Pneus tuning

INTRODUCTION
LARGEUR OU SECTION
SÉRIE OU PROFIL
INDICE DE CHARGE
INDICE DE VITESSE
DU DIAGONAL AU RADIAL
BASE CHIMIQUE
LE LOOK
LES MARQUAGES DE FLANC
UN EXEMPLE DE CALCUL
NEW GENERATION

INTRODUCTION
Dans son travail quotidien, l'ingénieur développement travaillant pour le compte d'un manufacturier de pneumatiques se trouve continuellement en présence de conflits d'objectifs lorsqu'il cherche à augmenter simultanément les différentes caractéristiques du pneumatique. Parmi les nombreux problèmes à résoudre, nous pouvons ainsi retenir: - l'amélioration de la sécurité de conduite sur route mouillée ou verglacée. - la réduction du bruit de roulement des pneus sur la chaussée. - la baisse de la consommation du véhicule, grâce à la réduction de la résistance au roulement du pneumatique. - l'amélioration de la sécurité et la conservation de la mobilité en cas de perte de pression. - une transmission optimale de la puissance. Autant de critères profondément antagonistes, qui nécessitent l'adoption de certains compromis. Pour définir les caractéristiques d'un pneu, l'ingénieur développement dispose d'une palette importante de solutions, aussi bien au niveau de la construction que dans le choix des matériaux, lui permettant de diminuer la résistance au roulement, sans détériorer en même temps d'autres caractéristiques d'utilisation.
LARGEUR OU SECTION
La largeur d'un pneumatique s'exprime en millimètres, et figure toujours sur le flanc de la bande de roulement. Elle est mesurée entre les extrémités bombées des flancs. A noter qu'à largeur égale, certains pneumatiques offriront une impression esthétique plus convaincante que d'autres. Cela tient à la forme même de la zone de liaison entre la bande de roulement et les flancs. Par exemple, les modèles Michelin MXX3 sont particulièrement "carrés", renforçant ainsi l'impression de largeur par rapport à un autre pneumatique de taille pourtant identique.
SÉRIE OU PROFIL
Le profil désigne l'épaisseur du pneu lorsqu'il est monté sur la jante. Cette caractéristique est exprimée en pourcentage par rapport à la largeur. Vous l'obtenez donc en divisant la série par la largeur, puis en multipliant par 100. Ainsi, un pneu i 95/50 sera plus " bas" qu'un 205/50. Du point de vue pratique, il faut également tenir compte de la largeur de la jante sur laquelle sera monté le pneumatique. En effet, un 285/30 (dimension de pneu arrière monté sur les Porsche bi-turbo) possédera des flancs plus bas sur une jante de onze pouces de large que sur une jante de neuf pouces. Certaines utilisations précises (en compétition, par exemple) nécessitent même le montage dit "en flancs tendus", c'est à dire sur un modèle de jante beaucoup plus large que celui préconisé, afin d'obtenir un flanc extrêmement bas et un comportement hyper incisif. Mais ce type de montage est fortement déconseillé pour un usage routier, même si l'effet esthétique est magnifique.
INDICE DE CHARGE
Ce chiffre exprime la charge maximale que peut supporter la carcasse du pneumatique. Il correspond à une codification normalisée adoptée par l'ensemble des manufacturiers. Cet indice varie de 60, correspondant à une résistance sous charge de 250 kilos, jusqu'à 114 pour 1180 kilos.
INDICE DE VITESSE
Composé d'une ou deux lettres, cette indication exprime la vitesse maximale pour laquelle le pneu a reçu un agrément d'utilisation. Un pneu entraîné à une vitesse supérieure à celle mentionnée par son indice risque l'échauffement voire l'éclatement, mais surtout il n'assurera plus correctement ses fonctions de guidage et de tenue de route.

DU DIAGONAL AU RADIAL
La totalité des pneumatiques actuels sont de type "radial". Qu'est-ce que cela signifie? Cette appellation concerne l'orientation des nappes qui constituent la carcasse du pneu. Sur un pneu diagonal (ancienne conception), les nappes étaient orientées perpendiculairement à l'axe du pneu. C'est à dire que les fibres le composant étaient à angle droit par rapport à la route. L'avantage de ce procédé était la simplicité de construction, et donc le coût. Mais techniquement, le concept diagonal ne permet pas de fabriquer des pneus adaptés aux performances actuelles. Le pneu radial adopte une carcasse a nappes orientées dans le sens de roulement du pneu. De fait, la carcasse est plus rigide, et le pneu se déforme moins au niveau de son diamètre sous l'effet de la force centrifuge. La plupart des manufacturiers font le choix de nappes renforcées en fibres de nylon pour les nappes croisées, et de nappes renforcées aux fibres aramides pour les nappes disposées radialement. Le nylon est employé pour sa relative élasticité et sa facilité de mise en oeuvre, tandis que la fibre aramide est utilisée pour ses exceptionnelles caractéristiques mécaniques de résistance à la traction, et son rapport résistance/poids très avantageux. Certains fabricants ont même expérimenté le concept de la tringle en aramide, mais le coût reste prohibitif, même si le gain de poids est non négligeable.
BASE CHIMIQUE
D'un pneumatique à l'autre, d'importantes différences de gommes apparaissent d'une part au niveau des bases chimiques employées, mais également en ce qui concerne les sculptures de la bande de roulement. Certains manufacturiers prônent l'utilisation d'un composé de gomme unique, dont les caractéristiques peuvent varier en modifiant l'orientation moléculaire suivant les zones du pneu (polymère dans le sens longitudinal sur la bande de roulement, orthogonal sur les flancs). Mais le temps où des morceaux de gomme X se délaminaient par rapport à la gomme Y utilisée sur les flancs est loin. Les pneus composites actuels intègrent, certes, des gommes de composition différentes, mais toujours à base de souffre, créant ainsi un lien moléculaire. De plus l'incorporation des différentes gommes s'effectue désormais à chaud lors de la fabrication du pneumatique, garantissant donc une liaison physico-chimique parfaitement indissociable. La composition même des gommes a également beaucoup évolué. La silice, un temps méprisée par les fabricants, fait son grand retour, apportant des vertus d'accroche insoupçonnées, sans pénaliser pour autant la résistance à l'usure. Si l'on pousse plus loin encore, on peut citer cette phrase d'un chercheur de chez Michelin "le pneu inusable, qui tient 100000 kilomètres et présente une accroche proche de celle d'un slick, nous savons faire, mais lancer ce type de pneus sur le marché reviendrait à scier la branche sur laquelle nous sommes assis". Sans commentaires... Il y a quelques années encore, les sculptures de pneumatiques étaient "inventées" par des designers, puis leur efficacité validée par des tests physiques sur piste et en laboratoire (sur bancs d'essais spéciaux). Il était donc possible de vérifier qu'un dessin n'était pas "mauvais", voire de s'assurer qu'il était suffisamment efficace, mais il s'avérait impossible de définir la meilleure sculpture pour une application donnée. Par conséquent, les dessins restaient très académiques, basés sur l'expérience acquise.
LE LOOK
Avec la généralisation des gros ordinateurs à centrales de calcul parallèle ou vectoriel, utilisant des méthodes de modélisation hyper-performantes (méthode des éléments finis), il est devenu possible de simuler mathématiquement, avec une précision redoutable, le comportement d'un pneu virtuel. On peut désormais tester des centaines de configurations différentes, sans avoir à payer des heures et des heures de fabrication de prototypes et de tests en grandeur nature... De ce fait, une plus grande liberté est laissée aux designers, qui n'hésitent plus à "tenter" des formes et des dessins très particuliers, sachant qu'au pire, l'ordinateur saura proposer les modifications nécessaires pour respecter le cahier des charges. C'est ainsi que sont apparus des pneus spécifiquement développés pour la seconde monte, et plus particulièrement les applications tuning. Dorénavant, nous savons par exemple qu'un pneu peut être aussi efficace sans canal d'évacuation longitudinal ou orthogonal. Nous connaissons également la répartition des sculptures pour casser les effets d'onde périodique. Observez vos pneumatiques, et vous verrez que l'ordre d'apparition des sculptures est aléatoire et non régulier.
LES MARQUAGES DE FLANC
Lorsqu'on observe un pneumatique de suffisamment près, on s'aperçoit que son flanc recèle une multitude d'informations plus ou moins ésotériques qui renseignent dans le moindre détail sur toutes les caractéristiques techniques et la fabrication du produit.
On distingue ainsi :
** L'indication de dimension, exemple:185/6O R 14 82T.
185: largeur du pneu.
60: rapport d'aspect (la hauteur du pneu correspond à 60 % de sa largeur).
R: symbole pour les pneus à carcasse radiale (pneu à ceinture).
14: diamètre de la jante en pouces.
82: l'indice de charge "82" signifie que le pneu peut être soumis à une charge maximale de 475 kilos.
T: indice de vitesse pour la vitesse maximale autorisée: T = 190 km/h.
** Le type de pneumatique: la plupart des pneus actuels sont de type Tubless, c'est à dire conçus pour être montés sans chambre à air. Il existe encore des Tube Type (à chambre à air), et on distingue également les types "M + S" : pneus hiver.
** L'indice d'agrément: Il s'agit de l'indice d'agrément selon la réglementation ECE 30. 020855 Numéro d'agrément selon la réglementation ECE 30.
** La date de fabrication Elle est exprimée sous forme d'un code indiquant la date de fabrication ("40" signifie semaine 40, "6" signifie 1996) Le triangle représente la décennie 1990-1999.
** Le marquage DOT indique que le pneumatique est conforme à la réglementation DOT = Department of Transportation (Ministère américain des Transports).
** Le marquage T.W.I .indice du repère d'usure des sculptures, (TWI = Treadwear Indicator) six nervures transversales placées dans les rainures longitudinales du profil qui apparaissent lorsqu'il ne reste plus que 1,6 millimètre de profil.,

UN EXEMPLE DE CALCUL
Exemple concret, et surtout plus parlant: quel pneumatique pouvons-nous monter sur du 17 pouces, si nous possédons une monte d'origine de 205/45 en 15 pouces, afin d'obtenir un développement le plus proche possible de celui d'origine?
15 pouces = 15 x 2,54 = 38,1 cm
50 % de 205 mm = 10,25 cm
Mon rayon statique est donc de 38,1 + (10,25x2) = 58,6cm
17 pouces= 17x2,54 = 43,18 cm
Ma hauteur de flanc maxi sera donc de: (58,6-43,18): 2=7,71 cm
Une monte de 205/40 en 17 pouces affiche une hauteur de flanc de 40% de 205 mm = 8,2 cm
Mon rayon statique sera donc de 43,18 + (8,2x2) = 59,58cm, soit un centimètre de différence avec le rayon statique d'origine, ce qui est acceptable.
Dans le même ordre d'idée, il faut également savoir tenir compte de la capacité de charge et de la pression. La capacité de charge intervient par exemple lorsque certains amateurs veulent équiper des vans ou des utilitaires en jantes tuning. Il faut alors vérifier que la monte ultra-basse choisie possède un indice de charge maxi qui rentre dans les tolérances relatives au véhicule. De même, les valeurs de pression données pour la monte pneumatique d'origine doivent être copieusement revues dans le cas d'un changement de monte pneumatique. D'une manière (très) générale, il faut retenir qu'un pneu taille ultra-basse de type 30 en hauteur de flanc (30% évidemment) sera gonflé à une pression supérieure qu'un pneumatique de 55 de flanc, et vérifié plus souvent, un 30 subissant généralement une utilisation plus sportive, donc plus intensive, travaillant davantage plus dans sa liaison talon/jante... Reste ensuite à choisir le pneu le plus adapté aux caractéristiques techniques de votre véhicule et à votre conduite. On sait par exemple qu'il faut éviter les sculptures à pavés rectangulaires sur une voiture à roues arrière directrices (type Mitsubishi 3000 GT ou Nissan 300 ZX), et s'orienter plutôt vers des sculptures de type "flèche". Autre règle de base: une quatre roues motrices doit impérativement posséder la même monte pneumatique à l'avant et à l'arrière, sauf si un viscocoupleur modifie la répartition de couple (Diablo VT par exemple), auquel cas, il est obligatoire de respecter strictement le rayon statique des roues d'origine.

NEW GENERATION
L'analyse des différents pneumatiques disponibles fait ressortir un certain nombre de remarques qui vous aideront à faire votre choix. On constate ainsi qu'il existe désormais un fossé (esthétique du moins) entre les pneumatiques "ancienne" génération, et les derniers nés, qui ont bénéficié de l'apport des techniques de calcul numérique. L'entrée des programmes utilisant la méthode mathématique des éléments finis dans le monde du pneumatique s'est fait sentir par la modification radicale des dessins de sculptures. Auparavant, ne pouvant faire autrement qu'avancer par tests de prototypes successifs, nous nous en tenions à des dessins très classiques, toujours basés sur l'utilisation de saignées longitudinales, et de pavés plus ou moins trapézoïdaux, plus ou moins segmentés. Avec la simulation par ordinateur, il est devenu possible de faire, à moindre frais, des tests sur des sculptures beaucoup moins conventionnelles. C'est l'ordinateur qui a consacré la supériorité du profil en chevron, que même le très conservateur Michelin a fini par adopter. Autre critère intéressant très rares sont aujourd'hui ceux qui osent encore le profil asymétrique. On sait pourtant qu'il est, dans la théorie, forcément plus efficace. Mais quel constructeur voudra homologuer en première monte un pneu plus complexe à monter que les autres? Le profil asymétrique est ainsi rejeté au rang des raretés réservées aux véritables passionnés prêts à faire le sacrifice d'un montage plus difficile. Le profil directionnel, en revanche, continue de faire recette, car il apporte un gain très important au niveau de la tenue en ligne du pneumatique. C'est l'une des raisons de l'efficacité des profils en chevron. Dernier critère: l'usure. On pensait jusqu'ici qu'il était impossible de résoudre la quadrature du pneumatique: efficacité sur le sec, tenue sur le mouillé, confort et durée de vie. Mais l'utilisation de composés de gommes, de plus en plus étudiés, associée à des profils moins sensibles à l'usure et moins bruyants, permet aujourd'hui aux plus innovateurs de proposer des pneus dont les brevets technologiques ont permis d'améliorer très sensiblement la durée de vie, à performances égales.