Pneu - définition, applications, composants, types et matériaux

La façon la plus populaire de reconnaître les pneus ou les pneus (anglais britannique) est la vue dans le secteur automobile. Bien que les pneus puissent être conçus pour des applications qui nécessitent d'être transportés. Il s'agit d'un composant en forme d'anneau qui entoure la jante d'une roue pour transférer la charge d'un véhicule de l'essieu à travers la roue jusqu'au sol. Il fournit une traction sur la surface sur laquelle les roues se déplacent. Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, les matériaux, les composants, le diagramme, les types, la construction, les caractéristiques de performance d'un pneu.

Qu'est-ce qu'un pneu ?

Un PNEU (anglais américain) ou PNEU (anglais britannique) est un composant de forme circulaire conçu pour transférer une charge d'une application à travers la roue au sol et pour fournir une traction sur la surface sur laquelle la roue se déplace. Les applications les plus courantes des pneus sont à des fins de transport telles que les automobiles et les vélos. Ce sont des structures gonflées pneumatiquement qui fournissent un coussin flexible qui absorbe les chocs lorsque le pneu roule sur une surface rugueuse. Les pneus fournissent une empreinte appelée surface de contact, conçue pour faire correspondre le poids du véhicule à la force portante de la surface sur laquelle il roule. Il y parvient grâce à sa pression d'appui qui ne déforme pas excessivement la surface.

Le caoutchouc synthétique, le caoutchouc naturel, le tissu et le fil, ainsi que le noir de carbone et d'autres composés chimiques sont des matériaux utilisés pour les pneumatiques modernes. Ils se composent d'une bande de roulement et d'un corps. La bande de roulement est ce qui fournit la traction tandis que le corps assure le confinement d'une quantité d'air comprimé.

Applications des pneus

Il existe différents types de pneus conçus à des fins spécifiques. Les applications des pneumatiques sont dans le secteur automobile, en effet, tous les véhicules utilisent des pneumatiques mais ils diffèrent selon le type de véhicule. Ils peuvent être distingués par la charge qu'ils transportent et par leur application, par exemple, véhicule à moteur, avion ou vélo. Les pneus légers à poids moyen sont utilisés sur les camions et les fourgonnettes pour supporter la charge d'une gamme spécifique, mais diffèrent des pneus légers utilisés sur les voitures particulières sur leur roue motrice. De plus, des pneus à usage intensif sont utilisés sur les gros camions et les autobus.

Il existe d'autres pneus spéciaux utilisés à des fins spécifiques, comme les pneus neige, qui sont utilisés sur la neige ou sur la glace. Pneus hautes performances, pneus toutes saisons, pneus tout-terrain et pneus tout-terrain. Les pneus métalliques sont utilisés sur les locomotives et les wagons. Les pneus pleins en caoutchouc ou en polymère sont utilisés dans diverses applications non automobiles, telles que les chariots, les roulettes, les tondeuses à gazon et les brouettes.

Tous les types de pneus de véhicules, y compris les voitures, les vélos, les motos, les bus, les camions, les équipements lourds et les avions, sont pneumatiques. D'autres applications lourdes non automobiles peuvent être conçues pour utiliser ces pneus. Bien que diverses applications industrielles aient des exigences de conception distinctes.

Matériaux et composants

La production d'un pneu commence avec des matières premières en vrac telles que le caoutchouc, le noir de carbone et les produits chimiques. Il comporte de nombreux composants spécialisés qui sont assemblés et durcis. De nombreux types de caoutchouc peuvent être utilisés dans la production de pneus, mais le plus courant est un copolymère styrène-butadiène. Les matériaux des pneumatiques modernes peuvent être classés en deux groupes ; Les cordes qui composent le pli et l'élastomère qui les enveloppe.

Les cordes, qui forment le pli et le bourrelet, fournissent la résistance à la traction nécessaire pour contenir la pression de gonflage. il peut être composé d'acier, de fibres naturelles comme le coton ou la soie, ou de fibres synthétiques comme le nylon ou le Kevlar.

D'autre part, l'élastomère forme la bande de roulement et enveloppe les cordons pour les protéger de l'abrasion et les maintenir en place. Il s'agit d'un élément clé de la conception des pneumatiques. Il peut composer de divers composites de matériau en caoutchouc.

Composants

Un pneu comprend plusieurs composants, notamment la bande de roulement, le talon, le flanc, l'épaule et le pli.

Marche – c'est la partie du pneu qui entre en contact avec la surface de la route. La portion en contact avec la route à un instant donné est appelée aire de contact. La bande de roulement est en caoutchouc épais ou en composé de caoutchouc/composite pour fournir un niveau de traction approprié qui ne s'use pas trop rapidement.

Perle – est la partie du pneu qui entre en contact avec la jante de la roue. Le talon est généralement renforcé avec du fil d'acier et composé de caoutchouc à haute résistance et à faible flexibilité. Il repose fermement contre les deux jantes de la roue pour garantir qu'un pneu tubeless peut garder l'air sans fuite. L'ajustement de battement est serré pour s'assurer que le pneu ne se déplace pas circonférentiellement lorsque la roue tourne.

Parois latérales – est la partie du pneu, souvent dans un pneu de vélo, qui fait le pont entre la bande de roulement et le talon. La grande partie d'un flanc est en caoutchouc mais renforcée par un tissu ou un câble en acier qui offre résistance à la traction et flexibilité. Il contient la pression d'air et transmet le couple appliqué par l'essieu moteur à la bande de roulement pour créer de la traction mais supporte peu le poids du véhicule.

Épaule – est la partie du pneu au bord de la bande de roulement, faisant une transition du flanc.

Plies – sont des couches de cordes relativement inextensibles intégrées dans le caoutchouc pour maintenir sa forme en empêchant le caoutchouc de s'étirer en réponse à la pression interne.

Schéma d'un pneu :

Types de pneus

Il existe différents types de pneus adaptés à diverses applications. Les pneus peuvent être classés en deux; pneu avec chambre à air et sans chambre à air. La première version des pneus était simplement des bandes de métal montées autour de roues en bois pour éviter l'usure. Les premiers pneus en caoutchouc étaient solides et non pneumatiques. Aujourd'hui, les types de pneus les plus courants et les plus populaires utilisés dans les véhicules sont les pneus pneumatiques classés comme pneus avec chambres à air. Ces pneus sont de différentes qualités, allant des types à faible charge aux types à charge moyenne puis à charge lourde. Cependant, ils sont conçus pour fournir une traction, résister à l'usure et absorber les irrégularités de surface. Ils sont également conçus pour le confort du conducteur, le bruit, l'économie de carburant, le freinage, etc.

Les pneus Tubeless sont également des pneumatiques qui ne nécessitent pas de chambre à air séparée. Les pneus semi-pneumatiques ont un centre creux, mais ils ne sont pas pressurisés. Ils sont légers, peu coûteux, increvables et offrent un amorti. Le plus souvent ces pneus sont conçus avec la roue et même des roulements à billes intégrés. Les pneus semi-pneumatiques sont utilisés sur les tondeuses à gazon, les fauteuils roulants et les brouettes. Ils peuvent également être utilisés dans des applications industrielles.

Les pneus sans air sont des pneus non pneumatiques qui ne sont pas supportés par la pression d'air. ils sont couramment utilisés sur les petits véhicules, tels que les voiturettes de golf, et sur les véhicules utilitaires dans des situations où le risque de crevaison est élevé, comme sur les engins de chantier. Les pneus utilisés dans les applications industrielles et commerciales ne sont pas pneumatiques.

Les pneus pleins sont ceux utilisés pour les tondeuses à gazon, les planches à roulettes, les voiturettes de golf, les scooters et de nombreux autres véhicules industriels légers, chariots et remorques. Les pneus pleins sont souvent utilisés dans les équipements de manutention comme les chariots élévateurs.

Caractéristiques de performance d'un pneu

Un pneu doit répondre aux caractéristiques de performance suivantes :

Dynamique :

• Équilibre - une répartition uniforme de la masse autour de leur circonférence pour maintenir l'équilibre des pneus, tout en tournant à grande vitesse. Les fabricants ont vérifié le déséquilibre statique excessif et le déséquilibre dynamique des pneus à l'aide de machines d'équilibrage automatique des pneus.
• Croissance centrifuge :les pneus développent un diamètre plus grand en raison des forces centrifuges résultant de la rotation à des vitesses plus élevées. Cela éloigne le caoutchouc de la bande de roulement de l'axe de rotation.
• La traînée pneumatique est l'effet de traînée généré par des pneus conformes roulant sur une surface dure et soumis à des charges latérales, comme dans un virage.
• Angle de dérapage ou angle de dérapage - est l'angle entre la direction réelle de déplacement d'une roue qui tourne et la direction vers laquelle elle pointe.
• Longueur de relaxation - est le délai entre le moment où un angle de glissement est introduit et le moment où la force de virage atteint sa valeur en régime permanent.
• Taux de ressort :il s'agit du rapport entre la force verticale et la déflexion verticale du pneu, et il contribue aux performances globales de la suspension du véhicule.
• Distance d'arrêt :les pneus axés sur les performances ont une bande de roulement et des composés de caoutchouc conçus pour adhérer à la surface de la route, et ont donc généralement une distance d'arrêt légèrement plus courte.

Force :

• Poussée de carrossage
• Cercle de forces
• Écusson de contact
• Force de virage
• Traction sèche
• Forcer les vibrations
• Résistance au roulement
• Couple d'auto-alignement
• Traction sur sol mouillé.

Charger :

• La sensibilité à la charge :c'est le comportement des pneus sous charge
• Charge de travail :la charge de travail d'un pneu est surveillée afin qu'il ne soit pas soumis à des contraintes excessives, ce qui pourrait entraîner sa défaillance prématurée.

Porter :

Usure de la bande de roulement - se produit par contact normal avec les routes ou le terrain. Un mauvais alignement des roues peut entraîner une usure excessive des nervures les plus à l'intérieur ou à l'extérieur. De plus, les routes de gravier, les terrains rocheux et autres terrains accidentés peuvent provoquer une usure accélérée.

Conclusion

Les applications les plus courantes des pneus sont à des fins de transport telles que les automobiles et les vélos. Ce sont des structures gonflées pneumatiquement qui fournissent un coussin flexible qui absorbe les chocs lorsque le pneu roule sur une surface rugueuse. Il s'agit d'un composant de forme circulaire conçu pour transférer une charge d'une application à travers la roue vers le sol et pour fournir une traction sur la surface sur laquelle la roue se déplace. C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, les matériaux, les composants, le diagramme, les types, la construction, les caractéristiques de performance d'un pneu sont discutés.

J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !