Comment sont fabriqués les pneus ?

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Comment sont fabriqués les pneus ?
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Vidéo: Fabrication d'un pneu 2024, Peut
Anonim

La mise à niveau de vos pneus peut être le moyen le moins cher d'améliorer votre conduite, mais choisissez-vous ? Nous décomposons comment ils sont fabriqués et fonctionnent

Cela ressemble à de la science-fiction, mais l'introduction de matériaux de l'ère spatiale dans les pneus de vélo de route pourrait leur donner une forme d'intelligence virtuelle. Lorsque vous roulez sur une route plate et lisse, le caoutchouc des pneus durcit automatiquement pour réduire la résistance au roulement, mais lorsque vous freinez, accélérez ou prenez un virage, il se ramollit pour créer plus d'adhérence.

La magie se présente sous la forme de graphène - la substance merveilleuse qui fait vibrer les cœurs dans le domaine de la science des matériaux. Le graphène est une couche de carbone d'une épaisseur d'un atome qui est incroyablement légère, solide et flexible. Cela pourrait conduire à des téléphones portables pliants, à des avions considérablement plus légers et, euh, aux préservatifs les plus fins et les plus impénétrables (la Fondation Bill & Melinda Gates a fait don de 100 000 $ pour investir dans le graphène afin de créer un contraceptif plus sûr avec une meilleure sensation).

Il est également destiné à transformer le monde du cyclisme, y compris le pneu de route, et vous n'aurez pas à attendre des décennies pour tester ses effets. La société italienne Vittoria vient de lancer une version de son populaire pneu Corsa avec du graphène ajouté dans le composé de la bande de roulement, et elle affirme que le résultat est une réduction de 19 % de la résistance au roulement par rapport à son prédécesseur, ainsi qu'une plus grande résistance à la crevaison et de grandes améliorations dans l'ensemble. longévité.

Fabriquer des pneus de vélo
Fabriquer des pneus de vélo

Bien qu'il soit trop tôt pour Cyclist pour vérifier ces affirmations, c'est certainement la preuve que les pneus, bien qu'ils soient parmi les composants les moins glamour que vous trouverez sur un vélo, sont à la pointe du développement scientifique et ont un impact bien plus important sur la qualité de conduite et les performances qu'on leur attribue souvent. Des pneus de bonne qualité sont peut-être la mise à niveau la moins chère et la plus simple que vous puissiez apporter à votre vélo, il vaut donc la peine de comprendre un peu ce qui se passe dans ces cerceaux en caoutchouc.

Cercle de compromis

Minimiser la résistance au roulement, maximiser l'adhérence, amortir la conduite, tout en repoussant la menace continuelle du verre, du silex et des épines - les pneus sont des prouesses techniques impressionnantes. Les fabricants doivent équilibrer ces exigences concurrentes lors du développement de nouveaux pneus, et ce n'est pas une tâche facile, comme l'explique Benjamin Blaurock, chef de produit pour les pneus de route de Continental. "Si vous augmentez l'un de ces paramètres, cela influencera au moins l'un des autres", dit-il. «Par exemple, un composé très dur réduirait la résistance au roulement mais diminuerait l'adhérence, et il semblerait très boisé à rouler. Si vous voulez une résistance élevée à la crevaison, vous pouvez ajouter une épaisse couche anti-crevaison, mais cela ajoute du poids et augmente la résistance au roulement.'

De tels compromis incontournables expliquent le large éventail de pneus route disponibles. À une extrémité se trouvent des pneus rigides, lourds, durables et hautement protégés, mieux adaptés aux tournées et aux trajets quotidiens, où la résistance à la crevaison a une priorité plus élevée que la vitesse et les performances pures et simples. À l'autre extrémité se trouvent des pneus super légers, adhérents et souples destinés aux coureurs qui sont prêts à accepter un risque accru de crevaison et une longévité réduite pour les gains de performances supplémentaires qui pourraient leur assurer une victoire ou un nouveau PB le jour de la course.

Comme le souligne Blaurock, Il est important d'avoir une bonne sensation de vos pneus, et ils peuvent influencer le niveau de performance

d'une manière très significative. ' Il nous rappelle également que certaines personnes sont prêtes à débourser plus de 2 000 £ sur des roues en carbone haut de gamme, tandis que la différence de prix entre un milieu de gamme et un haut de gamme -le pneu de qualité coûte à peine 50 £. Les pneus représentent une mise à niveau relativement bon marché.

Schwalbe Durano
Schwalbe Durano

Avec si peu de contact avec la surface de la route - moins qu'une empreinte de pouce - comment un pneu peut-il faire une telle différence dans la sensation de conduite ? Contrairement aux pneus de VTT, où le dessin de la bande de roulement est crucial pour l'adhérence, les pneus de route reposent davantage sur une combinaison du composé du caoutchouc et de la souplesse de la carcasse. Sur le mouillé, un pneu de route coupera à travers le film d'eau (et non l'aquaplane dessus) et donc même un pneu totalement slick peut toujours fournir une adhérence suffisante pour vous maintenir debout. Même les fabricants de pneus admettent que le fait d'avoir n'importe quel type de bande de roulement sur un pneu de route est plus pour le bénéfice psychologique du cycliste que pour toute contribution à l'adhérence. Cela montre à quel point la construction d'un pneu de route est importante pour chaque aspect de ses performances, alors épluchons les couches.

Roll-up, roll-up

Les pneus sont généralement un assemblage de quatre éléments. La qualité des matériaux utilisés pour chacun d'entre eux est importante, mais c'est la façon dont ils interagissent qui détermine vraiment les performances. En travaillant de la couche extérieure vers l'intérieur, vient d'abord la bande de roulement ou le composé de caoutchouc qui entre en contact avec la route. Vient ensuite généralement une sorte de couche de protection contre les crevaisons et enfin vient la carcasse qui donne sa structure au pneu. Le quatrième élément est la chambre à air, qui est soit entièrement enfermée dans la carcasse, comme pour les pneus tubulaires, soit montée en tant que composant séparé, comme pour les pneus.

Les pneus Tubeless, décrits par le manufacturier allemand Schwalbe comme "la technologie du futur", suppriment le besoin d'une chambre à air et réduisent donc la résistance au roulement en supprimant les pertes par frottement créées entre la chambre à air et le pneu comme le pneu roule et fléchit. Schwalbe affirme que son pneu sans chambre à air Pro One a 25 % de résistance au roulement en moins qu'un pneu à pneu comparable avec une chambre à air, ce qui met en évidence l'influence de la chambre à air seule sur le système de pneu.

Le jour de la course, les pros de toutes les disciplines, y compris la piste, le contre-la-montre, la route et le cyclocross, utilisent des pneus tubulaires, où la bande de roulement, la carcasse et la chambre à air sont cousues en une seule structure. Malgré le facteur gênant d'avoir à coller ces pneus sur les jantes (ils ne s'engagent pas via un talon crochu selon les pneus), les pros favorisent la conduite plus douce des boyaux, une résistance au roulement plus faible éprouvée et l'assurance que même avec un plat, le pneu reste sur la jante.

Bande de roulement du pneu
Bande de roulement du pneu

« La physique de cette forme de section transversale parfaitement ronde étreignant doucement une chambre à air (généralement) en latex est optimale pour un système doux et souple, car elle se déformera parfaitement dans toutes les directions », déclare Morgan Nicol, directeur technique de Challenge Tyres, une entreprise spécialisée dans les boyaux faits à la main. Un pneu à tringle typique est construit avec une forme en U prononcée et ne se déformera pas aussi uniformément.

Pourquoi est-ce important ? Pour réduire la résistance au roulement, un pneu doit être suffisamment souple pour se déformer et absorber les imperfections de la surface de la route, permettant ainsi à l'élan du cycliste et du vélo de continuer sans entrave.

L' alternative, dit Nicol, est que chaque fois qu'un pneu heurte une pierre ou une surface inégale, il rebondit d'une infime fraction (ce qui se produit plusieurs fois par tour de roue), résistant au mouvement vers l'avant. Si vous scrutez même une surface de route super lisse sous grossissement, son profil est loin d'être plat. À un niveau microscopique, les pneus éprouvent quelque chose qui s'apparente à rebondir sur les pavés de Paris-Roubaix à chaque trajet, perdant de l'énergie lorsque la roue est en l'air à plusieurs reprises. C'est pourquoi les pneus maigres et hautement pressurisés sont progressivement abandonnés au profit de pneus plus larges fonctionnant à plus basse pression, car il a été prouvé que les pneus plus larges et à basse pression créent moins de résistance au roulement car ils se déforment plus facilement et donc rebondissent moins.

Challenge Paris Roubaix Open
Challenge Paris Roubaix Open

Eric Gertner, ingénieur en chef des pneus chez Bontrager, déclare: « Tout le monde avait l'habitude de rouler avec des pneus de 19 mm de large pompés à 120 psi en pensant que c'était plus rapide. Mais nous savons maintenant que ce n'est pas le cas. D'après ce que nous avons vu lors des tests, un pneu à haute pression vous fera rebondir davantage et ce rebondissement est en fait de l'énergie évacuée dans l'univers. Sur un vélodrome poli, un pneu de 19 mm est peut-être le plus rapide, mais sur une route, l'optimum est certainement plus grand pour éliminer le bruit de la route, et une pression plus basse, dans des limites raisonnables, est une bonne décision pour beaucoup de gens.

La souplesse, semble-t-il, est le plus grand atout d'un pneu, et encore plus dans les virages, en particulier sur sol mouillé ou sur des surfaces accidentées. Selon Nicol, " Lorsque vous arrivez dans des virages où la surface de la route n'est pas parfaite, tout rebond sur des bosses aura tendance à alléger le pneu. " Si de l'eau est ajoutée à la situation, elle agit comme un lubrifiant et vous risquez de glisser dessus. votre dos à moins que la souplesse de votre pneu ne puisse garder le contact avec la route.

« La souplesse dépend en partie de l'épaisseur et de la flexibilité de la bande de roulement, mais c'est vraiment la carcasse qui joue le rôle dominant dans les performances d'un pneu », explique Nicol. Cette enveloppe est constituée de couches de fils tissés et liés. Plus le nombre de fils par pouce (TPI) est élevé, plus chaque fil est fin et plus le pneu sera souple. Les pneus de qualité course peuvent avoir jusqu'à 320 TPI, tandis que les pneus d'entraînement d'hiver peuvent n'avoir que 60 TPI. Mais soyez prudent lors de la sélection des pneus, car les fabricants citent souvent des taux TPI basés sur plusieurs couches de carcasse. Par exemple, une carcasse de 180 TPI peut être composée de trois couches de 60 TPI.

Les matériaux comptent ici aussi, la soie haut de gamme (utilisée pour les boyaux de piste) étant plus douce et plus souple que les fils de coton, qui à leur tour surpassent le nylon. Mais comme Blaurock de Continental l'a souligné au début, vous ne pouvez pas tout avoir. Le nombre élevé de fils, les carcasses en coton et les bandes de roulement en caoutchouc duromètre plus doux peuvent être les plus souples, mais ils manquent de durabilité et de résistance aux coupures de nylon plus rigide et de composés de caoutchouc plus durs.

Pour l'instant, rien n'a pu défier ces compromis et produire le mélange parfait de souplesse et de durabilité. Mais qui sait ce qui pourrait arriver une fois que la révolution du graphène s'installera ?

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