Truckpedia 10 : les pneumatiques

 08/01/2016  Claude Yvens  Expertise Center, TruckPedia
Truckpedia 10 : les pneumatiques

Seul point de contact du camion avec la route et responsable d’une bonne partie de la résistance à l’avancement du véhicule, le pneumatique joue un rôle crucial tant sur la plan de la sécurité que du confort et de l’économie en carburant. Ce nouveau dossier Truckpedia abordera tous les aspects de la gestion des pneumatiques :

0. Avant de commencer
1. Choix du pneu
2. Prix du pneu
3. Etiquetage européen
4. Durée de vie du pneu
5. Recreusage et rechapage
6. Contrôle de la pression
7. L’azote à la place de l’air

0. Avant de commencer

Un pneumatique de poids lourd a quatre fonctions :

  • Porter le véhicule et sa charge (> pression de gonflage),
  • Amortir les inégalités de la route et absorber les vibrations (> élasticité),
  • Transmettre le couple moteur et le couple de freinage à la route (> adhérence)
  • Diriger le véhicule et/ou maintenir sa trajectoire (> stabilité).

1. Choix du pneu

À côté du prix et de la durée de vie, on peut encore répertorier une vingtaine de critères intervenant dans le développement d’un pneu. Tous les pneumatiques mis sur le marché résultent d’un compromis. Certaines exigences sont en effet a priori contradictoires. Les premiers pneus à basse résistance en constituent le meilleur exemple : leur tenue de route sur sol mouillé était inférieure, et leur durée de vie aussi.
Les pneus pour poids lourds doivent posséder des qualités spécifiques. Les pneus destinés à l’essieu directeur d’un véhicule de distribution, par exemple, doivent résister à davantage de changements de direction (pensez aux manœuvres que ces véhicules doivent effectuer). Les pneus de chantier doivent être conçus de manière à rejeter pierrailles et autres petits objets insolites qui viendraient encombrer leurs rainures.
Mais le principal critère spécifique concerne la rechapabilité du pneu. Dans la plupart des cas, un pneu poids lourds peut connaître plusieurs vies. Sa bande de roulement peut être recreusée après un certain kilométrage, sa carcasse peut être pourvue de nouveaux flancs et d’une toute nouvelle bande de roulement qui sera elle-même retaillée une deuxième fois. C’est ici la qualité de la carcasse qui est déterminante.

Critères de performances

Les graphiques qui suivent montrent, pour les principales catégories de pneus, l’importance relative de 18 critères de performance.

  1.  Résistance au roulement
  2. Durée de vie
  3. Tenue de route sur sol sec
  4. Stabilité sur sol sec
  5. Distance de freinage sur sol sec
  6. Tenue de route sur sol mouillé
  7. Aquaplanage
  8. Stabilité sur sol mouillé
  9. Distance de freinage sur sol mouillé
  10. Traction
  11. Propriétés directionnelles
  12. Possibilité de retaillage
  13. Possibilité de rechapage
  14. Protection des flancs
  15. Profil empêchant les pierres de se coincer
  16. Résistance aux entailles
  17. Bruit (intérieur)
  18. Bruit (extérieur)*

 

VanRegional-Directeur

Regional-MoteurRegional-Trailer

Longue distance-DirecteurLongue distance-Moteur

Longue distance-TrailerConstruction

 

En fonction de ces différentes contraintes, les manufacturiers développent des pneumatiques qui différent par leur carcasse, leur bande de roulement, les profils de rainures et la composition des caoutchoucs utilisés.

Le bon profil

Les profils diffèrent fortement entre un pneu destiné à un essieu directeur, moteur ou porteur.

Source : Michelin

Source : Michelin

Les pneus pour essieu directeur sont le plus souvent identifiés par un code S (pour Steer) ou F (pour Front).
Le pneu pour essieu directeur doit en particulier :

  • Guider le véhicule et supporter les changements d’angles
  • Informer le chauffeur en premier sur l’état de la route
  • Supporter une charge supérieure lors d’un freinage appuyé ou d’urgence
Source : Michelin

Source : Michelin

Les pneus pour essieu moteur sont le plus souvent identifiés par un code D (pour Drive).
Le pneu pour essieu moteur doit en particulier :

  • Transmettre le couple du moteur à la route
  • Transmettre le couple de freinage à la route
  • Supporter une charge supérieure lors d’un freinage avec dispositif ralentisseur (frein moteur ou ralentisseur)
  • Pouvoir être utilisés en monte jumelée
  • Supporter en général la charge à l’essieu la plus importante de l’ensemble routier.

Avec un tracteur 6×2, il est conseillé d’utiliser des pneus D sur l’essieu porteur ou l’essieu relevable.

Trailer

Les pneus pour essieux porteurs sont le plus souvent identifiés par un code T (pour Trailer).
Le pneu pour essieu porteur doit en particulier :

  • Résister au ripage (frottement de la bande de roulement qui se présente surtout dans les virages serrés pris à basse vitesse)
  • Offrir une résistance au sol la plus faible possible pour optimiser la consommation
  • Offrir un rendement kilométrique élevé

Les pneus T sont aussi souvent pourvus du label FRT (pour Free Rolling Tyre). Ce label les rend impropres à toute utilisation sur un essieu moteur ou directeur. Ils ne sont pas homologués pour cela.

Par contre, il est fréquent que des pneus S-F ou D soient placés sur la semi-remorque lorsque la profondeur de leurs rainures baisse. C’est en effet à ce moment qu’ils offrent le meilleur rendement en termes de consommation.

Source : Michelin

Source : Michelin

Certains pneus sont adaptés pour toutes les positions (souvent avec un code Z). Ils sont moins performants à chaque position que les pneus S-F, D ou T, mais facilitent les permutations. Par leurs caractéristiques, ils se rapprochent le plus des pneus D.

Associations interdites

Sur un même essieu, il est interdit de :

  • Monter des pneus de marque différente
  • Monter des pneus de dimensions différentes
  • Monter un pneu hiver M+S et un autre pneu, même de dimension identique, qui ne soit pas M+S, sauf en cas de montage jumelé symétrique (2 pneus M+S à l’intérieur et deux pneus normaux à l’extérieur, ou l’inverse).

Sur l’essieu directeur, il est en outre interdit de :

  • Monter des pneus présentant des indices de charge et de vitesse différents
  • Monter un pneu rechapé à côté d’un autre pneu identique mais non rechapé

Il est possible de monter des pneus dont les sculptures différent uniquement s’ils sont de même marque, de même catégorie d’utilisation (route, régional…), de même dimension, avec des indices de charge et de vitesse identiques.

Il est conseillé de monter sur un même essieu des pneus présentant une usure identique.

Pneu à sens de rotation

Les pneus à sens de rotation imposé ont un profil conçu pour évacuer l’eau de manière plus efficace. Ils sont particulièrement fréquents sur l’essieu directeur.

Les pneus à basse résistance

Les pneus à basse résistance sont devenus plus populaires quand il a été prouvé qu’ils pouvaient réellement réduire la consommation d’un ensemble routier. Ces pneus utilisent des mélanges de caoutchouc différents, présentent un profil de sculptures différent et ont même une carcasse différente :

  • Ils présentent moins de blocs, mais davantage de rainures longitudinales ininterrompues. Celles-ci génèrent moins de mouvements latéraux au niveau de la surface de contact avec le sol.
  • Les pneus ‘taille basse’ sont plus rigides et plient moins facilement sous l’effort

Ces choix techniques favorisent la réduction de la résistance et de la consommation, mais potentiellement au détriment d’autres caractéristiques (durée de vie notamment).
Une réduction de 10 % de la résistance au roulement permet généralement de réduire la consommation de 3 % pour un ensemble tracteur-semi en usage long courrier.

Les pneus hiver

Il est communément admis que les pneus ‘hiver’ offrent de meilleures prestations en matière d’adhérence, de tenue de route et de freinage en-dessous d’une température de 7°.

Il existe deux types de marquage pour identifier un pneu hiver :

  • M+S (pour Mud + Snow). Ce label est toujours utilisé dans certains pays (dont l’Allemagne), mais il ne repose sur aucune méthodologie standardisée. Il faut donc faire confiance au manufacturier…
  • Depuis novembre 2012, l’Europe utilise le symbole 3PMSF (pour Three-Peak Mountain SnowFlake), d’origine nord-américaine et qui correspond à la norme CEE-ONU 117. Il n’est donc accordé qu’après un test officiel.

 2. Prix du pneu

Même si les frontières entre marques ‘premium’ et ‘low-cost’ deviennent de moins en moins nettes, il existe toujours de grandes différences de prix entre un pneu dit ‘premium’ et un pneu ‘low-cost’. Lorsque la différence atteint les 65 %, on ne peut évidemment pas s’attendre au même niveau de performance, ni au même rendement kilométrique.

Nous avons comparé les prix de plusieurs centaines de pneus dans trois dimensions courantes sur le site d’un e-shop belge bien connu. Il est intéressant de constater l’amplitude des prix pratiqués par quatre catégories de marques :

Tyre Prices

Comparaison du prix des pneus en Belgique – décembre 2015 A : marques low-cost (chinoises principalement) B : marque B des manufacturiers premium C : marques ‘challengers’ (Hankook, Yokohama…) D : marques ‘premium’ traditionnelles

 

Qui dit ‘low-cost’ ne dit pas nécessairement ‘pneu chinois’. Il existe également des marques russes (Cordiant, Kama) ou indonésiennes vendues en Belgique, mais le cas des marques chinoises est évidemment le plus connu. De ce côté, on remarque une tendance nette à proposer des pneumatiques dont le prix se rapproche des marques B des grands manufacturiers (Kleber, Fulda, Semperit…), avec des valeurs ‘label’ qui deviennent tout à fait correctes (sous réserve de la fiabilité de ces données, puisqu’il n’existe pas d’organisme certificateur neutre, comme le fait Euro-NCAP pour la sécurité des voitures).

Il n’est donc pas rare de trouver un pneu pour semi-remorque d’origine chinoise à plus de 500 euros en dimension 385/65 R22.5. Impensable il y a à peine cinq ans… Les marques chinoises qui tentent ainsi de percer sur le segment du ‘budget premium’ sont Triangle, Aeolus, GT Radial et LingLong, pour ne citer que les principales.

3. Etiquetage européen

Source : Pirelli

Source : Pirelli

Les pneus vendus dans la Communauté Européenne doivent porter un label de qualité. Pour attribuer ce label, trois critères ont été retenus : la résistance au roulement, le freinage sur sol mouillé et le niveau sonore.

  • la résistance au roulement détermine dans quelle mesure un pneu contribue à économiser du carburant et à limiter les émissions de CO2. Les pneus obtenant un score A sont les meilleurs. Entre A, le meilleur score, et G, le plus mauvais, la résistance au roulement diffère de 15 %. Les pneus qui ne répondent pas à la norme G, ne peuvent plus être vendus depuis le 1er novembre 2014.
  • la distance de freinage/adhérence sur revêtement mouillé. Dans la pratique, seule une appréciation de A à F est attribuée. Entre un niveau A et un niveau F, la différence d’adhérence sur sol mouillé peut aller jusqu’à 30 % en termes de distance de freinage (estimation de Goodyear Dunlop), soit 25 mètres pour un ensemble tracteur-semi de 40 tonnes roulant à 80 km/h.
  • le niveau sonore constitue le 3e critère. La valeur mesurée est indiquée en dB et l’appréciation du pneu en fonction de sa largeur est signalée par trois ondes. Trois ondes équivalent à une mauvaise évaluation. Moins il y a d’ondes, plus l’évaluation est bonne. Un pneu avec 2 ondes affiche 3 décibels de plus qu’un pneu avec une seule onde. Ces 3 décibels correspondent à un doublement du bruit produit.

 4. Durée de vie du pneu

Quel que soit le type de pneu envisagé, c’est le kilométrage et la durée de vie qui constituent le premier critère de choix dans le domaine du poids lourd. C’est logique : le pneumatique est un élément de la productivité du camion, qui est lui-même un instrument de travail. Il n’est cependant pas possible de mesurer la durée de vie d’un pneumatique d’une façon objective et répétable.

Il faut donc exiger du vendeur les informations les plus précises sur la durée de vie des pneus que l’on envisage d’acheter, et pondérer cette information par rapport au prix d’achat. En d’autres termes, les informations reprises sur le label peuvent servir d’élément qualifiant, alors que la durée de vie et le prix servent d’éléments déterminants sur base de cette première sélection.

Dans les métiers plus spécifiques, la notion de durée de vie est également liée à des caractéristiques particulières. La durée de vie d’un pneu utilisé prioritairement en milieu urbain, par exemple, dépendra de sa résistance à la torsion, puisqu’un véhicule de distribution manœuvre davantage. Un véhicule de chantier roule certes moins de kilomètres, mais ses pneus sont davantage agressés, et ses rainures doivent éjecter un maximum d’éléments parasites comme les pierrailles. Un pneu chantier doit également posséder des flancs renforcés.

Entretien

Source : Bridgestone

Source : Bridgestone

Outre le suivi régulier de la pression (voir chapitre suivant), un parc de pneumatiques doit être suivi régulièrement :

  • Inspection visuelle (recommandé tous les trois mois)
  • Analyse des kilométrages parcourus et des profondeurs de sculptures
  • Permutation
  • Gestion des carcasses en fin de vie
  • Analyse des causes des dommages et crevaisons

Ce suivi peut être réalisé en interne ou confié à un partenaire externe, mais il aide le gestionnaire de flotte à tirer le meilleur parti de ses pneus, en particulier en ce qui concerne le rendement kilométrique.

Permutations et retournements sur jante

La permutation de pneumatiques se justifie lorsque certains pneus s’usent plus vite que d’autres, ou lorsque certains pneus présentent un profil d’usure asymétrique (le côté intérieur s’usant moins vote que le côté extérieur p.ex.).

  • Le pneu avant gauche s’use généralement plus vite que le pneu avant droit
  • Le côté extérieur d’un pneu avant droit s’use plus vite que le côté intérieur, à cause de l’inclinaison de la route et de la multiplication des ronds-points.
  • Sur l’essieu moteur, la bande de roulement du pneu intérieur s’use davantage vers l’intérieur du châssis.
  • Sur une semi-remorque à trois essieux, les pneus placés sur le 3e essieu ont généralement une usure plus rapide à cause du ripage, les pneus placés sur l’essieu central ont une usure plus faible et les pneus placés sur le premier essieu présentent une usure intermédiaire.

Dans la limite de ce qui est permis par la législation, il est possible de gagner jusqu’à 20 % en rendement kilométrique en permutant les pneumatiques entre les roues gauche et droite, ou d’un essieu à l’autre[1]. Un retournement sur jante permet de gagner jusqu’à 2 mm de profondeur de sculpture.

  • Permuter les pneus d’une roue à l’autre sur l’essieu directeur (en respectant le sens de rotation, donc en les changeant aussi de jante) à mi-usure
  • Sur l’essieu moteur, retourner les pneus intérieurs sur jante, puis permuter les pneus intérieurs et extérieurs
  • Sur les essieux porteurs, permuter d’une position à l’autre en fonction des usures et retourner les pneus sur jante aux 1er et 3e

En cas de permutation, il faut absolument respecter le sens de rotation.

Quelques trucs et astuces

  • Un pneu qui a roulé avec une pression anormalement basse doit être démonté pour inspection de l’intérieur de son enveloppe
  • Le bon alignement des roues est primordial : selon le TNPF (France), 1 mm d’écart fait perdre 7 % de rendement kilométrique
  • Le dérèglement du système de freinage (du tracteur et/ou de la semi-remorque) provoque un échauffement anormal du pneu qui peut aller jusqu’à l’éclatement.
  • Il est recommandé de vérifier aussi régulièrement le bon serrage des roues
  • Légalement, un pneumatique ne peut plus être utilisé si la profondeur des rainures est inférieure à 1,6 mm sur les ¾ de la largeur de la bande de roulement.

Stockage

Les pneumatiques doivent être stockés dans un endroit propre, à l’abri de la lumière du soleil ou d’une forte lumière artificielle, de la chaleur, des hydrocarbures ou de l’ozone. Sur ce dernier point, éviter la proximité avec des lampes fluorescentes ou à vapeur de mercure, des moteurs électriques, des appareils de soudure à l’arc, des chargeurs de batteries.

Valeur de la carcasse

Les carcasses premium conservent une valeur (de 10 à 15 % du prix du neuf), à moins qu’il ne s’agisse de dimensions trop peu demandées (comme les 315/60 et 315/70). Il n’est guère difficile de se faire une idée de la valeur d’une carcasse en contactant les sociétés qui organisent un rechapage en dehors des réseaux des grands manufacturiers. Entre une carcasse qui vaut encore 80 EUR, une autre 40 EUR et une troisième que personne ne veut reprendre, les différences de rentabilité sont énormes.

5. Recreusage et rechapage

TEU019_RECHAP_03A mesure que le pneu s’use, ses performances évoluent en sens inverse : il évacue moins bien l’eau sur la route, mais il offre aussi moins de résistance à l’avancement, et il permet donc de consommer moins.

L’application des ‘quatre vies’ du pneu (neuf, recreusage, rechapage et 2e recreusage) a pour objectif de maintenir les caractéristiques d’économie le plus longtemps possible, sans mettre la sécurité en danger.
L’application des quatre vies permet de porter le kilométrage d’un pneu à 2,5 pour un coût porté à 1,8. Cela s’explique par le fait que 70 % des frais liés à la fabrication d’un pneu neuf sont liés à la carcasse.
C’est dans le transport longue distance que le rechapage, en Belgique en tout cas, obtient le taux de pénétration le moins important. La construction et le transport régional sont plus réceptifs à cette notion, désormais partagée par toutes les marques, d’une quadruple vie du pneu (avec les recreusages intermédiaires).

Recreusage

Les manufacturiers conseillent généralement de procéder au recreusage lorsque la profondeur des sculptures se situe entre 2 et 4 mm. Un recreusage approfondit ces sculptures de 6 à 8 mm supplémentaires. Le pneu améliore ainsi son adhérence et sa motricité de 10 % par rapport au même pneu non recreusé.
Seul un pneu conçu pour être recreusé peut l’être… au risque de toucher à la carcasse ! Le recreusage est aussi déconseillé lorsque la bande de roulement est endommagée et en cas d’utilisation tout-terrain.
Un recreusage permet d’augmenter le kilométrage d’un pneu de 25 % environ. Il ne serait pas possible de prolonger ainsi la vie du pneu sans recreusage, puisque les sculptures originales disparaîtraient.

Rechapage

Le choix entre rechapage pré-vulcanisé et rechapage à chaud tient davantage du raisonnement purement économique que d’un choix stratégique. Il existe aujourd’hui des rechapeurs à froid qui offrent les mêmes garanties de performance et de durabilité que le rechapage en usine. Mais les marques investissent beaucoup dans leurs usines de rechapage.
D’un côté comme de l’autre, on reconnaît cependant que trop de carcasses ne sont pas rechapables. Il importe donc que le contrôle de la qualité de la carcasse soit effectué par un spécialiste en amont (chez le négociant), avant que les appareillages sophistiqués ne détectent un minimum de rebuts en usine. Ces contrôles ont pour but de repérer les agressions (clous, pierres…) qui ont trop endommagé la carcasse elle-même, les agressions mineures pouvant être réparées avant la vulcanisation.

Rechapage à chaud et à froid

Dans le cas du rechapage à froid, la bande de roulement à appliquer subit une prévulcanisation et le pneu comme la bande de roulement sont ensuite placés dans une étuve (3 heures à 115°). Le lien entre la bande de roulement et le pneu est alors le fruit de la prévulcanisation et de la pression.

Le rechapage à chaud est un procédé qui correspond à la production d’un nouveau pneu. Une couche de caoutchouc est placée en même temps qu’un pneu usagé dans un moule. La bande de roulement et le pneu sont fondus par la chaleur (une heure environ à 160°). Le dessin du moule détermine d’emblée le profil de la bande de roulement du nouveau pneu.
Un rechapage à chaud permet en général de retrouver un pneu équivalent à un pneu neuf (durée de vie, performances) pour un montant équivalent à 60 % du prix d’un pneu neuf.

Deuxième recreusage

Selon les manufacturiers, un pneu rechapé à chaud peut être recreusé tout comme l’était le pneu d’origine. Avec les mêmes effets et pour le même coût. L’application des quatre vies du pneu permet aussi de sauvegarder 70 kg de matière par pneu.

Customer Owned Casings ou échange standard

Au sein du rechapage à chaud, la tendance lourde est à la traçabilité. Le transporteur dépose ses carcasses et récupère ses carcasses rechapées, selon le principe du ‘Customer Owned Casing’. Chaque carcasse reçoit un label au démontage, au nom du client, et celui-ci peut suivre le trajet de ses carcasses tout au long du processus de rechapage avant de récupérer ses pneus rechapés.

L’autre possibilité est l’échange standard, qui offre l’avantage de la rapidité.

Avantage écologique

La production d’un pneu neuf nécessite de 84 à 100 litres de pétrole. Un rechapage à chaud nécessite entre 26 et 32 litres de pétrole.

 6. Contrôle de la pression

pneus (1)

 17 % des pneus ont une pression non adaptée.

 En Europe, la pression des pneus de poids lourds est en moyenne trop basse de 12 %.

Il est recommandé de contrôler la pression de ses pneus au moins toutes les six semaines. Naturellement, un pneu perd 300 gr de pression tous les six mois.

Sur-gonflage

  • Usure inégale de la bande de roulement, concentrée sur la partie centrale
  • Résistance affaiblie aux impacts et aux agressions
  • Dégradation de la tenue de route, surtout sur les essieux arrière
  • Usure excessive du talon et des flancs
  • Moins bon confort de conduite
  • Risque plus élevé de dommage aux éléments de suspension

Sous-gonflage

  • Usure inégale de la bande de roulement, concentrée sur les extrémités de la bande de roulement
  • Augmentation de la consommation (un sous-gonflage de 20% par rapport à la pression nominale conseillée entraîne une surconsommation de 1,8%)
  • Surchauffe du pneu
  • Risque de dommage à la jante
  • Tenue de route instable en ligne droite, sous-virage prononcé
  • Risque accru d’aquaplanage

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Source : Michelin

Source : Michelin

La pression se mesure toujours à froid. En effet, durant le roulage, la pression augmente dans une mesure qui peut aller jusqu’à 20 %. Il ne faut jamais diminuer la pression d’un pneu chaud !

Par rapport à une pression normale comprise entre 6 et 9 bar :

  • Un écart inférieur à 0.5 bar est admissible, mais doit être corrigé
  • Un écart compris entre 0.6 et 1 bar est temporairement admissible, mais doit être corrigé dans les plus brefs délais
  • Un écart supérieur à 1 bar est inadmissible et nécessitera un démontage du pneu pour inspection de l’enveloppe.

7. L’azote à la place de l’air

L’azote est un gaz incolore, inodore, insipide et chimiquement peu actif qui constitue 78 % de l’air ambiant. Ses molécules sont plus grosses que celles de l’oxygène. Il est donc plus stable que l’air.

Le gonflage à l’azote permet en théorie

  • une meilleure étanchéité et réduit donc les pertes de pression.
  • Une augmentation de la durée de vie du pneu
  • Une amélioration du comportement routier
  • De limiter les effets d’oxydation sur l’enveloppe interne du pneu et sur la jante.

Les effets de l’azote sur la consommation n’ont pas encore été prouvés scientifiquement. Les manufacturiers gardent à cet égard une prudence de sioux…

L’utilisation d’azote ne dispense en rien de la nécessité de vérifier régulièrement la pression, mais la fréquence de ces inspections peut être portée à 3 mois.

Précautions de sécurité

Au-dessus de 82% de concentration dans l’air, l’azote devient mortel. Toute opération doit donc être effectuée dans un espace ventilé

[1] Source : Michelin