Structure des pneus – fonctions des différents éléments

La structure des pneumatiques automobiles est beaucoup plus complexe que nous pourrions le penser. Malgré les apparences, les pneus sont constitués d’un peu plus que de quelques couches rainurées de gomme, adaptées à la fixation à la jante. Notre article vous aidera à connaitre tous les éléments importants des pneus et de découvrir leurs fonctions. Ainsi, vous saurez ce qu’est le revêtement butyle et quels sont les autres éléments des pneumatiques.

Le pneu est composé de divers éléments.

De nombreuses personnes seraient surprises en voyant la coupe d’un pneu. Cette image illustre parfaitement quelles sont les éléments que les fabricants doivent prendre en compte à l’étape de la conception et de la fabrication ultérieure des pneus. Chaque élément joue un autre rôle et a des fonctions précises à remplir. L’épaisseur même des pneus est essentielle.

Structure du pneu – éléments importants

Quelques éléments principaux sont particulièrement importants dans le pneu. Il s’agit de la carcasse, des câblés, des tringles, de la nappe butylique, du remplissage, de la bande de talon, de la gomme du flanc, des nappes ceintures et de la bande de roulement. Ensemble, ces éléments forment une structure compacte pouvant supporter de grandes charges. Pour mieux les comprendre, analysons-les l’un après l’autre.

Carcasse du pneu (couche textile)

• La carcasse du pneu est un textile composé de câblés pour former l’ossature de toute la structure du pneu.
• Un pneu de voiture particulière est composé de 1, 2 ou 3 couches textiles. Elles ont une épaisseur d’environ 1-1,5 cm.
• La fonction de la carcasse est de maintenir la forme du pneu qui subit la pression intérieure et de transférer les charges dans les virages, lors du freinage et de l’accélération.

Tringle

• La tringle es test constituée de fils résistants tressés.
• Ceci permet de fixer le pneu à la jante.
• Le pneu possède deux tringles qui font partie du talon du pneu, elles sont entourées d’une couche de nappe textile.

Nappe butylique

• Couche d’étanchéité en caoutchouc, flexible et imperméable qui remplace la chambre à air dans les pneus sans chambre à air.
• Elle est composée de butyle (caoutchouc synthétique) – un mélange qui est imperméable à l’air.
• Elle se caractérise par une grande résistance aux facteurs oxydants, acides et alcalines.
• Son rôle est de minimiser les pertes d’air et la protection des éléments internes contre la pénétration de l’oxygène, de l’ozone et de l’eau.

Pénétration de la nappe butylique entre les câblés textiles.

Remplissage

• Le remplissage est une gomme profilée, renforçant le talon et permettant de maintenir la tringle.
• Il est responsable de la durabilité du pneu, de la manœuvrabilité et du confort de conduite.

Bande de talon

• Elle garantit l’étanchéité du pneu et sa durabilité, elle isole aussi la tringle de la jante.
• La bande de talon est fabriquée en matériau assurant une usure minimale au contact de la jante.

Gomme du flanc

• C’est la gomme assurant la protection du pneu. Elle protège le pneu contre les dommages, les abrasions et les facteurs extérieurs comme les rayons ultraviolets, les différences de température, les produits chimiques, etc.
• La présence de composés contre le vieillissement de la gomme est très importante dans la composition du mélange.

Nappes ceintures

• Ce sont des nappes métalliques qui renforcent la roue.
• En règle générale, il y en a deux dans les pneus.
• Le rôle des nappes ceintures dans les pneus radiaux sont l’amélioration de la stabilité directionnelle et une meilleure manœuvrabilité.

Bande de roulement

• La bande de roulement a pour fonction d’assurer la stabilité directionnelle, l’adhérence, la résistance à l’usure, le comportement dans les virages, la réduction de la résistance au roulement et du niveau de bruit.
• Le mélange de gomme de la bande de roulement est composé de caoutchouc synthétique et naturel.
• Les autres composants sont entre autres  : noir de carbone, élastomères, huiles, silice, accélérateurs de la vulcanisation.

Conception de la bande de roulement

C’est la bande de roulement qui est décidément l’un des éléments les plus importants du pneu. Généralement, c’est env. 35% de la masse totale du modèle. Elle constitue le tampon direct entre le véhicule et la surface. Nous distingons six types principaux de bande de roulement, les pneumatiques de voiture sont équipés le plus souvent des trois premiers :

• Sculpture symétrique
• Sculpture asymétrique
• Sculpture directionnelle
• Sculpture mixte
• Sculpture à traction
• Sculpture à nervures

La sculpture de la bande de roulement est cruciale pour la sécurité.

Éléments complétant la structure du pneu

Outre les composants principaux des pneus, il existe aussi des éléments supplémentaires. Certains sont responsables du renforcement du pneu et d’autres de la stabilité. Ils jouent également un rôle important, c’est pourquoi nous les présentons ici brièvement. 

Bande d’isolation

• C’est de la gomme se trouvant sur le bord des nappes ceintures pour les protéger contre les dommages causés par les câblés.

Bandelette stabilisante

• C’est une nappe textile qui stabilise le front du pneu.
• C’est très souvent une bandelette étroite qui est composée de quelques fils de câblés recouverts de gomme.
• Elle a une grande importance dans l’assurance d’une bonne résistance à des vitesses supérieures.

Bandelette talon

• C’est de la gomme profilée qui se trouve au-dessus et le long du remplissage.
• Grâce à elle, la voiture atteint de meilleurs paramètres de traction, de résistance et de rigidité.

Bandelettes de renfort

• Ce sont des câblés textiles et acier renforçant le talon du pneu.
• Elles sont utilisées dans les modèles à enveloppe basse.

Gomme de renfort

• Supplément de gomme qui sert de base entre la bande de talon et la couche NC.

Bande interne de renforcement

• La gomme qui renforce le pneu dans la partie intérieure de l’épaule et empêche la pénétration de la nappe butyle entre les câblés de la couche textile.

Nappe sous bande de roulement

• C’est de la gomme qui réduit le réchauffement du pneu et qui remplit une fonction protectrice pour les nappes ceintures.

Impact de la structure du pneu automobile sur les performances

Tous les éléments sont nécessaires pour le fonctionnement correct des pneus, mais certains d’entre eux ont des tâches plus importantes à remplir. C’est le cas par exemple de la bande de roulement, des caractéristiques du mélange utilisé et de la forme du pneu. Découvrez les différences et l’impact des divers éléments sur les performances et les paramètres de conduite des pneus.