Pneus cette année 100 ans

1987/12/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

En 1887, le vétérinaire John Dunlop a placé à Belfast une roue pneumatique au tricycle de son fils. Il a breveté l'année suivante et a commencé à fabriquer des pneus chez Dunlop Company en 1890. Cependant, le principe de la roue pneumatique était déjà breveté en 1846, comme on le connaissait plus tard, mais au XIX. À la fin du XXe siècle, il se répandrait dans tous les coins avec le succès de l'automobile.
Figure . Premier pneu amovible. Année 1891.

Tout d'abord, nous informerons sur le caoutchouc utilisé pour fabriquer le pneu et qui est la principale matière première. Si la peau d'une plante appelée caoutchouc d'origine brésilienne est coupée, un liquide laiteux coule, qui est le latex. Un tiers du latex est constitué de particules de caoutchouc pur.

La gomme était un matériau intéressant au début du siècle dernier. On pensait qu'il serait adapté à la formation de matériaux imperméables, mais la gomme était une substance dure dans les temps froids et doux et collant à chaud. L'Américain Charles Goodyear, a enlevé le problème de gomme en 1834. Pour obtenir une gomme de caractéristiques stables, comme d'autres mélangé la gomme avec du soufre. Un jour, la confusion resta inopinément à côté du feu et la zone peu brûlée avait une élasticité adéquate. Cette partie était une gomme sèche et flexible qui, lors du chauffage et du refroidissement, ne perdait pas ses propriétés. Plus tard Goodyear a placé les mélanges de caoutchouc et de soufre à des températures plus élevées, obtenant la gomme vulcanisée. La vulcanisation a été brevetée par Goodyear en 1844.

À la fin du siècle dernier et au début de ce siècle, le caoutchouc naturel était utilisé pour fabriquer des pneus entiers, le latex retiré de la plante. En Amérique du Sud, le caoutchouc naturel était initialement produit dans la forêt tropicale, mais depuis, presque tout provient des forêts d'Asie du Sud.

En 1910, le prix du caoutchouc naturel était très élevé et les États industrialisés ont commencé à obtenir le caoutchouc artificiellement. En Allemagne, par exemple, des pneus en caoutchouc synthétique ont été fabriqués en 1912. Cependant, le prix du caoutchouc naturel a diminué et la première guerre mondiale a été reprise dans l'élaboration synthétique. En 1918, le synthétique est rejeté.

Cependant, l'augmentation du prix du caoutchouc naturel depuis 1932 a poussé définitivement les fabricants à réaliser le caoutchouc synthétique. En outre, les caoutchoucs synthétiques, extraits du pétrole, sont aussi élastiques que le naturel dans la seconde guerre mondiale, et le polybutadiène, par exemple, dure deux fois plus longtemps que le caoutchouc naturel.

Le tableau suivant montre les consommations mondiales de caoutchouc naturel et synthétique de différentes années:

Actuellement, le caoutchouc synthétique a prédominé dans la fabrication de pneus pour son prix et sa qualité, réduisant l'utilisation du caoutchouc naturel.

Du vélo à la voiture

Depuis que Dunlop a mis le tricycle pneumatique de son fils en 1887, d'autres fabricants ont également commencé. Les frères Edouard et André Michelin, par exemple, brevetèrent en 1891 le nouveau pneu à vélos. Il était un pneu amovible avec caméra indépendante à l'intérieur.

Après un grand succès parmi les cyclistes dans la course Paris-Brest-Paris, ce type de pneus s'est complètement étendu.

En 1894, les pneus ont été utilisés sur les chevaux, et un an plus tard (en 1895) ont été introduits dans la voiture pour la première fois. A 25 km/h, l'Eclair voyagea de Paris à Bordeaux.

Quatre ans plus tard, en 1899, une voiture équipée de pneus a dépassé pour la première fois la vitesse de 100 km/h, atteignant M. Jenatzy a une vitesse de 106 km/h dans un véhicule similaire à son bolide.

Au début du siècle, en 1905, les pneus sur glace ont commencé à s'enfoncer à l'extérieur. En 1908, des pneus doubles ont été placés sur les roues arrière des bus. En 1914, ils ont commencé à se placer dans les voitures démontables. En 1937, des pneus avec cadre métallique apparurent. En 1946, le pneu radial apparaît. En 1954, des pneus sans caméra ont été fabriqués pour la première fois.

Figure . Coupe d'un pneu radial.

Et ainsi, en appliquant les bonus année après année, on a obtenu la perfection actuelle dans cette pièce circulaire qui l'exige tant et qui travaille souvent dans des conditions si défavorables.

Pneumatique intérieure

Le pneu est l'une des pièces les plus importantes des véhicules. La sécurité du conducteur et des passagers est intimement liée aux pneus. C'est pourquoi le pneu n'est pas un morceau de caoutchouc. La construction du pneu nécessite un grand nombre de matériaux différents, plus de 200 produits chimiques différents. Caoutchouc naturel ou synthétique, noir de charbon, acier, coton ou rayonne, soufre, plastifiants, accélérateurs, antioxydants, oxydes métalliques, colorants, pigments, etc. se combinent exactement.

Pour illustrer le contenu des pnumatiques à l'intérieur, la figure ci-jointe a été prise comme base le pneu radial avec des tissus de fil d'acier.

Normalement le pneu a un (1) cadre formé par un (1) tendu parallèle (radialement) de fil d'acier. Sous la bande de rodadur sont placés les tissus de fil d'acier (2) entrelacés et sur le talon (7) les anneaux de câble en acier (4) dans un protecteur (3). De l'extérieur, vous pouvez voir la bande de roulement (5) avec sa sculpture (6). On voit aussi le côté (8).

Le cadre pneumatique d'autrefois était formé par la diagonalisation des différents tissus et lorsque la roue tournait, on générait des frottements entre les tissus placés diagonalement. Cela portait aussi de la chaleur et la durée du pneu était plus courte. Sur la diagonale du châssis, en outre, la côte est plus épaisse et sur la courbe la barrière que toute la bande de roulement soit contre le sol.

Figure . Roue normale (gauche) et spéciale (droite), pleine (haut) et vide (bas).

Les pneus radiaux, étant les fils du châssis à rayon, présentent un flanc plus flexible et en courbe la bande de roulement est collée au sol. D'autre part, moins de chaleur se produit dans les pneus radiaux et ont plus de durée. Les fils en acier du châssis sont de 0,1 mm de diamètre et 250 kg/mm de résistance 2.

Bien qu'il semble mensonge, les voitures de formule sont ceux qui ont le plus utilisé les pneus diagonales. Il y a seulement trois ou quatre ans, les radians ont commencé à être utilisés.

Les canaux que le pneu a dans la bande de roulement (sculpture) sont étanches. Lorsque la route est mouillée, l'eau est lubrifiant pour le caoutchouc. C'est pourquoi dans la bande de roulement sont effectués des canaux et par l'effet venteux l'eau est envoyée à l'extérieur. Ainsi, le pneu adhère mieux au sol.

Pour fabriquer des tissus à l'intérieur du pneu, le coton était autrefois utilisé, mais le rayon l'a écarté. Aujourd'hui, les tissus en acier sont très utilisés, mais ont récemment commencé à tester avec des fibres spéciales.

Le problème de la crevaison

Dans les automobiles, il est souvent dangereux (surtout si la vitesse est élevée) que les épines, les clous ou quelque chose percent le pneu et la caméra. L'air intérieur sort de cette roue et l'automobile et la moto souffrent d'un déséquilibre dangereux.

Figure . La progression des bons pneus dans les voitures de course est d'une importance vitale pour gagner la course.

Pour résoudre ce problème, un pneu sans caméra est apparu aux États-Unis en 1954. Ce pneu remplace la caméra par une couche intérieure en caoutchouc souple. Si quand un clou entre l'air commence à sortir, la gomme interne molle tend à fermer le trou et le pneu perd la pression plus lentement. Ces pneus ont besoin de pneus spéciaux pour ne pas perdre l'air de la cheville. La valve se trouve également sur la jante elle-même.

Dernièrement, cependant, il y a une proposition plus récente pour résoudre le problème de crevaison. Dans la figure ci-jointe, vous pouvez voir une jante et un pneu spécial à côté de la normale. Les deux pneus sont pleins et vides. Dans le pneu spécial, lorsqu'il est creusé, la jante spéciale est soutenue à l'intérieur de la bande de roulement et peut être suivie jusqu'au garage sans danger. Un pneu perforé peut parcourir 100 km tranquilles à 80 km/h.

Cette nouvelle roue résout un autre problème. En fait, le conducteur moyen de la voiture a une roue perforée tous les cinq ans. Ainsi, dans votre véhicule, vous devez toujours utiliser la cinquième roue. Avec ce nouveau système, le cinquième pneu ne serait pas nécessaire.

Supporté par le pneu

Quand une grande voiture est pleine de gens, on peut peser 1.500 kg et voyager à 160 km/h est aujourd'hui assez normal. A cette vitesse, les pneus passent 44 mètres par seconde. Cela signifie que chaque minute est fléchie et tourbillonne le côté 1320 fois. Le pneu a beaucoup à faire. Il a à sa charge le poids de la voiture et la nécessité de manger quelques entailles de la voie. Le moteur doit transmettre la puissance livrée pour que le véhicule avance et maintient la direction, obéissant lorsque le conducteur affecte le volant. Le long de la route doit supporter les forces centrifuges et les effets du vent latéral.

Lorsque le conducteur appuie sur le frein, le pneu reste collé au sol, même si la route est mouillée. En outre, la surface de contact avec le sol est inférieure à celle de cette page.

Le pneu doit être silencieux, à faible résistance au roulement, maintenir la pression pendant une longue période, facile à changer, etc.

Tout cela est obtenu par le bon pneu, bien que souvent nous ne le réalisons pas.

Depuis 100 ans, monsieur John Boy Dunlop a mis les pneus au tricycle de son fils pour la première fois, le pneu a fait beaucoup de tours, mais avec l'aide de nouvelles techniques on peut dire qu'il les a pour lui donner plus. En fait, les recherches effectuées à travers l'informatique, les rayons X, la spectrographie, le microscope électronique, l'imagerie par résonance magnétique nucléaire, la cinématographie ultrarapide, etc. Ils porteront leurs fruits.