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Comprendre la chimie du pneu vert

Traditionnellement, si un pneu était conçu pour améliorer les performances dans un domaine, cela impliquait un compromis dans d’autres domaines …

Les équipementiers automobiles cherchent actuellement à maximiser l’efficacité énergétique des véhicules, mais les clients désirent une traction et une tenue de route optimales.

Comme les pneus sont la seule partie du véhicule qui est directement reliée à la surface de la route, les concevoir pour exceller dans différents domaines n’est pas une chose facile.

Pour aider à comprendre la chimie qui intervient dans la fabrication d’un pneu capable de progresser dans ces différents domaines, Smithers a organisé une série de webinaires pour comprendre sur ce qui se cache derrière la technologie dite des pneus verts.

Smithers a expliqué comment cette technologie a évolué et ce qu’il faut faire pour mettre au point un pneu qui, non seulement, offre une bonne traction par temps sec et humide, mais qui minimise également l’usure de la bande de roulement. Cela tout en offrant une faible résistance au roulement ce qui permet de maximiser l’économie de carburant.

Ce pneu, dit «vert», est destiné aux véhicules à haut rendement énergétique tels que les hybrides.

Une performance sans sacrifice

Présenté par Christine Domer, directrice générale d’Akron Labs et de Smithers Tire Analysis Reports, ainsi que par le Dr Walter Waddell, consultant indépendant pour Smithers, le webinaire a approfondi la chimie « verte » des pneus.
Il a permis de comprendre les composés nécessaires à la fabrication de pneus qui font progresser l’enveloppe de performance sans sacrifier de manière significative les problèmes traditionnels d’usure de la bande de roulement et de résistance au roulement.

Ce qui est intéressant, c’est que, si nous avons mis l’accent sur l’économie de carburant et les pneus « verts » à faible résistance au roulement au cours des dernières années, la technologie n’est pas nouvelle.

En fait, les origines de cette technologie remontent à plus de 30 ans, lorsque Michelin s’est penché sur la technologie des bandes de roulement garnies de silice pour améliorer les performances des pneus et diminuer leur résistance au roulement. En 1993, Michelin a obtenu le brevet américain 5.227.425 pour cette invention et ce brevet s’appuyait sur des recherches que la société avait déjà menées en Europe, en expérimentant avec de la silice hautement dispersible ou HDS.

Un bond significatif

Christine Domer a noté qu’une avancée clé dans le développement de la technologie des pneus verts via le HDS a été le passage des composés traditionnels de noir de carbone utilisés dans la construction des pneus à des bandes de roulement garnies de silice, ce qui a entraîné un bond significatif dans la performance et la capacité des pneus.

En utilisant un tableau de formulation des bandes de roulement comme référence, Mme Domer a fait référence à différents types de bandes de roulement:

  • T signifiant noir de carbone traditionnel,
  • C signifiant silice conventionnelle
  • S avec HDS (silice hautement dispersible)
  • N (qui utilise un nouveau polymère breveté créé par Michelin)
  • I (une invention qui présente une nouvelle silice brevetée à base de polymère avec un agent de renforcement et une teneur réduite en huile aromatique pour améliorer l’usure de la bande de roulement).

Se référant au tableau des formulations de la bande de roulement, Domer a déclaré que toutes ces différentes formulations de la bande de roulement ont été mélangées dans des usines de pneumatiques et utilisées pour fabriquer des pneus 175/70R13, la seule différence étant la formulation de la bande de roulement.

Tableau de Performance Indexée

Ce tableau des performances des pneus montre comment différents composés de bande de roulement utilisés dans un pneu de même taille peuvent conduire à des performances sensiblement différentes. CRÉDIT Smithers

Les essais révèlent des résultats très intéressants. Avec le T utilisé comme critère traditionnel de performance des pneus, le passage du noir de carbone à la silice (C) conventionnelle a permis d’améliorer la traction sur sol mouillé et dans la neige, ainsi que la résistance au roulement par rapport au T.

La bande de roulement à base de silice hautement dispersée (variante S) a montré que la traction et la résistance au roulement étaient très similaires au T, mais que la durée de vie de la bande de roulement était améliorée.

En passant à N, qui contient le nouveau polymère breveté, les paramètres de performance, y compris la traction par temps humide et la résistance au roulement, étaient légèrement inférieurs à C et S, mais l’usure de la bande de roulement a été légèrement améliorée.

De l’amélioration dans tous les domaines

Pour I (l’Invention ou le pneu «vert») qui a essentiellement intégré la technologie de la bande de roulement à base de silice, présente dans les pneus aujourd’hui, les performances ont été considérablement améliorées dans tous les domaines, y compris la traction sur sol mouillé et sur neige, la résistance au roulement et l’usure de la bande de roulement.

L’importance de la technologie de la bande de roulement à base de silice ne doit pas être sous-estimée, car elle a permis aux fabricants de pneus de produire des dessins de bande de roulement qui peuvent améliorer à la fois les performances des véhicules et l’économie de carburant. Alors qu’auparavant, se concentrer sur une seule enveloppe (comme les performances et l’adhérence) signifiait créer un pneu qui avait tendance à s’user beaucoup plus rapidement et offrait une plus grande résistance au roulement.

Cependant, les équipementiers et les organismes de règlementation s’efforçant continuellement de réduire la consommation de carburant et d’améliorer la sécurité, les fabricants de pneus ont été poussés à proposer des composés capables d’assurer une bonne adhérence par temps humide et une plus faible résistance au roulement.
Cela signifie que les pneus modernes peuvent offrir de meilleures performances globales et moins de compromis que ceux présents il y a une génération grâce aux progrès de la technologie et de la formulation des composés.

Christine Domer a fait remarquer qu’avec un ensemble moderne de pneus à résistance au roulement, l’économie de carburant sur un véhicule de tourisme typique peut progresser de 10 et 15 %.

« Il est très important que nous continuions à trouver des moyens de réduire cette résistance au roulement, d’autant plus que le monde continue de consommer 85 à 100 millions de barils de pétrole par jour ».

Catégories : Éditorial, Pneus
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