Un pneu moto, c’est rond et c’est noir. Ouais, mais c’est quand même un peu plus compliqué que ça. Voir même carrément complexe quand on rentre dans le détail.
RETRANSCRIPTION DE LA VIDEO
Un avion vole avec ses ailes. Et bien une moto roule avec ses pneus. Les pneus, c’est aussi important que ça puisque c’est la seule interface entre la moto et la route.
A : Ok c’est peut-être super important, mais ça reste du caoutchouc quoi…
M : Pas du tout. Ce que t’appelle caoutchouc, c’est en fait un mélange de gommes très complexe. Et la gomme en elle-même n’est que la partie visible de l’iceberg. Le pneu possède une structure qui peut contenir de l’acier, des fibres textiles artificielles, de la fibre de verre ou même du kevlar.
A : Ah ouais tout ça ?
M : Et même un truc en plus.
A : Quoi ?
M : ben de l’air ! C’est d’ailleurs l’air qui donne son nom au pneumatique.
A : Ok, donc un pneu c’est plus compliqué qu’il n’y parait. Mais au final ça sert à quoi tout ça ? Il suffit qu’il tienne la route et voilà.
C’est vrai. Mais tenir la route, pour une moto moderne comme une sportive, ça veut dire supporter un poids de plus de 250 kg, jusqu’à 300 km/h, transmettre les 200 ch du moteur pour passer de 0 à 100 km/h en 3 secondes et encaisser la puissance des freins qui peuvent vous stopper depuis 100 km/h en seulement 42 mètres. Tout cela en ayant un comportement naturel, en autorisant des prises d’angle jusqu’à 50°, en pouvant rouler sous la pluie et en ayant une durée de vie suffisante.
M : Bref t’as compris, les pneus doivent faire plein de trucs pour une moto. Accélérer, freiner, prendre de l’angle, et ça dans toutes les conditions du quotidien.
A : oui j’ai compris je suis pas con. Mais concrètement, ça représente quoi d’extraordinaire ?
M : Et ben pour arriver à tout bien faire, le pneu doit avoir des qualités contradictoires.
Pour avoir le maximum de grip, un pneu doit avoir à la fois la plus grande surface de contact avec la route et une gomme très tendre qui copie toutes les aspérités du bitume. Mais il y a des limites.
Parce que pour avoir une grande surface de contact, on peut avoir un pneu qui se déforme trop, un pneu instable. D’autre part, un gomme très tendre risque de s’user beaucoup trop vite pour un usage routier.
M : Et ça n’est qu’un exemple des compromis à faire. Il faut aussi trouver le bon équilibre entre le grip sur le sec et sur le mouillé selon les besoins du pneu. Ça concerne le choix des gommes et le dessin des sculpture.
A : d’ailleurs pourquoi les pneus Slick n’ont pas de sculptures en compétition ?
M : c’est justement parce qu’ils n’ont pas de compromis à faire en cas de pluie. Et sur le sec, des sculptures, c’est autant de matière qui n’est pas en contact avec le sol. Du gâchis quoi !
A l’inverse t’as déjà touché un pneu pluie de compétition ?
A : Ouais c’est tout mou.
Comment on fabrique la carcasse d’un pneu moto ?
Là encore c’est parce qu’ils n’ont pas de compromis à faire. Le pneu pluie utilise donc des gommes ultra tendres qui fonctionne très bien sur le mouillé avec des températures pluie froide. Et les pneus pluies sont sculptés dans tous les sens pour évacuer le plus d’eau possible. Mais si tu utilises un pneu pluie sur le sec, la moto perd en précision et en stabilité, et le pneu va se détruire en quelques tours.
M : Et c’est pas tout. Il faut aussi que le pneu soit suffisamment rigide pour supporter le pilote, le passager et éventuellement des bagages, mais pas trop rigide pour préserver un certain amortissement, et donc du confort.
A : Ok, donc faire un bon pneu de route, c’est une vraie galère en fait !
M : Une galère qui prend plusieurs années de développement, entre la définition des objectifs à atteindre, la conception d’un prototype, des simulations numériques, la fabrication du prototype et tous les tests à réaliser pour vérifier qu’il fait bien le job.
A : ouais j’imagine. Mais concrètement, je vois toujours pas comment c’est construit un pneu…
M : Et bah on y vient.
Extérieurement, on ne voit que de la gomme noire. Mais le pneu possède une véritable structure qu’on appelle souvent la carcasse. Cette carcasse est ce qui sa forme au pneu, mais aussi sa rigidité et sa flexibilité dans toutes les directions. La carcasse correspond à un assemblage de plusieurs pièces fait dans différents matériaux.
En parallèle du dialogue, illustrer soit avec des images incrustés, soit avec un pneu découpé si on trouve, ou les deux à la fois
M : On commence avec les tringles, de deux côtés du pneu. Ça correspond à des câbles métalliques tressés qui assurent le contact à les flancs de la jante. Les tringlent participent donc à la rigidité du pneu et à la bonne étanchéité au niveau de la jante.
A : Mouais… c’est des câbles quoi !
M : des câbles dont il faut bien choisir le nombre de filins métalliques et leur tension. Ces tringles sont prolongées par cercle de gomme assez épaisse qu’on appelle l’Apex. Ça permet de renforcer les flancs du pneu et sa rigidité latérale.
On arrive ensuite aux plis de la carcasse. Ils correspondent à des nappes de fibres textiles synthétiques empilées les unes sur les autres. Chaque nappe peut utiliser un matériau différent, mais aussi une tension et une orientation différente. En combinant plusieurs plis, on peut obtenir des rigidités différentes selon les directions.
A : Ça correspond à quoi ces différentes directions ?
M : Déjà il y a flexion quand on appui sur la roue vers le sol. Mais il y aussi la rigidité latérale, la torsion et puis la rigidité longitudinale du pneu quand on freine ou qu’on accélère.
A : Et on peut jouer sur tout ça séparément sans problème ?
M : Pas sans problème parce que tout est lié dans un pneu. Mais on peut quand même y arriver avec une carcasse radiale. Une carcasse radiale, c’est un pneu qui a généralement une seule nappe de fibre qui enveloppe le pneu d’un flanc à l’autre Son orientation est généralement radiale, d’où son nom. Il peut aussi y avoir d’autres nappes de fibres, mais elles sont situées uniquement sur la bande de roulement.
L’avantage d’une carcasse radiale est donc de pouvoir obtenir des rigidités différentes selon la direction. Par exemple, le pneu peut être assez souple au niveau des flancs, mais plus rigide au niveau de la bande de roulement. Ce n’était pas le cas des anciennes carcasses diagonales dont toutes les nappes enveloppaient le pneu d’un flanc à l’autre. Le concept de la carcasse radiale a été brevetée par Michelin en 1948, et le premier pneu de moto radial a été commercialisé en 1987. Depuis, presque tous les pneus de route sont radiaux.
M : Et puis entre la carcasse et la gomme de la bande de roulement, on trouve aussi souvent une ceinture faite d’un cordon en acier ou en fibre aramide enroulé autour du pneu. Le but, c’est d’empêcher l’expansion du pneu sous l’effet de la force centrifuge à haute vitesse.
A : D’accord, mais j’ai une question. Pourquoi on ne voit rien de tout ça quand on regarde l’intérieur d’un pneu ?
M : Déjà, tous les constituants de la carcasse sont noyés dans la gomme qui permet de tout lier ensemble. Et puis de toute façon, à l’intérieur du pneu, tu as généralement une fine couche de gomme qui permet de faire l’étanchéité.
A : Pourquoi, avec toute la gomme qu’il y a déjà à l’extérieur du pneu, ça ne suffit pas pour le pneu soit étanche.
M : Et ben non, les gommes externes sont trop poreuses.
Et même avec ça, le pneu perdra toujours de la pression. Il existe toujours une certaine porosité et certaines fuites qui peuvent au niveau de l’interface avec la jante et de la valve. La solution on la connait : contrôler la pression de ses pneus régulièrement.
La gomme d’un pneu moto, une couche cruciale
A : OK, mais si je comprends bien dans un pneu, le moins important, c’est la gomme.
M : Eh non raté. Je t’ai dit qu’un pneu ce n’est pas que de la gomme. Mais la gomme, c’est évidemment primordial. C’est ce qui te donne le grip, l’adhérence, et c’est tout simplement grâce à elle que tu ne te casses pas la gueule. Enfin pas tout le temps…
La gomme d’un pneu, c’est une recette de cuisine hyper complexe qui mélange plein d’ingrédients. Bien sûr on trouve en premier du caoutchouc. Mais c’est en réalité un mélange de plusieurs polymères synthétiques qui constituent ce qu’on appelle le caoutchouc. Il y a ensuite des charges de renforcement comme le noir de carbone ou la silice qui permettent d’améliorer certaines qualités du pneu. Et on trouve aussi des plastifiant pour rendre tout ça mieux homogène, comme un œuf pour lier tout ça. Sans oublier les agents de cuisson comme le souffre qui rend possible la vulcanisation.
A : C’est quoi ce truc ? La vulcanisation ?
M : C’est la dernière étape de la fabrication d’un pneu. En gros c’est la cuisson du gâteau.
Avant la vulcanisation, la gomme se comporte un peu comme de la pâte à modeler. C’est pâteux et inutilisable sur un pneu. Avec la vulcanisation, des ponts sont créés entre les molécules de polymères. Et ça rend la gomme à la fois élastique et résistante.
C’est aussi au moment de la vulcanisation que sont imprimées les sculptures sur la bande de roulement et les informations sur les flancs du pneu.
A : OK. J’ai encore une question…
M : ben vas-y pose là !
A : pourquoi c’est noir un pneu ?
M : La couleur noire vient du noir de carbone dont je t’ai parlé tout à l’heure. C’est une poudre noire qui teinte très facilement la gomme lorsqu’elle est mélangée. Mais son but n’est pas de colorer le pneu, c’est de rendre la gomme plus résistante afin d’améliorer le grip et de limiter l’usure.
A : Eh je viens d’avoir une idée de génie. Puisqu’on peut faire des gommes différentes selon les ingrédients qu’on met dedans, pourquoi on n’utiliserait pas une gomme bien résistante au centre pour pas qu’elle s’use quand on roule droit, et une gomme bien tendre sur les côtés pour un max de grip quand on prend de l’angle ? Quoi c’est con ?
M : Non c’est pas con, mais ça existe déjà depuis 33 ans…
C’est Bridgestone qui a produit le premier pneu moto bi-gomme en 1985. Depuis, presque tout le monde s’y est mis, et il existe même des pneus avec 3 gommes différentes sur la bande de roulement.
A : Donc à 33 ans près je suis un génie !
M : Ouais si tu veux, ou un mec super mal informé aussi …
A : bon il me reste une question. Pourquoi il faut faire chauffer les pneus avant de pouvoir attaquer ?
M : Parce que les gommes ont toutes une plage de température optimale. Et généralement, il faut un minimum de chaleur pour que le niveau de grip de la gomme soit suffisant.
Mais ça dépend des gommes. Un pneu destiné à la route qui cible un usage l’hiver va utiliser des gommes dont la plage optimale de température est basse, avec une carcasse qui favorise une montée rapide de la température. Mais si on brusque ces pneus sur circuit un jour de canicule, on va très vite dépasser sa plage de fonctionnement et le grip va s’effondrer.
M : à l’inverse un pneu destiné au circuit va réclamer d’être beaucoup chauffé pour être dans sa bonne plage de température. Si on y arrive, les gommes vont fournir un grip énorme. Mais si on ne le sollicite pas assez, par exemple sur la route, le grip va s’effondrer les pneus peuvent devenir presque dangereux, parce qu’on ne roule pas assez vite.
A : Donc il faut vraiment mettre des pneus adaptés à l’utilisation qu’on a de sa moto.
M : Exactement, t’as tout pigé ! Et j’espère aussi que t’as compris pourquoi ça coûte aussi cher un train de pneus moderne, mais que c’est vraiment quelque chose à ne pas négliger.
