3.1 TYPES DE PNEUS, CARACTÉRISTIQUES ET EMPLOI

Transcription

1 h jgbjgbjg hlk bjgbjgb sghhhf hhfhhj gbjgbj bsghh hfhh hlkj jgbbsghh hjkoop;y koop;y op;y hfhhjko op;y jgbjgbbs gbjgbjgbbsghh hhfhhjkoop hjkoop;y ;y ;aes hlkjgbj bbsghh hjkoop;y dpi jgbjgbj bbsghhhf dpi hhjkoop;y PNEUS, JANTES ET ROULEMENTS CHAPITRE 3 Introduction Les pneumatiques, gonflés à l air, ont été mis au point vers la fin du XIX e siècle pour remplacer les pneus en caoutchouc pleins des bicyclettes. Sur l automobile moderne, les pneus ont subi des transformations et des améliorations très importantes pour enfin devenir fiables et durables. Un pneu bien gonflé a une surface de contact avec la route correspondant approximativement à celle d un pied humain. Sur un véhicule, quatre de ces surfaces portent le poids du véhicule, qui varie de 1000 à 3000 kg. Les pneus assurent la transmission du couple moteur, la direction du véhicule, les efforts de freinage et l absorption de la plupart des chocs causés par les irrégularités de la route. La sécurité du conducteur et des passagers dépend en grande partie de la construction et de l état des pneus du véhicule. Une bonne connaissance des pneus ne peut conduire qu à un meilleur entretien. hlkjg gbjgbbsgh fhhj koop;y hlkj 3.1 TYPES DE PNEUS, CARACTÉRISTIQUES ET EMPLOI La grande variété des nouveaux types de pneumatiques sur le marché ainsi que les diverses désignations de leurs caractéristiques rendent le choix des pneus de remplacement plus complexe. La description qui suit vous aidera à choisir et à installer les pneus adéquats sur le véhicule d un client. RÔLE Les deux fonctions principales des pneus des voitures de promenade et des camions légers sont : d absorber les chocs causés par les irrégularités de la route, ce qui contribue au confort des passagers; d adhérer à la route pour transmettre les forces d accélération, de freinage et de direction. CONSTRUCTION L ensemble des pneus se partagent en deux catégories : ceux qui sont munis d une chambre à air et ceux à chambre incorporée (tubeless). Le pneu à chambre à air renferme un tube de caoutchouc qui épouse le contour interne du pneu et de la jante quand il est gonflé (figure 3.1). Le pneu à chambre incorporée est constitué d une doublure interne souple en caoutchouc non poreux et possède un talon enrobé de caoutchouc qui assure l étanchéité avec la jante. La figure 3.2 montre un ensemble pneu, jante et freins. Figure 3.1 Pneu avec chambre à air Chambre à air Valve de la chambre à air Module 13 Mécanique automobile 3.3

2 CHAPITRE 3 PNEUS, JANTES ET ROULEMENTS Figure 3.2 Coupe d un pneu (Michelin) Enveloppe Zone basse du pneumatique ou talon du pneumatique Masselotte d équilibrage Bouchon de valve Voile Siège avant Valve Disque de frein Jante Tringle inextensible Accrochage de la jante Siège arrière Liaison voile-jante par soudure Liaison par vis Moyeu Liaison par écrou Moyeu Le pneu à chambre incorporée est plus facile à monter sur la roue et, la plupart du temps, il se dégonfle moins vite en cas de crevaison que le pneu à chambre à air amovible. Les pneus sont constitués de plusieurs parties réunies par un procédé de chauffage du caoutchouc sous pression qu on appelle vulcanisation. Ce procédé moule le caoutchouc à la forme désirée et lui confère la souplesse et les caractéristiques nécessaires à sa durabilité. La figure 3.3 identifie les principales parties d un pneu. 3.4 Mécanique automobile Module 13

3 PNEUS, JANTES ET ROULEMENTS CHAPITRE 3 Figure 3.3 Principales parties d un pneu Bande de roulement (semelle) Sculpture Flanc Fond de sculpture Nappes-sommets ou ceintures Nappes-carcasse ou carcasse Revêtement de gomme intérieur (calandrage ou doublure) Portage Tringle Filet de centrage Accrochage Pointe du talon Talon (bourrelet) Carcasse La carcasse est l enveloppe semi-circulaire résultant de la superposition de couches de toile imprégnée de caoutchouc, appelées les plis. Elle est disposée d un talon à l autre et elle constitue la charpente du pneu. La carcasse inclut le talon et les ceintures, mais non le caoutchouc de la bande de roulement et des flancs (figure 3.3). Les plis de carcasse sont habituellement constitués d une toile tissée à partir de cordes de rayonne, de nylon ou de polyester. Les plus employés pour former les ceintures sont les treillis d acier, la fibre de verre et le kevlar. Ces matériaux offrent à la fois des avantages et des inconvénients (figure 3.4), comme la rayonne et le nylon qui sont aussi quelquefois employés. Pour empêcher le frottement, les plis de la carcasse sont séparés par du caoutchouc. Module 13 Mécanique automobile 3.5

4 CHAPITRE 3 PNEUS, JANTES ET ROULEMENTS Figure 3.4 Caractéristiques des matériaux, des plis et des ceintures Matériau Avantages Désavantages Utilisation Rayonne Robuste Se détériore au contact de Tous les plis Pas de segment plat l eau qui peut s infiltrer par le Très utilisée dans les Roulement doux caoutchouc coupé ou carcasses et les craquelé. ceintures de pneus radiaux. Nylon Robuste Plat qui se forme lorsque Tous les plis Résiste à l échauffement. l auto est immobilisée, surtout par température froide. Polyester Robuste Ne convient pas à la Très utilisé pour les Pas de segment plat conduite à haute vitesse. plis de carcasse. Résiste à l échauffement. Fibre de verre Robuste Roulement relativement dur Plis de ceinture pour Légère les pneus à plis croisés Résiste à l échauffement et les pneus radiaux et au tortillement. Treillis d acier Excellente résistance aux Roulement dur à petite Plis de ceinture dans coups vitesse certains pneus radiaux Résiste à l échauffement entre la bande de roulement et la route. La rigidité contribue à une bonne traction et à la durabilité. Kevlar Solide Prix élevé Plis de ceinture dans Léger certains pneus radiaux Roulement doux à faible vitesse Le nombre de plis de la carcasse varie selon les caractéristiques d utilisation du véhicule. Les pneus de voitures ont habituellement de deux à six plis; ceux de camions et d autobus peuvent avoir jusqu à quatorze plis, et ceux de la machinerie lourde peuvent compter jusqu à 32 plis. Flanc Les flancs d un pneu sont les parties latérales situées entre la semelle (bande de roulement) et le talon. Ils sont en caoutchouc et doivent pouvoir subir des flexions constantes dues aux irrégularités de la chaussée, tout en protégeant le pneu contre les impacts latéraux. La souplesse des flancs exerce une grande influence sur la façon dont la suspension d un véhicule s acquitte de sa tâche. Bande de roulement ou semelle La bande de roulement est la partie du pneu en contact avec la route. À peine plus grande qu une carte postale, chacune des quatre surfaces en contact avec la chaussée doit fournir l adhérence autant à l accélération qu au freinage ou lors d un virage serré. Selon les caractéristiques d utilisation du pneu, la semelle présente différentes particularités, notamment quant au choix du caoutchouc, différent de celui qui sépare les plis; il doit résister à la chaleur et à l usure en plus d assurer une bonne adhérence dans toutes les conditions de vitesse et de climat. Pour garantir une meilleure adhérence et un meilleur contrôle directionnel, les fabricants adoptent, selon les usages prévus pour le pneu, différents types de sculptures de la semelle (figure 3.5). 3.6 Mécanique automobile Module 13

5 PNEUS, JANTES ET ROULEMENTS CHAPITRE 3 Selon la vocation du pneu, les fabricants sélectionnent un mélange de caoutchoucs qui offre un bon compromis entre l adhérence et la résistance à l usure. À titre d exemple, le caoutchouc de la bande de roulement d un pneu d été haute performance différera de celle d un pneu neige. Figure 3.5 A Sculptures de bande de roulement types (Canadian Tire) C Le pneu A de la figure 3.5 est un pneu de route offrant une bonne durabilité tout en procurant un roulement doux et silencieux. Le pneu B est un pneu quatre saisons dont la disposition des sculptures offre une bonne adhérence sur la neige et sur des B D routes mouillées ou sèches à longueur d année. Il s agit d un pneu de compromis offrant habituellement de meilleures performances s il est monté sur un véhicule à traction. Il procure un rendement de bon à moyen dans différentes situations sans toutefois remplacer complètement un pneu d été ou d hiver. Son principal avantage découle du fait qu il élimine les changements de pneus saisonniers. Le pneu C est un pneu haute performance conçu spécialement pour offrir une adhérence supérieure à des vitesses élevées, autant en virage qu au freinage. Il est excellent sous la pluie car les sculptures profondes et les rainures radiales des épaulements évacuent un important volume d eau et réduisent l aquaplanage. Le pneu D est un pneu conçu spécialement pour la boue et la neige. Il est muni de sculptures à relief accentué qui s enfoncent dans la neige et assurent une bonne adhérence. Les sculptures sont taillées et agencées de façon à ce que le pneu expulse de lui-même la neige qui tend naturellement à s y accumuler. La bande de roulement de certains pneus neige est fabriquée d un caoutchouc dur résistant bien à l usure et offrant une bonne adhérence sur la neige mais plutôt médiocre sur la glace. Pour d autres types, le caoutchouc de la bande de roulement est plus mou et résiste moins bien à l usure; il offre par contre une bonne adhérence sur la neige et une adhérence moyenne sur une chaussée glacée. Les pneus qui adhèrent le mieux à la glace ont une bande de roulement faite de caoutchouc très mou, qui favorise un bon nettoyage des rainures, et une carcasse plus souple. Toutefois, ces pneus s usent plus rapidement. Règle générale, un pneu neige s use plus rapidement qu un pneu d été et est moins adapté pour la conduite à grande vitesse. On peut munir les pneus neige de clous spéciaux lorsque la bande de roulement est moulée en conséquence. Le cloutage améliore la traction et le freinage sur une chaussée glacée ou recouverte de neige durcie. Toutefois, il endommage la chaussée et, sur pavé humide, sa capacité d adhérence est considérablement réduite. D ailleurs, l usage des pneus cloutés est remis en question, et dans des provinces canadiennes et des états américains, leur emploi est soit très limité ou simplement interdit. En somme, il n est souhaitable de les utiliser que si l on doit rouler souvent sur des routes glacées. Il est recommandé de monter des pneus cloutés à l avant et à l arrière du véhicule. Talon (bourrelet) Le talon est la partie circulaire de l enveloppe formant un bourrelet et qui vient s accrocher dans la jante. Le talon est renforcé par un enroulement de plusieurs tours de fil d acier appelé la tringle. Module 13 Mécanique automobile 3.7