre pour calculer la force nécessaire pour pousser un pneu sur la route. Le CRF n'a rien à voir avec la traction du pneu; il est utilisé pour calculer la quantité de traînée ou de résistance au roulement causée par les pneus. Le CRF est comme n'importe quel autre coefficient de frottement :la force nécessaire pour surmonter le frottement est égale au CRF multiplié par le poids sur le pneu. Ce tableau répertorie les CRF typiques pour plusieurs types de roues différents.

      Type de pneu Coefficient de frottement de roulement Pneu de voiture à faible résistance au roulement0,006 - 0,01Pneu de voiture ordinaire0,015Pneu de camion0,006 - 0,01Roue de train0,001


      Voyons combien de force une voiture typique pourrait utiliser pour pousser ses pneus sur la route. Disons que notre voiture pèse 4 000 livres (1 814,369 kg) et que les pneus ont un CRF de 0,015. La force est égale à 4 000 x 0,015, ce qui équivaut à 60 livres (27,215 kg). Voyons maintenant combien de puissance cela représente. Si vous avez lu l'article de HowStuffWorks sur le fonctionnement de la force, du couple, de la puissance et de l'énergie, vous savez que la puissance est égale à la force multipliée par la vitesse. Ainsi, la quantité de puissance utilisée par les pneus dépend de la vitesse à laquelle la voiture roule. À 75 mph (120,7 km/h), les pneus utilisent 12 chevaux et à 55 mph (88,513 km/h), ils utilisent 8,8 chevaux. Toute cette puissance se transforme en chaleur. La plus grande partie va dans les pneus, mais une partie va dans la route (la route se plie en fait un peu lorsque la voiture passe dessus).

      À partir de ces calculs, vous pouvez voir que les trois éléments qui affectent la force nécessaire pour pousser le pneu sur la route (et donc la quantité de chaleur qui s'accumule dans les pneus) sont le poids sur les pneus, la vitesse à laquelle vous conduisez et le CRF. (qui augmente si la pression diminue).

      Si vous conduisez sur des surfaces plus molles, comme le sable, une plus grande partie de la chaleur pénètre dans le sol et moins dans les pneus, mais le CRF augmente considérablement.

      >Problèmes avec les pneus


      Les modèles d'usure d'un pneu sous-gonflé, correctement gonflé et surgonflé

      Sous-gonflage peut entraîner une usure plus importante des pneus à l'extérieur qu'à l'intérieur. Cela réduit également l'efficacité énergétique et augmente l'accumulation de chaleur dans les pneus. Il est important de vérifier la pression des pneus avec une jauge au moins une fois par mois.

      Surinflation fait que les pneus s'usent davantage au centre de la bande de roulement. La pression des pneus ne doit jamais dépasser le maximum indiqué sur le côté du pneu. Les constructeurs automobiles suggèrent souvent une pression inférieure au maximum car les pneus offriront une conduite plus douce. Mais faire rouler les pneus à une pression plus élevée améliorera le kilométrage.

      Désalignement des roues provoque une usure inégale de l'intérieur ou de l'extérieur, ou un aspect rugueux et légèrement déchiré.

      Pour plus d'informations sur les pneus et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

      Publié à l'origine :19 septembre 2000

      FAQ sur les pneus

      De quoi sont faits les pneus ?
      Un pneu est composé de plusieurs matériaux différents, dont l'acier, le polyester et le caoutchouc.
      Que signifient les petits caractères sur un pneu ?
      Les sections en petits caractères sur le flanc d'un pneu signifient le type de pneu, la largeur du pneu, le rapport d'aspect, la construction du pneu, le diamètre de la jante, le classement uniforme de la qualité du pneu et la description du service.
      Quels sont les problèmes courants avec les pneus ?
      Les problèmes courants que les gens ont avec les pneus comprennent le sous-gonflage, le surgonflage et le désalignement.
      Combien de temps peut-on conserver un pneu ?
      Car and Driver recommande de faire remplacer les pneus entre six et 10 ans après l'achat.
      Qu'est-ce que l'aquaplanage ?
      L'aquaplanage peut se produire lorsque la voiture traverse des flaques d'eau stagnante. Si l'eau ne peut pas gicler assez rapidement sous le pneu, le pneu se soulèvera du sol et ne sera supporté que par l'eau. Étant donné que le pneu affecté n'aura presque aucune traction, les voitures peuvent facilement devenir incontrôlables lors de l'aquaplanage.

      >Beaucoup plus d'informations

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      • Bureau d'information sur le rechapage des pneus
      • Système Hummer Runflat
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