E_1949_Zeitung_Nr.017

No 17 — IIMF FEUILLE REVUE
AUTOMOBILE BERNE.
7 avril 1949
La sollicitation des pneus
aux grandes vitesses
Adaptation francaise de l'article de Max Zöhrer
Chacun sait que les grandes vitesses entrainent
une forte usure des pneus. Outre les sollicitations
alternatives, les coups de frein et les accelerations
brusques, la vitesse en elle-meme r6duit
la duree des pne»s ä une fraetion du kilometrage
obtenu aux allures raisonnables.
Dans les Grands Prix, on doit changer les
bandages apres quelques centaines de kilometres.
Pour les courses on a des pneus speciaux
r^sistant ä l'enorme force centrifuge. Pour les
reeords de vitesse, il faut tout d'abord viser ä
reduire cette force.
Les travaux en laboratoires, qui sont constamment
effectues par les grandes marques, ont
amen6 ä faire des constatations precieuses.
(fig. 3). La puissance obtenue en prenant le
coefficient 0,02 est aussi dessinee en trait brise
pour montrer comment croit Perreur. Si l'on considere
la courbe pour 1,5 atm., on voit qu'ä
158 km/h., par 100 kg., une puissance de 4 CV.
est absorbee par le pneu de 5.00—17 normalement
Charge (400 kg. environ) soit 16 CV. par
CY par
0.06
I § 0.03
p^««>/i di gmf/agt 15 2 2,5 iSatm.
11 iMi^F
Fig. 3
IA PUISSANCE ABSORB6E PAR LA RESISTANCE
DE ROULEMENT
Aux facteurs bien connus de la resistance de l'air et du frottement
de roulement s'ajoute aux grandes vitesses la puissance
rapidement croissante absorbee par la resistance de roulement
dans les pneus, puissance que l'on voit representee
a-dessus. Pour une voiture de 1200 kg. ayant des pneus goniles
a 2 atm., il faut depenser pour ce seul facteur 12 CV ä
120 km/h, et 54 CV. ä 180 km/h.
iso
m km/i
0.01
60 10 WO 120 WO 160 ISO 200 220 km/h
Wttsst
Fig. 1
RESISTANCE AU ROULEMENT ET VITESSE
La resistance ne croit pas lineairement, mais de facon tres
rapide. Le mode de calcul lineaire, applique naguere est
errone. Comme on le voit, les grandes vitesses appellent les
forles pressions de gonflement.
Si Ton calcule la puissance necessaire ä differentes
vitesses pour propulser un vehicule, on
utilise le plus souvent un coefficient de resistance
au roulement constant de 0,02 environ. Des
essais effectues ä l'Ecole polytechnique de Carlsruhe
avec des pneus de 5.00—17 montrent que
cette supposition generalement admise est erronee,
car le coefficient en question croit avec la
vitesse et ceci de fagon considerable. La fig. 1
montre quelques-unes des valeurs relevees en
fonction de la vitesse, et ceci pour diverses pressions
de gonflage. L'accroissement rapide de la
valeur du coefficient ne s'explique pas aisement.
Ce n'est qu'apres avoir photographie des
pneus ä grande vitesse qu'on a pu se faire une
image du phenomene. La fig. 2 montre la vague
qui se produit en avant du pneu roulant ä
pneu. II est clair qu'une teile puissance absorbee
par un pneu le detruirait sans delai.
A la meme vitesse, si l'on passe ä 2,0 atm., on
n'a que 1,6 CV. par 100 kg., soit 6,4 CV. pour
400 kg. de Charge.
Bien entendu cette absorption de puissance
se traduit par un echauffement. La fig. 4 montre
les temperatures mesurees ä Munich sur un pneu
de 5.25—20. Dans chaque essai on est mont6 ä
100° C.
II est facile de comprendre que de telles tempöratures
sont nefastes pour les toiles et le
caoutchouc et surtout pour la liaison des deux
matieres. La chaleur est le plus grand ennemi
du pneu. L'augmentation de la pression inte-
100
80
60
[51,5 km/h
111km/h
Fig. 7
FORMATION DE < POINTES » A GRANDE VITESSE
Un examen attentif de cette photo montre le phenomene dessine ä gauche de la legende.
La pointe 3 semble la plus marquee. De telles deformations meltent tres fortement les pneus
ä contribution (Sterzi sur Ferrari).
prime de la hauteur H. En augmentant le gonflage,
cette surface et cette hauteur diminuent.
Si cette hauteur devient införieure au mouvement
de la roue entiere, le pneu ne peut plus
sujvre les.inegalites du sol et la. voiture perd
de Son adhesion.
D'autre part, un pneu construit pour une pression
donnee ne peut pas etre gonfle ä n'importe
quelle pression, car le danger d'£clatement sur
les inögalites de la piste croit rapidement.
La pression de gonflement doit etre fixee de
cas en cas par le conducteur. Comme point de
repere, on doit savoir que la dilatation due ä la
Si ceci s'applique aux courses, le phenomene
reste le meme pour le tourisme, mais ä une
echelle reduite. La fig. 1 montre que le coefficient
de resistance au roulement croit ,tres vite
avec les grandes vitesses et que pour une pression
de 1,5 atm. ä 152 km/h, de 2 atm. pour une
vitesse de 175 km/h, et de 3,5 atm. pour une
vitesse de 220 km/h., on a le meme coefficient.
Au delä de cette ligne le pneu est rapidement
detruit. Si l'on porte ces points sur une autre
courbe (fig. 6) et que l'on extrapole vers zero,
on peut lire ce qui suit;
10 91) V) t.n Cf) Cft Tn nn J. •
Temps
Fig. 4
HAUTES TEMPERATURES DE PNEUMATIQUES
On comprendra en lisant ee diagramme, pourquoi on mesure
toujours, aux Grands Prix, la temperature des pneus Un
echauffement ä 100° C peu» naturellement modifier profondement
et defavorablement l'etat des pneumatiques.
rieure est donnee dans le rapport que nous examinons
comme egale ä 15 %.
•2 VS
o
T
°- 75
o
o
SO
, f
"Z
7-
Fig. 2
LA DEFORMATION A GRANDE VITESSE
La sollicitation unilaterale du pneu ä grande vitesse ne se
r£partit pas concentriquement sur le pneu, ainsi que le montre
notre croquis. La vague de deformation peut prendre la forme
d'une pointe.
170 km/h, sur un disque lisse. II est clair que
cette deformation supplementaire demande une
puissance additionnelle. On peut ainsi calculer
la puissance absorbee par la resistance
de roulement, en CV. par 100 kg., en fonction de
la vitesse et pour des pressions de 1.5 et 2,0 atm.
De hautes pressions pour des vitesses elevees
Les donnees qui precedent semblent indiquer
que les hautes pressions sont avantageuses pour
les grandes vitesses. Mais la pression ne peut
etre quelconque. Normalement, dans les calculs
de forces de frottement la surface de contact ne
joue pas de röle, puisque seule la pression totale
et. le coefficient de frottement sont pris en consideration.
Pour les pneus les conditions sont differentes.
Si un pneu (fig. 5) repose sur le sol avec une surfaee
determinee. cela veut dire qu'il a ete com-
Fig. 5
LA HAUTEUR D'AFFAIBLISSEMENT H
Cette hauteur doit etre choisie de teile sorte que meme lorsque
les ressorts sont compris le contact avec le sol ne
soit jamais perdu. Dans la pratique cette condition ne peut
etre remplie.
chaleur par suite d'un long trajet est de 15 %
ou 0,3 atm. pour une pression de 2,0 atm. ä
froid. Si le pneu augmente davantage de pression,
c'est qu'il 6tait insuffisamment gonfle.
120 160 !00 200 km/h
Fig. 6
PRESSION DE GONFLEMENT ET DUR£E DES PNEUS
Cette courbe montre qu'une circulotion avec des pneus ä
moitie ou aux trois quarts degonfles conduit ä une rapide
destruction du pneu.
Si, par exemple, ä 70 km/h., la pression tombe
ä 25 % de la pression normale prescrite, le pneu
sera rapidement mis.hors d'usage. II faut donc
ne pas continuer de rouler avec un pneu ä
moitie plat. Nombre de defectuosites de pneumatiques
proviennent de la negligence de cette
mise en garde.
Cette sollicitation est
accelerant apres une
Flg. 8
SOLLICITATION D'ACCeLERATION
surtout marqu£e lorsque le rapport poids/puissance est reduit. Comme on le voit, les roues
courbe tournent beaueoup plus vite que les roues avant: d'ou gros frottement, usure et
tissu (M fMever. ßuaatti. cot» Malafa^
eyver. sur Bugatti, course de cöte de la Maloia).
arriere de cette voituree de course
echauffement de la gom lomme et du
Fig.»
LA ROUE EXTERIEURE MOTKICE
sollicite fortement son pneu dans une courbe prise rapidement, ainsi que notre diene
(retouche comme les precedents) permel de le constater. La pointe est placie
devant la surface de contact. Lorsque la pression est trop faible, il se produit un
ventable pli qui peut amener le dSchirement du pneu (Nuvolari sur Ferrari).