Un peu d’histoire

Le premier pneu est en bois, conçu pour la traction hippomobile. En 1842, l’américain Charles Goodyear, qui mourra dans le misère, invente le procédé de vulcanisation (concept de base découvert en 1839) afin de stabiliser le caoutchouc qui a tendance à se désagréger lorsqu’il est soumis à d’importantes montées en température, tout en lui conférant des propriétés de flexibilité. Le caoutchouc devient alors la matière première du pneu. 

L’écossais Robert William Thomson colle alors des bandages de caoutchouc sur une jante et dépose le brevet du pneumatique en 1846. Mais, trop fragile, son invention ne rencontre pas le succès escompté.

En revanche, un autre écossais, John Boyd Dunlop, dépose en 1888 un nouveau brevet de pneumatique innovant en introduisant de l’air dans des boudins de caoutchouc collés à la roue (la 1ère chambre à air). L’avancée est phénoménale en termes de confort et de tenue de route, bien que la réparation de la crevaison soit un vrai casse-tête.

En 1891, cocoricoooo ! Les frères Édouard et André Michelin mettent la chambre à air dans une enveloppe de caoutchouc. La chambre à air est démontable en moins de 15 minutes. Le pneumatique, jusque-là réservé au vélo, est adapté 1895 au véhicule à moteur, puis à la moto.

Par la suite, Michelin met au point un pneu pour les rails (1929) et le pneu à clous (1933). La marque dépose le brevet du pneu à carcasse radiale en 1946 qui est l’une des grandes évolutions du pneumatique, équipant notamment la Traction Avant de Citroën. Puis, elle sort en 1955 le pneu Tubeless, suivi par le Bib Mousse en 1983, dont la résistance à la crevaison lui vaut d’équiper les voitures du Paris-Dakar et plus tard certains véhicules particuliers.


En 1992, Goodyear sort le premier pneu roulant à plat ou « run flat », dont les flancs renforcés permettent de rouler, après crevaison, entre 80 et 200 km selon le pneu, à une vitesse de 80 km/heure maximum. Son prix est également renforcé de quasiment 25 % par rapport à celui d’un pneu lambda.

La même année, Michelin innove en matière d’économie de carburant avec un pneu n’offrant que très peu de résistance au roulement. Plus tard, en 1999, Dunlop met au point un système détectant rapidement les pertes de pression. Enfin, en 2001, Michelin sort un pneu d’avion qui ne se déforme pas lors d’un choc ou en cas d’une modification importante de la pression.

Aujourd’hui, c’est l’écologie qui prévaut et anime les neurones des constructeurs. Ces derniers recherchent le pneu du meilleur rendement et donc économe en carburant et en émission de CO2.

 

Principaux composants d’un pneu

Aujourd’hui, chaque pneu comporte au moins une dizaine de gommes à base de mélanges de caoutchoucs. L’un de ces caoutchoucs est naturel, issu de la solidification du latex récupéré par le biais de saignées pratiquées sur l'Hévéa. Les autres, synthétiques, sont issus de la pétrochimie.

Des adjuvants sont intégrés dans les gommes afin d’obtenir différents effets :

- les plastifiants (huiles – résines) favorisent l’homogénéité à froid de la matière ;

- le noir de carbone augmente la résistance à l’usure ;

- la silice accroît l’adhérence et la résistance à la déchirure.

Le soufre, quant à lui, est utilisé pour créer un phénomène de vulcanisation sous l’effet de la chaleur (180 ° environ) et conférer ainsi au pneu des propriétés de flexibilité autorisant sa déformation sans qu’il ne perde son caractère homogène.

Toutes ces gommes sont amalgamées et restent en place grâce à des fibres textiles et des fils métalliques qui permettent au pneu de conserver sa structure, malgré les effets conjugués des amplitudes thermiques et des contraintes physiques (gonflage, freinage, mise sur l’angle, etc.).

 

Fonctions du pneu

Les pneus supportent le poids de la moto, du pilote, de la passagère et de ses bagages (n'ayons pas peur de le dire !), tout en résistant à des transferts de charges considérables résultant de l'accélération comme du freinage.

Ils assurent également le guidage et le maintien de la trajectoire de la moto qui sont influencés, l’un et l’autre, par le profil du pneu. Leur courbure (sens méridien) conditionne l’agilité de la machine et donc son comportement. Ainsi, un profil pointu engendre précision et facilité de mise sur l’angle. A contrario, un profil rond, voire plat (certaines Goldwing sont chaussées à l'arrière avec un pneu de voiture), favorise la stabilité.

Mais quel que soit son profil, le pneu encaisse, en plus, d’importantes contraintes transversales, notamment lors de la mise sur l’angle.

Enfin, il amortit les irrégularités de l’asphalte pour le confort des utilisateurs. Sa flexibilité lui permet de subir les compressions de l'air qu’il contient lorsqu’il compense les irrégularités du sol ou lors des mises sur l’angle. La qualité du contact au sol optimise la transmission de ces efforts, tout comme l’absorption des contraintes.

 

Structure du pneu

Elle garantit le maintien du pneu malgré les contraintes qu’il subit, notamment à haute vitesse (capacité de centrifugation). Elle détermine également ses performances en termes d’endurance et de confort pour le pilote.

La carcasse est le squelette du pneu. Constituée d’une superposition de couches de fils de nylon, de polyester, parfois d’acier, elle peut aussi se composer de fibres artificielles dérivées de cellulose (rayonne). Ces nappes recouvertes de caoutchouc procurent au pneu la rigidité nécessaire à son maintien en compensant l’élasticité naturelle du caoutchouc. La fonction de la carcasse est de transmettre les charges, les forces de freinage et de direction entre la roue et la route par l’intermédiaire de la bande de roulement. Mais également de résister à la pression interne de l’air sous l’effet des compressions générées pas les irrégularités ou les trous de la chaussée.

Il existe les carcasses radiales ou diagonales avec des différences notables de propriétés dues à leur conception.

Les ceintures sont garantes de la bonne tenue du pneu et de la stabilité de la bande de roulement. Elles protègent également la carcasse contre les effets de la vitesse en réduisant les échauffements. Elles sont armées par des câbles, généralement en acier et/ou en aramide, particulièrement résistants à la chaleur, disposés perpendiculairement à la carcasse dans le sens de la rotation, afin de ne pas s'étirer sous l'effet de la force centrifuge.

La bande de roulement est la partie centrale du pneu, composée de différents caoutchoucs. Plus sa gomme est tendre, plus le pneu adhère à la route. En contrepartie, il s’use rapidement et inversement. Comme elle est en contact direct et permanent avec le sol sa gomme, qu’elle soit tendre ou dure, est la plus résistante à l’usure des différentes gommes composant le pneu.

Aujourd’hui, la plupart des bandes de roulement sont scindées en plusieurs parties composées de gommes différentes. Ainsi, les gommes les plus tendres sont réparties sur les bords afin d’optimiser l’adhérence lorsque la moto est sur l’angle et les gommes les plus dures sur la partie centrale pour éviter une usure prématurée.

La bande de roulement du pneu arrière est faite de gommes plus dures que celles du pneu avant car il s’use davantage en roulage normal. En revanche, le pneu avant s’use davantage au freinage.

Les flancs contribuent à l’amortissement des bosses et à la transmission des forces centrifuges. Renforcés par l’apex (sur certains pneus), ils sont situés entre la bande de roulement et les talons.

Le talon du pneu correspond à la partie de gomme en contact avec la jante. Cette partie comprend la tringle qui est formée par des fils d'acier très résistants pris dans la gomme. En forme de cercle, la tringle serre et maintient le pneu sur la jante de façon étanche. C'est elle qui amortit les torsions provoquées par les accélérations ou les freinages.

La gomme d’étanchéité est en réalité la feuille de gomme placée à l’intérieur du pneu (tubeless) qui fait office de chambre à air.

Les sculptures du pneu évacuent l'eau pour éviter le phénomène d’aquaplaning. Creusées dans la gomme de la bande de roulement, les sculptures principales plus larges comportent des témoins d’usure, contrairement aux sculptures secondaires plus étroites et plus courtes qui s’usent plus rapidement

La tenue de route sur chaussée sèche n’est pas altérée par la diminution de leur profondeur, sauf si vous roulez sur la ferraille de votre pneu. En contrepartie, vous n’avez pas d’adhérence avec des pneus lisses en cas de pluie car l’absence ou l’insuffisance de profondeur des sculptures ne permet pas l’évacuation de la nappe d’eau qui se forme entre la route et le pneu, au risque d’engendrer sa perte de contact avec l’asphalte. En outre, ces sculptures sont différentes en fonction du type de bécane que vous pilotez.

Ainsi on trouve :

1. sur un pneu standard, des sculptures larges avec un rainurage central pour une bonne stabilité et une maniabilité accrue à faible vitesse ;

2. sur un pneu sport, de fines sculptures, peu profondes qui favorisent la mise sur l’angle ;

3. sur un pneu slick, dédié à la compétition, aucune sculpture ;

4. sur un pneu trail, de gros pavés, très espacés avec des sculptures moyennement profondes ;

5. sur un pneu enduro, de gros pavés moyennement espacés avec des sculptures profondes ;

6. sur un pneu motocross, de petits pavés très espacés avec des sculptures très profondes ;

7. sur un pneu raid tout-terrain, de gros pavés avec des sculptures profondes ;

8. sur un pneu trial, de petits pavés à base de sculptures moyennement profondes.

 

Catégories de pneus

Le pneu à chambre à air se monte principalement sur les roues à rayons parce qu’il est difficile d’assurer une parfaite étanchéité entre des pneus tubeless et des roues à rayons.

Le Tubeless s’est substitué au pneu avec chambre à air sur les jantes monoblocs ou composites. Son étanchéité dépend de la qualité de son montage, notamment au niveau de ses lèvres qui sont en contact avec les bords internes de la jante. Il se dégonfle lentement en cas de crevaison. Aussi facile à réparer qu’à monter, lorsqu’il tourne autour de la jante, il ne créait pas de dégât.

Il est possible de monter une chambre à air dans un pneu tubeless. D’ailleurs certains fabricants ont créé un groupe de normalisation et édité une fiche pratique pour le montage d’un pneu tubeless couplé avec une chambre à air.

Ce cas de figure reste malgré tout assez confidentiel car l’inconvénient de ce montage réside dans l’usure de la chambre que provoque les frottements et les compressions du pneu sur son enveloppe extérieure pouvant aller jusqu’à l’éclatement. Aussi peu de constructeurs ou de manufacturiers le recommande.

 

Types de structures de pneu

Il existe deux types de structures principales : diagonale et radiale. Puis, outre atlantique, on a créé une structure mixte : la diagonale ceinturée.

Le pneu à structure diagonale a remplacé le pneu plein en 1898. A l’instar d’un bandage médical, cette structure est une enveloppe de caoutchouc armée par des nappes superposées de câblés parallèles formant entre elles des angles sensiblement inférieurs à 90° par rapport à la ligne médiane de la bande de roulement (arrêté 30 septembre 1997 modifiant l’arrêté du 29 juillet 1970).

Chacune des nappes recouvre les flancs, comme le sommet, les rendant ainsi interdépendants contrairement au radial. Le nombre de nappes varie en fonction de la capacité de charge que l’on veut donner au pneu. Malgré la structure croisée, la tenue latérale du pneu reste médiocre et son échauffement important peut même engendré son éclatement.

En contrepartie, les flancs sont plus solides que sur une structure radiale. Sa structure simple est idéale pour le hors route, sa vitesse maximum étant toutefois limitée aux alentours de 240 km/h et son confort réduit. Il est très souvent utilisé dans les motos de type Chopper, Cruiser et Enduro compte tenu de sa solidité et de sa capacité de charge.

La structure radiale sortie par Michelin en 1946 est adaptée à la moto en 1983 pour un Grand Prix moto 500cc. Composée d’une nappe carcasse formée d’arceaux perpendiculaires au sens de rotation, elle est ceinturée de nappes croisées recouvrant la carcasse.

L’arrêté 30 septembre 1997, modifiant l’arrêté du 29 juillet 1970, relatif aux pneumatiques la définit ainsi : « pneumatique dont les câblés des plis s'étendent jusqu'aux talons et sont orientés de manière à former un angle sensiblement égal à 90° par rapport à la ligne médiane de la bande de roulement et dont la carcasse est stabilisée par une ceinturée inextensible circonférentielle ».

Cette structure dissocie totalement les flancs du sommet, ce qui évite de retransmettre les flexions des flancs à la bande de roulement. Les flancs très souples confèrent au pneu une importante flexibilité verticale et donc un confort élevé. De plus, à vitesse élevée, comme le pneu radial comporte moins de nappes, les frictions internes sont moindres et l’élévation de la température du pneu est limitée. Plus léger, il offre également une plus grande maniabilité. Avec une structure radiale, on peut utiliser des gommes plus performantes qui conjuguent longévité et adhérence, ce qui fait que le pneu est plutôt adapté aux motos rapides.

Néanmoins, cette structure n’a pas que des avantages car la souplesse de ses flancs est aussi son handicap, fragilisant le pneu en cas de charges importantes. Ce dernier est aussi plus vulnérable à la perforation et plutôt bruyant.

La structure diagonale ceinturée, ou "bias belted", est une invention américaine.

Afin d’éviter de modifier leur appareil de production inadapté à la fabrication du radial, les amerloques ont créé un hybride diagonal et radial à la fois.

De structure diagonale, sa carcasse est formée de plis superposés et croisés allant d’une tringle à l’autre et bridée par une ceinture formée d'au moins deux couches de câblés essentiellement inextensibles formant des angles alternés à ceux de la carcasse (arrêté 30 septembre 1997 modifiant l’arrêté du 29 juillet 1970) pour renforcer le pneu.

Les déformations et les frottements sont réduits. De ce fait, la température de travail est diminuée et la stabilité de la ceinture augmente car les effets de centrifugation sont plus limités que sur le diagonal simple.

 

Le Marquage (la carte d’identité du pneu)

Durée de vie d’un pneu

En Europe, beaucoup de manufacturiers testent leurs pneus au même endroit, sur le réseau routier très sinueux d’Andalousie. Sa faible densité de circulation permet de rouler régulièrement et son revêtement est très abrasif à cause du sable sur la chaussée. Ce terrain d’essai est donc très éprouvant et parfait pour évaluer le potentiel d’un pneu.

Sa longévité, c’est-à-dire le temps durant lequel son rendement garantit votre sécurité, dépend principalement de la qualité de la gomme (tendre ou dure), de la charge supportée, de sa vitesse de rotation, de l’état du revêtement et de votre façon de piloter. Ce sont des paramètres que vous pouvez maitriser hormis l’état du revêtement bien sûr.

Certains vont faire valoir (je les entends d’ici !) qu’il suffit d’augmenter le nombre de nappes pour rendre le pneu plus résistant. Perdu ! Plus il y a de nappes, plus il y a de frottements et plus votre pneu chauffe et se dégrade.

Une bonne pression garantit la bonne répartition des contraintes qui s’exercent sur sa structure. Elle influence directement la qualité de son adhérence et donc le maintien de la trajectoire.

Par ailleurs, une pression inadaptée amplifie l’usure et augmente la consommation. Il est donc nécessaire de respecter les pressions fixées par les constructeurs pour éviter tout problème de tenue de route, même en ligne droite et lors des freinages plus particulièrement. En général, à 0,1 bar près, ces pressions sont de 2,5 bars à l’avant et 2,9 bars à l’arrière.

Sachant qu’un pneu perd progressivement de l’air car rien n’est parfaitement étanche en ce bas monde (et oui !), la pression doit être régulièrement contrôlée toutes les 2/3 semaines. Le contrôle se fait toujours à « froid » car les pressions théoriques de référence sont celles de pneus froids et la pression à chaud est toujours supérieure à la pression à froid de 0,3 bar environ. En outre, ne jamais ommettre de revisser le bouchon de valve qui contribue aussi à l’étanchéité.

Ne pas oublier que lorsque la moto est très chargée, une légère augmentation de la pression vous évitera une déformation trop importante du pneu sous la charge. La pression de « sur-gonflage » est déjà prévue par le constructeur et s’exerce principalement sur le pneu arrière.

Mais même ramené à une pression de gonflage correcte, un pneu utilisé sous-gonflé, ou en surcharge prolongée, peut présenter des dégradations irréversibles susceptibles de mettre en danger la vie de son utilisateur.

En conclusion, vérifiez régulièrement la pression car la porosité naturelle du caoutchouc, des fuites au niveau des valves, des micro-crevaisons engendrent des pertes d’air qui altèrent le rendement du pneu et la résistance de sa structure. Vous éviterez ainsi de répandre de l’hémoglobine sur le goudron et votre portefeuille vous remerciera.

 

Vérification d’un pneu

Outre la bonne pression, la vérification doit aussi porter sur les points ci-dessous.

1 . L’usure des sculptures ou rainures de la bande de roulement qui assurent l’évacuation de l’eau de pluie pour éviter l’aquaplaning.

2. Les dégradations de la gomme liées aux corps étrangers (clous, vis, etc.), aux agressions mécaniques (trottoir, nid de poule, etc.), les craquelures liées au vieillissement du pneu qui peuvent altérer la structure.

3. Les traces d’usure irrégulières dues à aux surcharges, au sur-gonflage ou au sous-gonflage, ou aux problèmes mécaniques (roues voilées, amortisseurs usagés, jeux de la colonne de direction, mauvais alignement de la roue par rapport au cadre, etc.) qui fragilisent la structure.

Le remplacement d’un pneu

Afin de garantir un comportement homogène de la moto, les pneus avant et arrière sont d’une structure identique, sauf exception confirmant la règle, notamment sur les trails. Les manufacturiers préconisent aussi de changer la valve simultanément avec le pneu pour une étanchéité optimale.

Peut-on monter un pneu de marque ou de structure différente ?

Si la loi et les manufacturiers n’interdisent pas la monte de pneus différents sur une moto, vous devez être sûr de leur associativité en termes de performance. Il en va de la survie de l’espèce.

En ce cas, il est impératif de respecter les dimensions d’origine et les indices de charge. Sur un custom en général, c’est l’indice de charge qui pose problème du fait du poids de la machine.

Ne pas négliger non plus les indices de vitesse, même si la vitesse n’est pas la préoccupation principale sur nos chères machines. En conclusion, ne jamais monter un pneu avec un indice de vitesse ou de charge inférieur à celui d’origine.

La stabilité de la moto peut aussi souffrir, notamment en courbe, de l’association de pneus avec des profils trop différents. Ceci, même si les pneus choisis respectent les exigences de charge et de vitesse imposés aux pneus originels.

Ainsi, un pneu pointu à l’avant et un pneu arrière beaucoup plus rond, voire plat, peuvent engendrer des micro-décalages lors de la mise sur l’angle nuisant à la précision de la trajectoire, avec toutes les conséquences négatives induites sur la stabilité de la moto.

 

Le rodage du pneu

Un pneu neuf nouvellement monté n’a pas encore sa place définitive sur la jante et glisse sur la chaussée à cause de la paraffine qui se trouve à sa surface. Le rodage va éliminer la paraffine et finir de le positionner correctement sur la jante pour une adhérence et une stabilité accrue.

Ce rodage dépend pour partie des caractéristiques du pneu. Il nécessite une conduite douce et progressive. Notamment lors des inclinaisons qui doivent être nombreuses pour éliminer la paraffine sur les côtés. L’accélération et le freinage doivent être progressifs car avec un pneu neuf c’est un peu comme si vous rouliez sur un sol mouillé, douceur et anticipation sont donc de rigueur.

Un pneu neuf se rode durant une centaine de kilomètres et les pneus doivent être chauds avant une utilisation extrême si vous ne souhaitez pas aller au tapis.

 

Crevaison

Pour un pneu avec chambre à air, on utilise une bombe. Après avoir enlevé le corps étranger le cas échéant et positionné la roue avec le trou vers le bas.

On visse l’embout du flexible de la bombe sur la valve et on vide l’intégralité de son contenu en une seule fois, le produit bouchera le trou. A l’issue, quelques kilomètres permettront au produit de se répartir dans le pneu pour faire son office de colmatage.

Pour le pneu Tubeless, éviter d’utiliser une bombe si vous ne voulez pas vous faire insulter par votre mécano préféré qui va devoir laver le pneu. Utiliser de préférence un kit de réparation de crevaison très facile à mettre en œuvre, même pour les bras cassés comme moi (tutoriel réparation).

Après avoir enlevé le corps étranger, on élargit et on lime le trou avec la vrille. Ensuite, on enfonce une mèche préalablement enduite de colle dans le trou qui va colmater la fuite. Il ne reste plus qu’à couper le surplus de la mèche qui dépasse du trou et regonfler le pneu avec les capsules de CO2.

Dans les deux cas vérifier la pression dès que vous le pouvez.

Loi et sanction

Si vous êtes en infraction avec le code de la route, il vous en coûtera 135 euros, correspondant à une amende de 4ème classe. Vous payez dans les 3 jours et il ne vous en coûtera que 90 euros. En revanche, si vous ne réglez pas dans les 45 jours la majoration variable peut induire un montant supérieur à 375 euros. Sans compter qu’une usure jugée trop importante peut engendrer l’immobilisation du véhicule avec obligation de changer le ou les pneu(s) concerné(s).

Pour en arriver là, c’est que la profondeur de vos sculptures n’est pas assez importante. Pour les voitures, elle est de 1,6 mm. En revanche, pour les deux roues, il faut jouer sur deux articles de l’arrêté du 29 juillet 1970, version consolidée du 12 octobre 1997, pour en déduire que les motos appartiennent à la classe « autres véhicules » pour lesquels la profondeur minimum des sculptures doit être de 1 millimètre.

En plus, l’évaluation et la sanction de l’usure n’est pas homogène en Europe. Si en France, la tolérance est maximale, avec 1 mm minimum accepté en cas de contrôle, soit 0,2 mm de plus que les témoins d’usure dont l’épaisseur n’est que de 0,8 mm, en Allemagne ou en Espagne, on verbalise si vos sculptures mesurent moins de 1,6 mm.

N’oubliez pas non plus que certains pneus ne sont pas autorisés sur route : les pneus "slick" ou "retaillés", ceux marqués "Not for Highway Service" ou "For Compétition Purpose Only", ou encore "For Racing Purpose Only". Mais, sur un custom !

Voilà ! A l'issue de cette lecture chronophage (n'est ce pas Chiquito !), vous savez maintenant qu'un pneu ne sert donc pas qu’à laisser des traces de gomme sur la route ou à faire des burns. Le négliger serait un peu comme ne pas mettre sa ceinture de sécurité dans sa voiture, car à défaut de vous coller au siège, il vous scotche sur le bitume.

vidéo >   fabrication d'un pneu