Composés et contrôle – Comment fonctionne la technologie des pneus d’hiver

Lorsque vous vous demandez si les pneus d’hiver valent l’investissement et l’effort, considérez ceci : vous ne porteriez pas de chaussures de basket-ball dans un blizzard. Tout comme quelqu’un en bottes survivrait même à la personne la plus athlétique en baskets, une voiture économique à deux roues motrices équipée de pneus neige appropriés effectuera souvent des kilomètres mieux qu’un camion levé avec de gros pneus tout-terrain ou une berline inspirée du rallye avec un différentiel entièrement verrouillable.

Et tout dépend de la technologie.

Bien qu’il s’agisse souvent d’un composant quelconque du véhicule, les pneus d’une voiture sont essentiellement ses chaussures, les quatre seuls points de contact avec la route pendant la conduite. Par conséquent, il est essentiel de donner au véhicule la meilleure adhérence possible. Les pneus d’hiver sont soigneusement conçus en tenant compte des performances par temps froid.

AWD et 4WD sont un bon début.

La transmission intégrale ou à quatre roues motrices permet à chaque pneu de transmettre la puissance du moteur au sol. Logiquement, le fait d’avoir deux pneus supplémentaires tournant sous tension facilitera le mouvement vers l’avant ou vers l’arrière, en particulier à partir d’un arrêt. Cependant, si ces quatre roues motrices ont du mal à trouver de l’adhérence sur une surface enneigée ou verglacée, votre solution n’est pas plus de puissance, c’est plus de traction. Une équation simple pour renforcer cela est « 4 x 0 = 0 » – ce qui signifie que le nombre de roues qui tournent n’a pas d’importance si la traction disponible est nulle.

Supposons que le pneu n’ait qu’un composé toutes saisons et un motif de bande de roulement pour la traction. Cela limite la capacité du véhicule à appliquer et à traduire les forces – y compris celles nécessaires à l’accélération, à la décélération et à la capacité de virage – au sol par l’adhérence disponible de ce pneu. Par exemple, un véhicule pourrait être équipé d’un ensemble de freinage haut de gamme avec des disques en carbone-céramique et des étriers à 8 pistons. Ces freins, avec toute leur puissance de freinage, ne pourront ralentir la voiture que dans la mesure où l’adhérence du pneu le permet dans cet environnement de conduite avant que les systèmes ABS (le cas échéant) n’interviennent.

Un pneu d’hiver dédié est un exemple de la manière dont la science des matériaux peut fournir un produit dédié à une fonction spécifique. Dans ce cas, il s’agit d’un mélange spécifique de polymères conçu pour produire un composé de caoutchouc qui fonctionne mieux lorsque les températures sont inférieures au point de congélation. Ceci, combiné à un motif de bande de roulement unique qui s’enfonce dans la neige et la glace plutôt que de glisser dessus, offre un pneu qui augmente la capacité d’adhérence d’un véhicule et augmente la capacité de la voiture à gérer les forces appliquées – comme un coup de frein soudain – sans écraser traction ou compromettant le contrôle.

Considérez le point de transition vitreuse.

Unique aux polymères, y compris le caoutchouc utilisé dans les pneus, le point de transition vitreuse fait référence à la plage de températures de fonctionnement du composé d’un pneu. C’est la température à laquelle le pneu devient plus dur car les molécules à l’intérieur commencent à se déplacer moins librement. Un exemple utile à considérer est ce qui se passe lorsque vous laissez le seau d’un peintre en plastique à l’extérieur pendant l’hiver. Il se fissurera ou se cassera plus facilement par temps froid que lorsqu’il est laissé à l’extérieur pendant les saisons plus chaudes.

Il en va de même pour les composés formulés pour l’hiver par rapport aux mélanges d’été. Tout se résume à mélanger un rapport spécifique de matériaux impliqués pour obtenir le mélange idéal pour l’environnement et l’utilisation prévus. Les pneus d’hiver sont formulés pour rester souples et plus souples par rapport aux autres segments, ce qui signifie une meilleure traction et de meilleures performances lorsque les températures descendent sous le point de congélation.

Il convient de noter que ce phénomène fonctionne dans les deux sens ; lorsque la température grimpe pendant les mois d’été, un pneu toutes saisons ou été est plus collant, tandis qu’un pneu hiver risque d’être délavé, lourd et aussi de s’user beaucoup plus rapidement.

But dans le modèle de performance.

Reprenons l’analogie de la chaussure. Alors que les motifs de la bande de roulement d’un pneu d’été ou toutes saisons ultra haute performance (UHP) sont parallèles, un pneu d’hiver aura des motifs horizontaux et en zigzag. Ces motifs sont l’empreinte de la botte de neige, qui sont souvent plus profondes et plus anguleuses que la bande de roulement d’une chaussure de basket-ball. Les motifs horizontaux en zigzag du pneu permettent une force d’excavation supplémentaire et un bord mordant pour augmenter la traction dans la neige et la glace. Cela signifie qu’un pneu d’hiver offrira un contrôle accru sur toutes les catégories de performance du véhicule. Avoir une meilleure compréhension de la façon dont le véhicule fonctionne dans ces conditions permet non seulement d’être un meilleur conducteur, mais peut-être, plus important encore, un conducteur plus sûr.

Sauvé par les lamelles.

La véritable arme secrète des pneus neige se présente sous la forme de petites gravures au sommet de chaque bloc de bande de roulement. Ces petites rainures ou « lamelles » permettent une flexion supplémentaire du bloc de la bande de roulement pour adhérer à la glace et se tasser dans la neige lors de la conduite. Le même concept s’applique ici comme faire rouler un bonhomme de neige, par exemple. La neige est collante sur elle-même. En emballant des matériaux dans les pneus, le véhicule imite essentiellement ce processus et permet aux pneus de mieux fonctionner. Il offre une meilleure adhérence et, par conséquent, un meilleur contrôle du véhicule.

De la technologie d’adhérence au motif de performance, des composés aux lamelles, chacun de ces éléments techniques travaille ensemble pour garantir que les pneus d’hiver offrent le maximum de traction et de contrôle sur les routes glissantes et verglacées et dans les conditions les plus froides.