Un pneu (apocope de pneumatique) est un solide souple de forme torique formé de gomme et autres matériaux textiles et / ou métalliques. Il est conçu pour être monté sur la jante d’une roue et gonflé avec un gaz sous pression, habituellement de l’air ou de l’azote. Il assure le contact de la roue avec le sol, procurant une certaine adhérence, un amortissement des chocs et des vibrations facilitant ainsi le déplacement des véhicules terrestres et autres véhicules en configuration terrestre.

Histoire du pneumatique

Après avoir fait breveter son invention, John Boyd Dunlopfonde en 1889la première manufacturede pneumatiques.

Dès 1889, les vélospeuvent ainsi rouler sur des pneus qui sont des boudins de caoutchouc gonflés d’air et fixés à la jante. Si le confort est ainsi au rendez-vous, le système n’est pas pratique : en cas de crevaison, changer de pneu est une opération longue et délicate.

Édouard Michelin aurait rencontré un cycliste anglais demandant une réparation lors de son passage à Clermont-Ferrand. Ce cycliste lui aurait donné l’idée de la chambre à air. Édouard et son frère Andréinventent un nouveau système de pneu avec chambre à air, qui est breveté en 1891. Le nouveau pneu est mis à l’épreuve de la réalité la même année par Charles Terrontqui sort vainqueur de la première course cycliste Paris-Brest.

L’invention est un succès immédiat, et pas seulement dans le monde du vélo : très vite, l’automobiles’empare à son tour du pneu, remplaçant les bandages par des pneumatiques. Conçue et fabriquée par Michelin,L’Eclair est la première voiture sur pneus (1895). En 1899, La Jamais Contente, première voiture à atteindre les 100 km/h est équipée de pneus Michelin. Après les cycles et les voitures, c’est le tour des voitures d’enfants et même des fiacres d’en être équipés.

En 1929, un pneu pour rouler sur les rails est mis au point pour équiper la Micheline. Le premier pneu à clous pour rouler sur le verglas ou la neige est quant à lui mis au point en 1933.

Une des grandes révolutions du pneu, le pneu à carcasse radiale est breveté le 4 juin 1946 par Michelin. La première voiture à en être équipée est la Citroën Traction Avant. En 1951, c’est au tour du métro de se mettre aux pneus à Paris. Le pneu sans chambre à air, dit «Tubeless» (appellation anglophone) n’a pas été inventé par Michelin, mais par un britannique d’origine néo-zélandaise du nom d’Edward Brice Killen en 1929. Il serait préférable de dire pneu avec chambre incorporée, car la chambre à air est remplacée par une gomme d’étanchéité à l’intérieur du pneu. L’élastomère généralement utilisé est du butylecar son étanchéité est dix fois supérieure au caoutchouc naturel (isoprène). Le butyle a l’inconvénient de ne pas se lier facilement avec les autres élastomères. Pour favoriser la liaison, on lui incorpore des halogènes tel que chlore.

Le pneu a, depuis, beaucoup évolué dans des sens très différents : pneus à lamelles pour une meilleure adhérence sur la neige, pneus faisant économiser du carburant par une moindre résistance au roulement, etc.

Constitution

Un pneu est constitué de caoutchouc (naturel et artificiel), d’adjuvants chimiques (soufre, noir de carbone, huiles, etc), de câbles textiles et métalliques. Il est traditionnellement divisé en trois grandes zones : la « zone sommet », en contact avec le sol, la « zone flanc », et la « zone bourrelet » (ou « zone basse »).

Zone sommet

Elle est principalement constituée de la bande de roulement, couche de gomme épaisse en contact avec la chaussée. Cette gomme doit être adhérente (transmission du couple, guidage dans les virages, etc.), sans opposer trop de résistance au roulement (principe des pneus « verts », qui diminuent la consommation de carburant). La bande de roulement est creusée de « sculptures », qui se chargent d’évacuer l’eau, la neige, la poussière, limitant l’aquaplanage et améliorant l’adhérence en général. Elle permet aussi l’évacuation de la chaleur. La présence de lamelles sur les sculptures rompt la tension superficielle du film d’eau présent sur la route. Sur cette bande sont disposés des témoins d’usure dont la localisation est repérable sur le flanc du pneu. Les témoins des pneus pour véhicule de tourisme ont une hauteur de 1,6 mm.

Sous la bande de roulement se trouvent les « nappes ceintures », constituées de fils métalliques parallèles. Ces câbles, en deux couches croisées, assurent la rigidité du pneumatique, notamment lors de poussées latérales (virages).

Zone flanc

La zone latérale du pneu est constituée de gomme souple, capable de supporter une déformation à chaque tour de roue, et résistante aux chocs (trottoirs). On y trouve également tous les marquage. La zone de transition entre le flanc et le sommet s’appelle « épaule ». Dans certains modèles, un bourrelet au niveau du flanc permet de limiter les dégâts sur la jante quand le pneu touche une bordure de trottoir. Dans certains modèles pour camion, un autre profil de bourrelet permet de limiter les projections d’eau gênantes pour les utilisateurs qui suivent ou doublent le camion.

Zone basse

La fonction de cette zone est d’assurer l’accroche à la jante, grâce à deux anneaux métalliques (les « tringles ») prenant appui sur la jante au niveau du « talon ». Cette zone transmet les couples entre la roue et le pneumatique, elle assure aussi l’étanchéité pour les pneus «tubeless» (sans chambre à air). Cette étanchéité est assurée par une nappe recouvrant l’intérieur du pneu, elle est coincée par les deux tringles : la « gomme intérieure », à base de butyle.

Une autre nappe, située entre la gomme intérieure et le sommet, également coincée par les tringles, s’appelle la « nappe carcasse ». Elle est constituée de fils textiles parallèles (véhicule tourisme), dans le sens radial. Cette nappe a donné son nom au pneu radial. Elle assure la triangulation avec les fils croisés des nappes de ceintures pour une meilleure tenue du pneu. Ces fils, inextensibles, supportent le poids de la voiture et permettent de garder une bonne surface de contact entre le pneu et le sol.

Les références inscrites sur un pneu

Le marquage se fait sur le flanc du pneu.

Pour 195/65 R 15 91 H 6 M+S par exemple :

• 195 est la largeur du pneu gonflé, mesurée d’un flanc à l’autre (en millimètres). Ce n’est pas la largeur de la bande de roulement, qui peut varier.
• 65 est la « série » (hauteur du flanc par rapport à la largeur du pneu) exprimée en pourcentage (ici 65 % – soit 126,75 mm). Si cette indication n’apparaît pas (en général, pneus anciens), il s’agit par défaut d’une série 80.
• R indique le type radial (B indiquerait une carcasse « bias », D une carcasse diagonale).
• 15 est le diamètre de la jante en pouces (1 pouce correspondant à 2,54 cm).
• 91 Indice de capacité de charge, 91=615 kg (cf. normes de l’European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO).
• H est le code de vitesse, il indique la vitesse maximale à laquelle le pneu peut être soumis (ici H= pneu dont la limite est 210 km/h).
  • Q = 160 km/h
  • R = 170 km/h
  • S = 180 km/h
  • T = 190 km/h
  • U = 200 km/h
  • H = 210 km/h
  • VR > 210 km/h
  • V = 240 km/h
  • ZR > 240 km/h
  • W = 270 km/h
  • Y = 300 km/h
• M+S (Mud+Snow, en français : « boue et neige »). Signe apposé sur les pneus d’hiver ou toute saison.

Note : Parfois, une lettre « C » est inscrite sur le flanc du pneu, juste après le diamètre de la jante, comme dans « 185R14-C » par exemple. Cette lettre indique que l’indice de charge du pneu est plus élevé que la normale. Ces pneus sont généralement destinés à être montés sur une camionnette ou un camping-car.

• L’indication «Tubeless» indique un pneu sans chambre à air. « Tube type » indique un pneu avec chambre à air.
• La date de fabrication du pneu est mentionnée en quatre chiffres ; les deux premiers indiquent la semaine de fabrication et les deux derniers l’année de fabrication
  Exemple : 1702 est un pneu fabriqué lors de la 17^e semaine de l’année 2002. Lorsqu’il n’y a que trois chiffres, cela signifie que le pneumatique a été fabriqué avant l’an 2000. Si un triangle est présent devant ces trois chiffres c’est qu’il s’agit de la décennie 1990 et s’il n’y en a pas, la décennie 1980. 259 correspond donc à un pneumatique fabriqué la 25^e semaine de 1989.
• On peut trouver un marquage « DOT » (Department Of Transportation) pour les pneumatiques destinés à l’Amérique du Nord. La quasi-totalité des pneus vendus en Europe ont également cette inscription et les quatre chiffres suivant ces trois lettres correspondent à la date de fabrication comme indiqué ci-dessus.
• Le code E1 : Signe de contrôle pour la norme européenne, 1=Allemagne
• Le matricule du pneumatique est composé d’une suite de chiffres et de lettres. C’est un numéro unique attribué à chaque pneu. Il est notamment relevé lors de chaque expertise de pneu. Selon les marques, il revêt différentes formes.
• Les pneus dits « run flat » (« roule à plat ») portent une des marques suivantes : « Pneus run flat RFT » / « RUN ON FLAT » / « ROF » / « DSST ».

Les pneus et la sécurité

La pression des pneus

Pneu sous-gonflé

Un pneu sur-gonflé, ainsi qu’un pneu sous-gonflé provoque une diminution de l’adhérence qui peut être dangereuse en virage ou au freinage. Il est donc conseillé de vérifier régulièrement la pression des pneus. Il est aussi conseillé de légèrement surgonfler les pneus au cas où l’on transporterait de lourdes charges pour éviter que le pneu ne se plie sur les bords. Un pneu sous-gonflé subit une déformation plus importante des flancs et de la bande de roulement. Les principales conséquences sont une usure plus rapide du pneumatique, un risque augmenté d’éclatement et une augmentation de la consommation de carburant du véhicule. Il faut noter qu’un pneu trop gonflé s’use également plus rapidement au centre de la bande de roulement et est plus sensible aux arrachements de gomme (patinage notamment).

Certains véhicules récents peuvent être équipés d’un système TPMS permettant de contrôler la pression des pneus.

Air et azote

Un pneu est gonflé à l’airplus rarement à l’azote presque pur. Bien que l’air contienne déjà 78 % d’azote (de diazotepour être plus précis), certains professionnels de l’aviation ou de la formule1par exemple, augmentent cette proportion et gonflent les pneumatiques avec de l’azote. Ce gaz ayant la propriété d’être inerte et stable conserve une pression plus constante même en cas d’échauffement intense du pneumatique. De plus, ce gaz fuit plus difficilement. Une polémique existe d’ailleurs quant à l’introduction de cette méthode pour les véhicules particuliers. En effet, ceux-ci sont soumis à des contraintes bien moindres ce qui rend la différence avec l’air moins notable. Par contre, le gonflage devient payant et on lui reproche souvent d’avoir un prix non justifié alors que le gonflage à l’air est souvent gratuit et jugé satisfaisant. Ceux qui l’utilisent devraient avoir, en principe, à rectifier le gonflage plus rarement, mais ils doivent néanmoins contrôler les pressions régulièrement. Les pneus gonflés à l’azote arborent généralement une valvede couleur différente, souvent du vert.

Remplacement de seulement deux pneus

Pour une automobile, il est généralement conseillé de placer les moins usés des pneus à l’arrière. L’essieu avant est directeur, ainsi, lorsque l’on tourne le volant, ce sont eux qui donnent la direction au reste du véhicule. Les pneus arrière suivent. Le conducteur n’a conscience que de l’adhérence de ses pneus avant. Il va corriger son mouvement ou ralentir l’allure s’il sent ses pneus glisser dans un virage par exemple. Si les pneus arrière sont plus usés, sur sol mouillé, il se peut que les pneus avant soient suffisamment adhérents pour virer mais pas les pneus arrière, et le survirage a de grandes chances de survenir. Si ceux-ci glissent, le véhicule peut partir en tête à queue ou sortir de la route. Seul un pilote sait se sortir de ce mauvais pas. Néanmoins, un véhicule dont les pneus avant offrent une adhérence inférieure à celle des pneus arrière aura une tendance au sous-virage, c’est-à-dire à partir tout droit³³. Selon l’état des pneus et la dynamique du véhicule (les véhicules récents ayant une tendance nette au sous-virage), cela peut se révéler contre-productif, notamment sur route sinueuse. En outre, des dispositifs de correction de trajectoire tels que l’ESP tendent à faciliter la maîtrise de la trajectoire du véhicule pour des conducteurs n’ayant pas l’expérience des situations de perte de contrôle et d’adhérence.

Le contrôle de l’usure

Il est nécessaire de contrôler régulièrement l’usure des pneus. En effet des pneus trop usés présentent un danger: par exemple, ils provoquent une diminution d’adhérence, particulièrement sur chaussé humide, ce qui affecte négativement les distances de freinage et la tenue de route. Des témoins d’usures sont présents sur tous les modèles commercialisés en France.

Une autre conséquence de l’usure des pneus est la surévaluation de la vitesse. Ainsi par exemple, un pneu 195/65 R 15 91 H 6 M+S dont l’usure est de 3 mm induira une surévaluation de la vitesse de 0,95 %: un compteur affichant une vitesse correcte pour un pneu neuf indiquera 100 km/h lorsqu’on roulera à une vitesse réelle de 99,05 km/h. Ceci reste néanmoins négligeable car les constructeurs ont prévu ces effets, ainsi que le fait que les règlements autorisent une certaine marge de manœuvre autour des diamètres nominaux et qu’il vaut mieux, pour la sécurité de tous, surestimer la vitesse que le contraire.

Pneus d’hiver et pneus d’été

Pour les températures basses on peut utiliser des pneus d’hiver. Ceux-ci ont une gomme prévue pour travailler de manière optimale à basse température égales ou inférieures à 7 °Calors que beaucoup de pneus été sont annoncés comme n’étant pas destinés à la conduite par des températures inférieures à zéro, la gomme durcissant avec le froid et perdant sa visco-élaticité).

L’échange pneus d’hiver/été donne généralement lieu à un contrôle de l’équilibrage de ceux-ci et l’adjonction d’un plomb éventuel sur la jantepour en corriger l’équilibre. Durant l’échange il est important de conserver le même emplacement de pneus gauche/droite, qui est généralement indiqué sur le pneu, car ils s’usent de manière différente et antagoniste. Les pneus avant s’usent plus vite sur une tractionet il est conseillé que les pneus arrières soient ceux en meilleurs état sinon l’essieu arrière risque de perdre son adhérence plus tôt que l’essieu avant. Quand cela se produit le véhicule part en le tête à queue. Sur une propulsion l’usure est généralement uniforme ou aléatoire. Des chaînes à neige viennent compléter l’éventail des actions contre la neige en plus des pneus d’hiver.

Dans certains pays l’usage des pneus hiver est obligatoire.