Ressource pédagogique : Un pneu... c'est beaucoup plus que rond et noir

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Description (résumé)

Derrière cet objet à l'apparence si banale se cache des technologies diverses, complexes et passionnantes. Au final, ce sont plus de 200 éléments que l'on mélange et assemble pour aboutir au pneumatique, seul lien entre vous, votre véhicule et la route. Comment maîtriser des performances aussi diverses que sécurité, longévité ou économie de carburant. L’adhérence d’un pneumatique est due aux efforts mécaniques à l’œuvre dans la zone de contact avec le sol. Dans cette aire de contact, le matériau se déforme pour épouser les rugosités du sol, mais ceci n’est pas suffisant pour assurer une bonne adhérence. C’est une propriété mécanique particulière des gommes constituant le pneumatique, la viscoélasticité, qui lui permet de s’accrocher à ces rugosités lors d’un freinage. Cette viscoélasticité induit une déformation asymétrique sur la rugosité, qui à son tour induit une force qui s’oppose au glissement du pneumatique sur le sol : le pneu adhère ! Parallèlement, cette propriété de viscoélasticité donne lieu à un échauffement du matériau lorsqu’il est soumis à des déformations. Cette chaleur générée est de l’énergie perdue, qui ne participe pas à la motricité. Une partie de l’énergie fournie par la combustion du carburant est donc directement transmise au pneumatique et ne sert qu’à augmenter sa température. Le carburant aurait pu être utilisé plus utilement, non ? Il parait donc, à première vue, difficile de concevoir un pneumatique à la fois performant en adhérence, mais de faible consommation. Au cours de la conférence, nous verrons qu’il est nécessaire de faire l’étude approfondie des sollicitations ressenties par le matériau lors d’un freinage ou lors du roulage. Ces études, couplées à une connaissance de la matière aux plus petites échelles, permettent de faire ressortir les différences de fonctionnement du matériau dans ces deux phases et donnent les pistes d’innovation pour construire le pneumatique le plus performant, en ne sacrifiant ni la consommation, ni l’adhérence.

"Domaine(s)" et indice(s) Dewey

• Mécanique de l'ingénieur (mécanique appliquée) et matériaux (620.1)

Thème(s)