Le pneu est essentiel pour la sécurité, il est le seul point de liaison du véhicule avec la route. Ce contact représente, pour une roue, une surface de quelques centimètres carrés de gomme adhérente au sol pour remplir un grand nombre de tâches comme la sécurité, le confort, le guidage, porter la charge, amortir, rouler, transmettre les efforts et cela a long terme.
Lors du Freinage :
Le freinage est primordial pour la sécurité des automobilistes. L'aire de contact constitue l'ultime organe de transmission.
Lorsqu'un véhicule roule en ligne droite, le conducteur impose un couple de freinage sur les quatres roues du véhicule.
Donc la vitesse angulaire des roues diminue et la vitesse de roulement du pneu devient inférieure à la vitesse de défilement du sol :
- pour compenser cette différence, les pneus commencent à glisser selon un taux de glissement.
Pour les mécanismes d'adhésion et d'indentation, le glissement induit une force de frottement, qui s'oppose au glissement : le véhicule ralentit.
Les force de frottement longitudinal est une force de frottement qui dépend de la charge appliquée par le véhicule sur le sol, ainsi que l'état de la roue et de la gomme du pneu. Le coefficient de frottement longitudinal est donc égal à la décélération.
La loi de frottement longitudinal :
On constate qu'un freinage appuyé comporte 2 phases :
- Une montée vers une décélération maximale qui correspond à une montée vers un coefficient de frottement longitudinal maximal
- Puis une dégradation de la décélération qui va très rapidement jusqu'au blocage de la roue. Cette phase correpond à une chute du coefficient de frottement vers une valeur dite bloquée. Le passage du coefficient de frottement vers une valeur dite bloquée est de l'ordre de 0.2 secondes.
Le freinage génére plusieurs efforts. En effet, en observant un pneu au moment du freinage dans l'aire de contact, la roue tournant moins vite que le sol ne défile, celui-ci va "tirer" sur les pains de gomme. Ainsi, chaque pain de gomme qui entre dans l'aire de contact est tout d'abord cisaillé, puis glisse sur le sol avant de ressortir de l'aire de contact.
Pour cela il existe plusieurs phases :
- La phase de cisaillement :
La bande de roulement d'un pneu est déformable, alors que sa ceinture n'est pas extensible. Par conséquent, en freinage, lorsque le sol "tire l'aire de contact vers l'arrière", seule la bande de roulement se déforme : les pains de gomme se "couchent", entraînant un mouvement relatif entre le bas du pain de gomme, en contact avec le sol, et la ceinture : c'est le cissailement.
- La phase de glissement :
A mesure du passage du pain de gomme vers l'arrière de l'aire de contact, la sollicitation augmente et le pain de gomme, tout en demeurant cisaillé, entre en glissement réel avec le sol .
En virage :
Pour négocier un virage, le conducteur d'un véhicule agit sur son volant. Mais c'est par l'aire de contact que passent tous les efforts.
En virage, la force centrifuge entre en compte :
-Lorsqu'un véhicule est lancé dans un virage , il est soumis a une force centrifuge qui tend à le chasser hors de sa courbe .
Pour maintenir le véhicule sur sa trajectoire, l'interface pneu/sol doit fournir une force centripète. C'est a dire une force permettant de maintenir un objet dans une trajectoire circulaire ou plus généralement elliptique .
La dérive entre également en compte :
-Le conducteur impose par l'intermédiaire de la direction, un angle de braquage aux deux roues avant du véhicule .
En fait, il dirige les roues non pas sur la trajectoire, mais vers l’intérieur du virage introduisant un décalage entre le plan de rotation des roues et la trajectoire du centre de la roue. Ce décalage appelé dérive, induit un frottement entre les pneumatiques et la chaussée qui génère lui aussi une force centripète.
La dérive peut-être nécessaire au maintien d'une trajectoire rectiligne : c'est le cas lorsque le véhicule est exposé à un vent latéral. Pour rouler en ligne droite, le conducteur maintient ses roues légèrement tournées du côté du vent.
Dans la sécurité :
La pneumatique est l'équipement de sécurité le plus performant du véhicule. Le rôle sécuritaire des pneus s'accentue dans des conditions climatiques particulièrement exigeantes qui varient rapidement :
- sur la glace, la neige, les routes mouillés ainsi que dans des situations imprévisibles.
Une bande de roulement et un gonflage correct des pneus sont des facteurs primordiaux pour le bon fonctionnement des pneus .
Au fur est à mesure de l'usure des pneus, les propriétés sont affaiblies et le risque d'accident augmente.
Avec des pneus sous-gonflés, la maîtrise du véhicule en situation extrême est affaiblie. La conduite en sous-virage ou survirage augmente; le pneu peut s'endommager, se déformer, la présicion de la conduite est altérée, la consommation de carburant augmente et il y a risque d'eclatement.
Pour cela il faut, une fois par mois, vérifier la pression des pneus à froid c'est à dire qui n'a pas roulé depuis 2 heures ou qui à roulé moins de 3 kilomètres à allure réduite.
Mais la pression peut-être supérieure a celle préconisée dans certaines circonstances comme :
- +0.3 bar pour un parcours supérieur à 2 heures sur autoroute.
- +0.4 bar sur les pneus arrières d'un véhicule tractant un remorque ou une caravane.
Le pneu doit conserver son adhérence au sol même sur les plus mauvaise des routes car il se déforme et s'adapte à la route, il épouse les irrégularités de la route grâce à sa souplesse.
Lors de pluies, les rugosités de la route, qui permettent au pneu d'adhérer, se remplissent d'eau et la gomme trouve donc moins de surface pour adhérer : c'est le phénomène d'aquaplanage.
Les Sillions sur les pneus permettent d'évacuer l'eau vers l'arrière et vers les côtés.
Des pneus usés évacuent moins efficacement l'eau à cause des sillions qui sont devenus moins profonds.
