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Pneumatique (véhicule)

tube de caoutchouc fixé à la jante d’une roue pour amortir les chocs
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Pneumatique.

Un pneu, apocope de bandage pneumatique, par opposition au bandage plein, est un solide souple de forme torique formé de gomme et autres matériaux textiles et / ou métalliques. Il est conçu pour être monté sur la jante d'une roue et gonflé avec un gaz sous pression, habituellement de l'air ou de l'azote. Il assure le contact de la roue avec le sol, procurant une certaine adhérence, un amortissement des chocs et des vibrations facilitant ainsi le déplacement des véhicules terrestres et autres véhicules en configuration terrestre.

Un pneumatique d'automobile moderne.
"L'Éclair", à châssis Peugeot et à moteur Daimler, montés sur les premiers pneumatiques automobile Michelin, en 1895.
Pneumatique Samson sur Continental en 1905 (Concours de la roue, à Puteaux).
La roue increvable élastique 'EL' (1907).

Sommaire

Secteur économiqueModifier

Article détaillé : Fabrication de pneumatiques.

En 2013 le marché du pneu dans le monde était selon Tire business de 141 milliards de dollars de chiffre d'affaires, en grande partie partagé Par 5 géants et autour d'eux par environ 25 grands groupes internationaux dont le coréen Hankook en forte croissance et qui pourrait donc rejoindre le groupe de grands.

Le japonais Bridgestone (26.2 milliards de dollars de chiffre d'affaires pour son secteur pneus en 2017 domine le marché devant Michelin (23.4 milliards), Goodyear (14.6 milliards), Continental (12.6 milliards) , Pirelli (6.1 milliards)[1] ... Tous cherchent à s'implanter dans les pays « émergents » où le marché automobile ne semble pas encore saturé[2]. Michelin a ainsi créé « quatre usines géantes » dont celle de Shenyang II (Chine) qui couvre 72 hectares et devrait couter 1,1 milliard sur cinq ans. Hankook cherche à pénétrer l'Europe, avec notamment une usine géante annoncée en Hongrie (12 millions de pneus/an)[2].

La profession est représentée par divers organisations, dont en Europe par

  • l'ETRMA (European tyres and manufacturers’ association).

et en France par

  • le « Syndicat des Professionnels du Pneu » créé en 1929 rebaptisée « Chambre Nationale du Commerce du Pneumatique et des Industries de Rechapage » en 1953, avant de devenir « Les Pros du pneu » en 1993 et « Syndicat des Professionnels du Pneu » en 2012 (avec plus de 1 000 distributeurs indépendants ou affiliées à 8 grands réseaux ou enseignes nationales, ainsi que des représentants de grands manufacturiers, grossistes et importateurs de pneus)[3].
  • le Syndicat national du caoutchouc et des polymères, créé le 22 janvier 1863 sous le nom de Chambre syndicale du caoutchouc à Paris, puis renommé « Syndicat professionnel du caoutchouc, gutta-percha, tissus élastiques, toiles cirées, toiles cuir ! » en 1884,

La conception, la fabrication et la commercialisation des pneumatiques représentent toute l'activité économique "amont" du secteur de la fabrication de pneumatiques. C'est une activité quantitativement importante dans le monde : on estimait au début des années 1990 que des millions de pneus étaient mis en décharge et qu'on en produisait environ un par personne et par jour[4], ce qui a justifié la mise en place de filières économiques "aval" consacrées au recyclage et à la valorisation énergétique des pneus en fin de vie.

Histoire du pneumatiqueModifier

 
Le pneumatique bat (provisoirement) l'essieu (fin des années 1900).
 
Pneu sur une roue d'avion à l'inspection, dans les années 1940.

Après avoir fait breveter un pneu à air avec valve, John Boyd Dunlop, vétérinaire de formation fonde en 1889 sa première manufacture de pneumatiques. Les vélos peuvent ainsi rouler sur des pneus qui sont des boudins de caoutchouc gonflés d’air et entourant une jante métallique. Si le confort est amélioré, en cas de crevaison, changer de pneu est une opération longue et délicate.

Édouard Michelin aurait rencontré un cycliste anglais demandant une réparation lors de son passage à Clermont-Ferrand. Ce cycliste lui aurait donné l'idée de la chambre à air. Édouard et son frère André Michelin inventent un nouveau système de pneu avec chambre à air qui est breveté en 1891. Le nouveau pneu est mis à l'épreuve de la réalité la même année par Charles Terront qui sort vainqueur de la première course cycliste Paris-Brest. L'invention est un succès immédiat, et pas seulement dans le monde du vélo : très vite, l'automobile s'empare à son tour du pneu, remplaçant les bandages pleins par des bandages pneumatiques. Conçue et fabriquée par Michelin, L'Éclair est la première voiture sur pneus (1895).

En 1899, La Jamais contente, première voiture à atteindre les 100 km/h est équipée de pneus Michelin. Après les cycles et les voitures, c'est le tour des voitures d’enfants et même des fiacres d'en être équipés.

En 1929, un pneu pour rouler sur les rails est mis au point pour équiper la Micheline. La même année le pneu sans chambre à air, dit « Tubeless » (appellation anglophone) est inventé par un britannique d'origine néo-zélandaise du nom d'Edward Brice Killen. Il serait préférable de dire pneu avec chambre incorporée, car la chambre à air est remplacée par une gomme d'étanchéité à l'intérieur du pneu. L'élastomère généralement utilisé est du butyle car son étanchéité est dix fois supérieure à celle du caoutchouc naturel (isoprène). Le butyle a l'inconvénient de ne pas se lier facilement avec les autres élastomères. Pour favoriser la liaison, on lui incorpore des halogènes tel que le chlore.

Le premier pneu à clous pour rouler sur le verglas ou la glace est mis au point en 1933.

L'utilisation d'une structure à carcasse radiale est brevetée le par Michelin[5]. La première voiture à en être équipée en série était la Citroën Traction Avant[réf. souhaitée].

En 1951, le métro de Paris (chemin de fer métropolitain) expérimente le métro sur pneus ; 4 lignes ont été équipées, mais désormais, le roulement ferroviaire offre un niveau de confort comparable.

Le pneu a, depuis, beaucoup évolué dans des sens très différents : pneus à lamelles pour une meilleure adhérence sur la neige, pneus offrant une moindre résistance au roulement pour économiser du carburant, pneus sans chambre, etc.

Aujourd'hui la plupart des pneus, sauf de vélo, sont sans chambre (tubeless). Cependant certaines motos de rallye-raid, d'enduro ou de moto-cross sont équipées de "pneus" où la chambre à air est remplacée par une garniture de "bib-mousse" inventée par Michelin et reprise par d'autres fabricants, dont l'effet équivaut à une pression d'air de 0,9[6] à 1.3 bar (mais qui ont une courte durée de vie, encore diminuée par une utilisation intense, et sont marquées NHS (Not for Highway Service) et donc ne doivent pas être utilisés sur voie publique).

ConstitutionModifier

Un pneu est constitué de caoutchouc (naturel et artificiel), d'adjuvants chimiques (soufre, noir de carbone, huiles, etc.), de câbles textiles et métalliques. Il est traditionnellement divisé en trois grandes zones : la « zone sommet », en contact avec le sol, la « zone flanc », et la « zone bourrelet » (ou « zone basse »).

Zone sommetModifier

 
Sculptures creusées dans la bande de roulement d'un pneu d'hiver.

Elle est principalement constituée de la bande de roulement, couche de gomme épaisse en contact avec la chaussée. Cette gomme doit être adhérente (transmission du couple, guidage dans les virages, etc.), sans opposer trop de résistance au roulement (principe des pneus « verts », qui diminuent la consommation de carburant). La bande de roulement est creusée de « sculptures », qui se chargent d'évacuer l'eau, la neige, la poussière, limitant l'aquaplanage, et améliorant l'adhérence en général. Elle permet aussi l'évacuation de la chaleur. La présence de lamelles sur les sculptures rompt la tension superficielle du film d'eau présent sur la route. Sur cette bande sont disposés des témoins d'usure dont la localisation est repérable sur le flanc du pneu. Les témoins des pneus pour véhicule de tourisme ont une hauteur de 1,6 mm pour les pneus d'été et 3 mm pour les pneus d'hiver (les témoins d'usure indiquent lorsqu'il faut remplacer un pneu).

Sous la bande de roulement sont disposées des « nappes ceintures » constituées chacune de fils métalliques parallèles[a]. Ces nappes, arrangées en deux couches croisées, procurent au pneumatique plus de résistance et de rigidité, notamment vis-à-vis du déversement lors des poussées latérales en virage. Enfin, on trouve de plus en plus fréquemment une couche de mousse absorbante pour satisfaire à la législation européenne relative aux performances acoustiques (pneus silencieux).

Zone flancModifier

La zone latérale du pneu est constituée de gomme souple, capable de supporter une déformation à chaque tour de roue mais résistante aux chocs sur des obstacles non tranchants. Monter sur un trottoir peut endommager la structure du pneumatique même sans dégât apparent[7]. On y trouve également tous les marquages[8]. La zone de transition entre le flanc et le sommet s'appelle « épaule ». Dans certains modèles, un bourrelet au niveau du flanc permet de limiter les dégâts sur la jante quand le pneu touche une bordure de trottoir. Dans certains modèles pour camion, un autre profil de bourrelet permet de limiter les projections d'eau gênantes pour les utilisateurs qui suivent ou doublent le camion.

Zone basseModifier

La fonction de cette zone est d'assurer l'accroche à la jante, grâce à deux anneaux métalliques (les « tringles ») prenant appui sur la jante au niveau du « talon ». Cette zone transmet les couples entre la roue et le pneumatique, elle assure aussi l'étanchéité pour les « pneus sans chambre à air » parfois dit « tubeless »). Cette étanchéité est assurée par une nappe recouvrant l'intérieur du pneu : la « gomme intérieure », à base de butyle, qui est plaquée contre la jante par les deux tringles.

Une autre nappe, située entre la gomme intérieure et le sommet, également coincée par les tringles, s'appelle la « nappe carcasse ». Elle est constituée de fils textiles parallèles (véhicule tourisme), dans le sens radial. Cette nappe a donné son nom au pneu radial. Elle assure la triangulation avec les fils croisés des nappes de ceintures pour une meilleure tenue du pneu. Ces fils, inextensibles, permettent de garder une bonne surface de contact entre le pneu et le sol.

FabricationModifier

Elle passe par plusieurs étapes et des produits intermédiaires (les « semi-finis ») fabriqués avant d'être assemblés en un produit fini.

Produits semi-finisModifier

 
Détail des restes de la carcasse métallique d'un pneumatique brûlé.

Le pneu semi-fini est constitué de :

Gomme 
caoutchoucs naturels (issus du latex produit par l'hévéa) et synthétiques (issus de la pétrochimie) sont mélangés avec des huiles et des charges renforçantes (noir de carbone et/ou silice améliorant la résistance à l'usure). Ce mélange est ensuite travaillé avec le soufre (vulcanisation) et d'autres adjuvants puis conditionné avant d'être utilisé.
Une méthode récente (2011) mélange de l'essence de peau d'orange à du latex et de la silice pour faire une gomme plus écologique[9].
Fils textiles et métalliques 
fils textiles sont essentiellement synthétiques. Ces fils sont retordus pour les rendre plus résistants, et sont imprégnés d'un polymère qui assurera leur adhérence à la gomme, dans la « nappe carcasse ».
Les fils métalliques sont en acier recouvert de laiton. Leur adhérence au caoutchouc résulte des sulfures et polysulfures de cuivre formés à partir du cuivre constitutif du laiton par réaction au soufre utilisé pour la vulcanisation.
Les fils métalliques sont tréfilés, puis tressés en câbles. Ils serviront à réaliser les tringles et les nappes de ceinture.
Les nappes de renfort (carcasse et de ceinture) sont calandrées : les fils (textiles ou métalliques) placés parallèlement, sont pris en sandwich entre deux minces couches de gomme. Ces nappes sont ensuite coupées puis réassemblées afin d'obtenir l'angle de fil souhaité.
Nappes de gomme 
la bande de roulement, ainsi que plusieurs couches de différentes gommes sont utilisées dans le pneu, afin de constituer ou renforcer certaines zones (épaule, flanc, talon) : évacuation de la chaleur, protection contre les agressions chimiques, etc. Ces nappes sont fabriquées par extrusion.

Produit finiModifier

Le pneu passe par trois étapes, l'assemblage, la cuisson, et le contrôle :

Assemblage 
il s'agit d'abord de superposer les différents semi-finis, en vue de constituer le pneumatique. Les différentes couches internes (la « carcasse ») sont placées sur un cylindre au diamètre du pneu (le « tambour ») : gomme intérieure, nappe carcasse, tringles, et toutes les nappes de gommes. Après conformation (le tambour fait prendre à la carcasse son aspect torique), les nappes de ceinture et la bande de roulement sont posées : on obtient un pneu cru, encore plastique.
Cuisson 
le pneu est placé ensuite dans une presse de cuisson dont les parois sont usinées afin de reproduire les sculptures et les marquages. Lors de la cuisson, la vulcanisation du caoutchouc avec le soufre rend le pneu élastique.
Contrôle 
enfin, différentes opérations de contrôle (aspect visuel, radioscopie, balourd, dérive, etc.) permettent d'assurer que le pneu (organe de sécurité sur un véhicule) est conforme.

UtilisationModifier

Les pneus sont utilisés par un très grand nombre de véhicules, qu'ils aient à évoluer rapidement sur une surface préparée ou plus lentement sur un terrain accidenté mais pas trop meuble :

À l'inverse, les roues pleines sont utilisées principalement pour rouler :

Enfin, des « pneus non pressurisés »[d] peuvent être utilisés pour des véhicules faiblement chargés comme des fauteuils roulant.

Types de pneumatiquesModifier

En Europe les pneumatiques sont classés par types d'après leur définition normalisée par l'ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation) dont l'association TNPF est membre associé (TNPF : Travaux de Normalisation des Pneumatiques pour la France ; association professionnelle des fabricants de pneumatiques, association Loi 1901 créée en 1967 qui est aussi l'une des composantes du CFCP (Centre Français du Caoutchouc et des Polymères).
En France l'écocontribution qui finance leur recyclage est basée sur la même classification.

Pneumatiques selon leurs sculpturesModifier

On distingue les types de sculpture suivants :

  • sculpture symétrique non directionnelle : le sens de montage sur la jante est indifférent ;
  • sculpture asymétrique : la sculpture évolue du côté intérieur au côté extérieur de la bande de roulement ; ils doivent toujours être montés avec leur côté dit « extérieur » apparent ;
  • sculpture directionnelle : le sens de montage du pneu dépend du sens de rotation de la roue ; ils sont généralement conçus pour améliorer l'évacuation de l'eau à grande vitesse.

N.B. si le pneu est à la fois asymétrique et directionnel, le pneu gauche est différent du pneu droit.

Pneumatiques selon leur usageModifier

 
Pneu slick sur la Formule 1 d'Alain Prost en 1983.
  • Tout-terrain : les pneumatiques tout-terrain (en anglais M/T mud terrain) sont renforcés et présentent des sculptures profondes ou crampons pour améliorer la motricité en terrain instable.
  • À palettes : les pneumatiques à palettes présentent de grosses structures saillantes disposées transversalement pour favoriser la motricité en terrain meuble comme le sable. Ces structures peuvent être concaves (à la manière d'une cuillère) sur leur face d’attaque dans le sol.
  • Slick : les pneus slick (en) (lisses) sont utilisés en compétition, par exemple automobile ou motocycliste, par temps sec. Ils sont aussi appréciés des cyclistes. La bande de roulement est sans rainure ce qui permet de maximiser la surface en contact avec le sol et de minimiser les déformations de la bande de roulement[e] et donc d'améliorer la résistance au roulement. L'utilisation de gommes tendres permet d'améliorer l'adhérence (mais leur usure est d'autant plus rapide). Par contre, sur sol humide, l'adhérence est fortement altérée par le phénomène d'aquaplanage, une pellicule d'eau se formant entre la route et le pneumatique. Dans de telles conditions, les pilotes utilisent des pneus pluie[10]. En dehors des vélos, les slicks sont interdits sur la voie publique.
  • Semi-slick : ce sont des pneus de compétition néanmoins homologués pour la circulation sur route. Ils sont dotés de sculptures moins nombreuses et peu profondes.
  • Contact : c'est un pneu à gomme tendre permettant une meilleure adhérence que les pneus à gomme plus dure mais ayant pour inconvénient une usure plus rapide de la gomme.
  • Hiver : pneu à gomme tendre gardant son élasticité par temps froid (moins de °C). Le pneu neige est un type de pneu hivers avec des sculptures profondes permettant une bonne adhérence sur la neige fraiche.

Codification et marquage des pneusModifier

 
Détail du marquage d'un pneumatique. Ici : 185/65R15 88T.

Le marquage se fait sur le flanc du pneu (pour les pneus de vélo voir pneumatique de bicyclette).

Pour 195/65 R 15 91 H M+S par exemple :

  • 195 est la largeur du pneu gonflé, mesurée d'un flanc à l'autre (en millimètres). Ce n'est pas la largeur de la bande de roulement, qui peut varier.
  • 65 est la « série » (hauteur du flanc par rapport à la largeur du pneu ou rapport h/l) exprimée en pourcentage (ici 65 % - soit 127 mm). Si cette indication n'apparaît pas (en général, pneus anciens), il s'agit par défaut d'une série 82 (aujourd'hui équivalente à un pneu marqué 80).
  • R indique le type radial (B indiquerait une carcasse « bias », D une carcasse diagonale).
  • 15 est le diamètre de la jante en pouces (15 × 2,54 = 38,1 cm).
  • 91 Indice de capacité de charge, 91 = 615 kg[f],[g]
  • H est le code de vitesse, H = 210 km/h[h].
  • M+S (Mud+Snow, en français : « boue et neige »). Signe apposé sur les « toutes saisons ».
  • Voir pneu d'hiver pour la signalétique les concernant.

Dans l'exemple donné ci-dessus :

  • la circonférence T du pneu étant Pi × (2 × rayon) = Pi × diamètre soit T = Pi × ([195 mm × 65 % × 2] + [25,4 mm/pouce × 15 pouces]) = 1 993,3 mm
  • « Tubeless » indique un pneu sans chambre à air alors que « Tube type » indique un pneu avec chambre à air.
  • La date de fabrication du pneu est mentionnée en quatre chiffres ; les deux premiers indiquent la semaine de fabrication et les deux derniers l'année de fabrication. 1702 signifie que le pneu a été fabriqué lors de la 17e semaine de l'année 2002[i]
  • Un marquage « DOT » (Department of Transportation) indique un pneumatique aux normes des États-Unis. La quasi-totalité des pneus vendus en Europe ont également cette inscription et les quatre chiffres suivant ces trois lettres correspondent à la date de fabrication comme indiqué ci-dessus[11].
  • Le code E1 : signe de contrôle pour la norme européenne, 1 = Allemagne
  • Le matricule du pneumatique est composé d'une suite de chiffres et de lettres. C'est un numéro unique attribué à chaque pneu. Il est notamment relevé lors de chaque expertise de pneu. Selon les marques, il revêt différentes formes.
  • Les pneus dits « run flat » (« roule à plat ») portent une des marques suivantes : « Pneus run flat RFT », « RUN ON FLAT », « ROF » ou « DSST ».

Législation européenneModifier

La législation européenne impose, depuis le , un étiquetage des pneus des véhicules de tourisme et les utilitaires, à la suite d'une loi votée en novembre 2009[12]. Cet étiquetage comporte trois paramètres :

  1. La résistance au roulement : notée par une lettre allant de A à G selon le couple nécessaire pour faire tourner la roue[j] ;
  2. Le coefficient d’adhérence sur sol mouillé : lettre allant de A à G selon la distance d'arrêt nécessaire à 80 km/h sur route mouillée[k] ;
  3. Le niveau sonore du pneu à l’extérieur du véhicule : classement de 1 à 3 sur un logo à 3 bandes évoquant une onde sonore : le moins bruyant n'a qu'une onde noire ; une onde supplémentaire représente un niveau sonore supérieur de 3 dB[13].

Cet étiquetage met en avant l'efficacité énergétique (sachant que les pneumatiques sont responsables de 20 à 30 % de la consommation en carburant d'un véhicule[14]) alors qu'un sondage effectué par Allopneus précise que les consommateurs auraient aimé une information supplémentaire sur d'autres critères tels que la longévité du pneumatique (deuxième critère après celui de la sécurité évaluée par l'adhérence du pneu sur sol mouillé et qui arrive en tête avec 74 % des sondés), l'adhérence/freinage en virage sur sol mouillé, l'adhérence/freinage sur sol sec, les performances en conditions hivernales[15].

Dans les pays de l'Union européenne, depuis le premier novembre 2018, la vente de pneumatiques de type F est interdit pour les véhicules, et le type E est interdit pour certaines comionnettes[16].

Rôle du pneumatique dans la sécuritéModifier

Aspects tribologiquesModifier

 
p la force qui colle le pneu à la route, f la force maximale latérale qui peut être exercée.
Article connexe : Résistance au roulement.

Les pneumatiques automobiles sont le lieu de dissipations énergétiques importantes lors du roulement. Elles sont liées essentiellement à la déformation du pneu relativement au poids qu'il doit supporter et aux efforts qu'il subit lors des virages et des accélération/freinage[l].

Le contact du pneu à la route crée une légère déformation de celui-ci. Quand le pneumatique tourne, il y a une dilatation de la partie du pneumatique qui était en contact avec la route et qui ne l'est plus, et une compression de la partie qui n'était pas encore en contact avec celle-ci et qui le devient. Ces déformations créent un transfert d'énergie mécanique en énergie thermique (augmentation de la température du pneu) qui peut conduire à la destruction de la bande de roulement si le pneu est sous-gonflé (dû à une crevaison lente par exemple).

La force maximale latérale est quasi proportionnelle à la force qui colle le pneu à la route (p sur le schéma). Cependant, passé un certain seuil, la force maximale latérale n'augmente pas autant par rapport à la force p que précédemment. Ainsi, une voiture avec un centre de gravité élevé, qui subit de forts transferts de charge en virage, tiendra moins bien la route en virage qu'une voiture identique avec un centre de gravité plus bas.

Pression des pneusModifier

 
Pneu sous-gonflé.
 
Gonflage à l'azote à Timgad (Algérie).

Un pneu sur-gonflé ou sous-gonflé provoque une diminution de l'adhérence qui peut être dangereuse en virage ou au freinage en augmentant la distance de freinage. La pression est donc un facteur important devant être régulièrement vérifiée. Celle-ci se mesure à froid[17].

Les chiffres de la sécurité routière en France indiquent qu'« en 2003, les pneus étaient associés à 9 % des accidents mortels survenus sur autoroutes[17]. »

Un pneu sous-gonflé subit une déformation plus importante des flancs et de la bande de roulement, dont les principales conséquences sont une usure plus rapide du pneumatique, une mauvaise tenue de route, notamment sous la pluie, un risque augmenté d'éclatement lié à un échauffement excessif et une augmentation de la consommation de carburant du véhicule. Un pneu sur-gonflé s'use également plus rapidement mais au centre de la bande de roulement et est plus sensible aux arrachements de gomme (patinage notamment). Les flancs du pneu sont plus rigides, ce qui diminue la surface de contact entre le pneu et le sol et donc le confort et l'adhérence[17].

Certains véhicules récents sont équipés d'un système de contrôle automatique de la pression des pneus (TPMS).

Air et azoteModifier

Un pneu est gonflé à l'air plus rarement à l'azote presque pur. Bien que l'air contienne déjà 78 % d'azote[m], certains professionnels de l'aviation ou de la formule 1 par exemple, augmentent cette proportion et gonflent les pneumatiques avec de l'azote pur. Ce gaz ayant la propriété d'être inerte et stable pourrait conserver une pression légèrement plus constante même en cas d'échauffement intense du pneumatique. Une polémique existe quant à l'introduction de cette méthode pour les véhicules particuliers. En effet, ceux-ci sont soumis à des contraintes bien moindres ce qui rend la différence avec l'air moins notable. Par contre, le gonflage devient payant et on lui reproche souvent d'avoir un prix non justifié alors que le gonflage à l'air est souvent gratuit et jugé satisfaisant. Ceux qui l'utilisent devraient avoir, en principe, à rectifier le gonflage plus rarement, mais ils doivent néanmoins contrôler les pressions régulièrement. Les pneus gonflés à l'azote arborent généralement une valve de couleur différente, souvent du vert[réf. souhaitée].

Le contrôle de l'usureModifier

L'usure des pneus est contrôlée régulièrement car des pneus trop usés présentent un danger : ils provoquent une diminution d'adhérence, particulièrement sur chaussée humide, ce qui affecte négativement les distances de freinage et la tenue de route. Des témoins d'usure sont présents sur tous les modèles commercialisés en France[18].

Les pneus doivent présenter une hauteur de sculpture minimum de 1,6 mm sur toute la circonférence et sur une bande centrale constituée des trois-quarts de la largeur du pneu. Les pneus ont des témoins d’usure situés dans les rainures principales, semblables à de petites bosses. Quand le niveau d’usure de la sculpture arrive au même niveau que ce témoin d’usure, le pneu est à la limite légale et doit être remplacé[19].

Conséquences de l'usureModifier

 
Réparation d'un pneu percé par une vis à l'aide d'un « champignon ».

Une conséquence de l'usure des pneus est la surévaluation de la vitesse de la vitesse affichée. Ainsi par exemple, un pneu « 195/65 R 15 91 H 6 M+S » dont l'usure est de 3 mm induira une surévaluation de la vitesse de 0,95 % : un compteur affichant une vitesse correcte pour un pneu neuf indiquera 100 km/h lorsqu'on roulera à une vitesse réelle de 99,05 km/h. Ceci reste néanmoins négligeable car les constructeurs ont prévu ces effets, ainsi que le fait que les règlements autorisent une certaine marge de manœuvre autour des diamètres nominaux et qu'il vaut mieux, pour la sécurité de tous, surestimer la vitesse que le contraire.

Une déchirure latérale non superficielle nécessite le remplacement du pneu, en revanche, si la bande de roulement est percée (par ex. par une vis), une réparation peut généralement être pratiquée à l'aide de rustines ou de « champignons » restaurant l'étanchéité du pneu. La tête du champignon masque l'orifice intérieur du perçage alors que le pied en obstrue le conduit ; après séchage de la colle, il est taillé au ras de la bande de roulement.

Remplacement de seulement deux pneusModifier

Le code de la route français oblige à avoir les mêmes pneus (type, marque et dimension) sur un même essieu[17],[n].

Pour une automobile à traction avant, il est généralement conseillé de placer les pneus les moins usés à l'arrière[20]. L'essieu avant est directeur, ainsi, lorsque l'on tourne le volant, ce sont eux qui donnent la direction au reste du véhicule. Les pneus arrière suivent. Le conducteur n'a conscience que de l'adhérence de ses pneus avant. Il va corriger son mouvement ou ralentir l'allure s'il sent ses pneus glisser dans un virage par exemple. Si les pneus arrière sont plus usés, sur sol mouillé, il se peut que les pneus avant soient suffisamment adhérents pour virer mais pas les pneus arrière, et le survirage a de grandes chances de survenir. Si ceux-ci glissent, le véhicule peut partir en tête à queue ou sortir de la route.

Néanmoins, un véhicule dont les pneus avant offrent une adhérence inférieure à celle des pneus arrière aura une tendance au sous-virage, c'est-à-dire à partir tout droit[21]. Selon l'état des pneus et la dynamique du véhicule (les véhicules récents ayant une tendance nette au sous-virage), cela peut se révéler contre-productif, notamment sur route sinueuse.

Pneu hiver et pneu étéModifier

Article détaillé : Pneu d'hiver.

Pour les températures basses on peut utiliser des pneus d'hiver qui ont une gomme prévue pour travailler de manière optimale à des température égales ou inférieures à °C[22] alors que beaucoup de pneus « été » sont annoncés comme n'étant pas destinés à la conduite par des températures inférieures à °C, la gomme durcissant avec le froid et perdant sa viscoélasticité. Par ailleurs la température de la route est d'environ °C moins élevée que celle de l'air du fait de la présence ponctuelle de givre, de neige ou de verglas.

L'échange pneus d'hiver/été donne généralement lieu à un contrôle de l'équilibrage de ceux-ci et l'adjonction d'un plomb éventuel sur la jante pour en corriger l'équilibre. Durant l'échange il est important de conserver le même emplacement de pneus gauche/droite, qui est généralement indiqué sur le pneu, car ils s'usent de manière différente et antagoniste. Les pneus avant s'usent plus vite sur une traction et il est conseillé que les pneus arrière soient ceux en meilleurs état sinon l'essieu arrière risque de perdre son adhérence plus tôt que l'essieu avant. Si les pneus arrière sont plus usés que les pneus avant, le véhicule risque de partir en tête à queue dans un virage serré ou en cas de freinage sur route humide (ou verglacée). Sur une propulsion, l'usure est soit uniforme soit aléatoire. Des chaînes à neige viennent compléter l'éventail des actions pour améliorer la traction dans la neige en complément des pneus d'hiver (les retirer dès qu'elles ne sont plus indispensables).

Dans certains pays, l'usage des pneus hiver est obligatoire[22].

Impacts sanitaires et environnementauxModifier

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Un des problèmes posés par les pneus est leur abandon en fin de vie et une recyclage difficile[23]
 
Quelque 2 millions de pneus ont été déversés au large des côtes de Fort Lauderdale, en Floride, dans les années 1970. Cette opération présentée comme récif artificiel expérimental fut un échec : les pneus contiennent des molécules toxiques pour la plupart des organismes marins fixés, qui ont déserté la zone[24]. De plus, lors des tempêtes, le récif est déstabilisé. Trois décennies plus tard, des plongeurs militaires ont commencé à retirer les pneus (cette opération est considérée comme un exercice d'entrainement pour eux)[25]

Contexte environnemental : Le progrès technique a permis aux pneus de contribuer à légèrement diminuer la consommation de carburants de chaque véhicule routier. Ceci a diminué les émissions polluantes par véhicule. Mais le nombre de véhicules a tellement augmenté que le pneu reste un problème environnemental[26] : En 2005 « plus de 80 % des particules respirables (PM10) urbaines provenaient du transport routier »[27] et « l'usure des pneus et des freins est responsable de 3 à 7 % de ces émissions »[27].

Plusieurs études ont montré que les teneurs d'un pneu en produits toxiques ou écotoxiques varient significativement selon la marque, le type de pneu, son âge ou son pays de fabrication. En outre une importante différence existe entre pneus d'été et pneus d'hiver. Ainsi la Suède fait partie des dizaines de pays nordiques (ou d'altitude) qui utilisent des pneus d’hiver en saison froide. En 2005 des chercheurs se sont demandé si les deux types de caoutchouc présentaient des toxicités différentes : ils ont exposé des daphnies à de l'eau dans laquelle avait macéré durant 72 h des râpures de 12 pneus de voitures (marques choisis au hasard mais comprenant des pneus d’été et d’hiver). Des effets toxiques sont apparus chez la moitié des daphnies exposées dès les 24 premières heures pour un lixiviat de 0,29 à 32 grammes de pneu râpé par litre d’eau, et dans les 48 h pour des lixiviats moins concentrés (0,0625 à 2,41 grammes par litre d’eau) ; et les pneus d'été étaient plus toxiques que ceux d'hiver. Après l'expositionils o de 48 h, les daphnies ont été exposées à la lumière UV durant deux heures afin de tester la présence éventuelle de composés phototoxiques. Après activation UV, les CE50 allaient de 0,0625 à 0,38 gl-1. Quatre des 12 pneus ont présenté une forte photoactivation (toxicité plus que décuplée). Cette étude a montré que les méthodes d’évaluation de la toxicité des pneus devraient mieux tenir compte de la variété des pneus (été/hiver y compris) et d’une potentialisation par les UV solaires, notamment pour établir l'étiquetage environnemental des pneus de voiture, qui sans cela pourrait être affecté de grave biais d’évaluation.

Usure des pneus ; source de pollutionModifier

Les pays riches produisent des quantités considérables de pneu : 285 millions/an rien que pour les États-Unis[28], or un pneu perd jusqu'à plusieurs millimètres de matière par an sur toute sa « bande de roulement ».

  • Nature et taux de particules dans l'air : ces paramètres varient beaucoup selon le type de route, le nombre de véhicules anciens, la météo et la manière dont les routes sont nettoyées ou non, le pH de l’eau, etc. Les pneus cloutés ont aussi un effet indirect sur l'air : ils peuvent tripler la pollution particulaire de l'air aux abords des routes en dégradant l'asphalte et les peintures au sol[29] (mais le caoutchouc des pneus d'hiver semble être moins écotoxique que celui des pneus d'été)[30].
  • Prise de conscience : Fin 2003 le CSTEE a alerté la Commission européenne [31] quant aux risques environnementaux et sanitaires induits par l’usure des pneumatiques lors de leur utilisation normale. Chaque pneu perd plusieurs millimètres par an de matière sous forme de particules inhalables et des CAP dont des B[a]P (un peu plus de 5 % par rapport aux émissions de moteurs diesel au début des années 2000, taux qui augmente ensuite au fur et à mesure que la pollution par les moteurs diesel diminue). D'autres auteurs ont montré que cette usure disperse une grande quantité de particules de zinc dans l'environnement [32],[33], [34].
    Dans les années 1980 on commence à s'inquiéter de la toxicité des particules issues de l'usure des pneus[35]. En 2004 elles sont reconnues polluantes pour le sol et l'eau[36] où elles ajoutent leurs effets à ceux de l'usure des plaquettes de freins et des marquages routiers.
  • quantités : Vers 2005 environ 460 000 tonnes de poussière et particules de caoutchouc (enrichi d'additifs mal connus) étaient ainsi annuellement générées et dispersées dans l'air, le sol et l'eau le long des routes européennes[37] (soit l'équivalent de 13150 camions de 35 t de caoutchouc de pneu dispersés dans l’environnement). En Suède en 2005 les chaussées et leurs abords en ont reçu environ 10 000 t [30]. Peu de données scientifiques (méta-analyses en particulier) sont disponibles quant aux effets de cette dispersion, notamment en termes de santé environnementale[30].
  • Dans l'air. la Taille des particules a une importance en termes de respirabilité et de biodisponibilité. Dès les années 1970, on constate que deux groupes de particules se différencient par leur taille (histogramme bimodal) :
    - un groupe de particules de 7 μm à 100 μm ou plus,
    - un autre groupe contient des particules nettement plus petites (<1 μm) [38], moins de 20 % du total, selon Cadle et Williams[39].
    Plus récemment, Fauser a estimé[40] que parmi les particules de moins de 20 µm, plus de 90 % de la masse de ces particules était de moins de 1 μm (et le reste supérieur à 7 μm).
    Dans un environnement routier urbain fréquenté, on trouve de 1 à 10 μg de fragments de pneus par m3 d’air (2,8 μg / m3 en moy.) soit environ 5 % du total des particules de moins de 20 μm en suspension dans l'air. En croisant ces données et de celles de Tappe et Null[41] et de Ntziachristos[42], on peut calculer que les 5-7 % de ces particules sont dans la plage de taille PM10 de la fraction respirable.
  • En mer : Les microparticules de caoutchouc issues de l'usure des pneus constituent une part significative des microplastiques retrouvés dans l'eau, les sédiments et l'océan mondial.
  • Traçabilité, signature chimique ou isotopique : On cherche souvent à tracer un polluant par sa signature environnementale. Parmi 28 éléments chimiques recherchés,
    • le Zinc, le Plomb et le Cuivre sont les plus typiques des pneus[43] ; alors que
    • le Fer (Fe) et le Sodium (Na) proviennent plutôt des plaquettes de frein (Le Na pourrait provenir de l'Hexatitanate de sodium, Na2Ti6O13, dont on a montré en 2018 qu'il est aussi un photocatalyseur capable - en présence d'eau - de transformer le CO2 en CO[44]) [45]. Certaines plaquettes de frein contiennent aussi du Cadmium mais les pneus peuvent en contenir, probablement comme contaminant du zinc.

Sans surprise, une étude (2009) montre qu'on trouve aussi dans les résidus d'usure de pneus des éléments provenant de l'asphalte. Or l'asphalte contient maintenant souvent du caoutchouc issu du recyclage de pneus anciens.

Additifs allergènes et/ou polluantsModifier

Les pneus contiennent de nombreux additifs (charge, antioxydants, antiozonants, accélérateurs de vulcanisation...) qui varient selon les marques, les époques et les types de pneus.
L'usure du pneu est source d'allergènes introduits dans la poussière urbaine et les embruns routiers.
La littérature scientifique et médicale cite notamment

Pour rendre le caoutchouc naturel ou synthétique stable aux ultraviolets et plus résistant à la chaleur, à l'usure, aux déformations et au sel de déneigement on lui a intégré de nombreux additifs, dont des produits organiques, des métaux lourds et métalloïdes, des plastifiants, des benzothiazoles[51], des Paraphénylenediamines, dont l'isopropylaminodiphénylamine (ou IPPD) très allergènes[46],[43].

Certains de ces produits sont mutagènes[52],[53].
Certaines de ces molécules se sont montrées mutagènes in vivo et in vitro (test des comètes)[27].

Noir de carboneModifier

C'est la principale charge du caoutchouc (d'une taille de 50—600 nm ou en agglomérats de 227 μm en moyenne[54] ; 90 % de son usage mondial l'est sous forme de charge dans le caoutchouc, de pneu essentiellement[54]). Il est introduit dans le caoutchouc de pneu sous forme de très petites particules. Lors du processus de production, nombre de ces particules adsorbent des molécules organiques de type HAP[54].

Le noir de carbone est écotoxique et toxique. C'est une cancérigène avéré sur l'animal de laboratoire et il est supposé cancérigène par l'ARC pour l'Homme[54]. Les travailleurs exposés à ce produit ont un risque accru de cancer du poumon[55],[56],[57], mais sans que l'on ait pu montrer de relation dose-effet (et une étude allemande n'a pas mis en évidence d'augmentation de risque de cancer de l'estomac, du poumon ou du larynx chez les ouvriers exposés d'une usine[58]).

Métaux et métalloïdesModifier

  • Zinc : chaque pneu en contient au moins 1 %[59] et jusqu'à 2 % en poids. Tant qu'il est piégé dans le pneu, il ne pose aucun problème, mais l’usure du pneu est source de pollution par le zinc [60],[61],[62], très délétère quand le pneu se dégrade sous l’eau ou que ses particules polluent l’eau comme l’ont montré Nelson et al. (1994)[63], et Evans (1997) [64], surtout si l’eau est acide[65]. Les taux de zinc retrouvés dans les fumées et dans les particules d'usure de pneu dépassent les seuils de toxicité pour la vie aquatique et les plantes[48] ;
    Selon l'EPA et l'USGS : vers 1995 la simple usure routière des pneus relarguait aux Etats-Unis autant de zinc dans l'environnement que tous les incinérateurs du pays ; et en 1999 ce sont de 10 000 à 11 000 tonnes de zinc qui ont ainsi été dispersées dans l'environnement rien qu’aux Etats-Unis[66], concourent à la pollution routière[67],[66],[68],[69]etc.)...
  • cadmium : Le pneu en contient peu mais il est très toxique, et par exemple retrouvé chez les oiseaux urbains (pigeon notamment).
  • Sélénium ? Une étude (1996) a retrouvé du sélénium en quantité préoccupante dans le sang d'ouvriers d'usine de caoutchouc [70].

Un environnement acide aggrave le relargage de métaux par les particules issues de l'usure des pneus[27], or la pollution automobile est elle-même inacidifiante.

Polluants organiques et aromatiquesModifier

HAP et COV : Après la pluie les lixiviats de divers matériaux très utilisés par l'industrie automobiles contiennent et diffusent des AP, alkylphénols éthoxylés et BPA sont retrouvés dans l'eau de ruissellement[71].

Les HAP sont très présents dans les pneus, au moins jusqu’au milieu des années 2000-2010 en raison de l’utilisation par les fabricants d'hydrocarbures hautement aromatiques (huile HA) [30].
Les toxicologues spécialistes de ces questions espéraient qu'en Europe l’étiquetage environnemental des pneus aurait pu rendre les HAP moins fréquents et/ou moins abondants dans les pneus neufs[30], mais cet étiquetage (obligatoire depuis 2012, après avoir été négocié avec les fabricants) n'a finalement retenu que 3 paramètres (rendement énergétique, capacité de freinage sur sols mouillés et niveau sonore). Il n'indique rien sur les ingrédients toxiques ou non du pneu. Les huiles hautement aromatiques sont supposées être moins utilisées[30] mais si c'est le cas des HAP continueront à sourdre du caoutchouc des pneus anciens et/ou portés par des véhicules non-européens. De très faibles doses induisent un effet subléthal chez la truite : En 2003 Stephensen et al. ont montré que les HAP de pneus induisentt une activité d'éthoxyrésorufine-O-dééthylase (EROD) délétère sur la truite arc-en-ciel [72],[73]. Des truites placées dans des bassins avec un pneu contenant des huiles HA dans la bande de roulement ou un pneu sans huiles HA présentent toute une induction[74] du cytochrome P4501A1 (CYP1A1) dès 24 h . Des analyses de la bile de poissons exposés y montrent des HAP hydroxylés et des composés azotés aromatiques prouvant que ces composés sont bien absorbés à partir de l'eau par ces poissons[72]. Après 15 jours d'exposition, l'activité EROD et l'ARNm du CYP1A1 reste élevée et un peu plus intense chez les poissons exposés au HA que chez les autres[72]. Ont été notés dans les 2 groupes une activation des antioxydants et des anomalies du taux de glutathion total dans le foie, de la glutathion réductase hépatique, de la glutathion S-transférase et de la glucose-6-phosphate déshydrogénase ; plus nettement dans le groupe exposé aux HA. On a montré en 2005 que des troubles comparable apparissent chez des truites placées dans des aquariums alimentés en eau par des tuyaux en caoutchouc contenant deux additifs courants (2-mercaptobenzothiazole ou MBT et diphénylamine ou DPA et des composés structurellement proches), qui semblent en cause, et qui sont également retrouvévés dans la bile des poissons[75]. Dans ce cas, les mesures de Vitellogénine n'ont pas indiqué d'effet oestrogénique[72].

Perturbateurs endocriniensModifier

Des perturbateurs endocriniens (et des composés sources de lésion du foie)[76] sont dispersés par l'usure (et à partir des granulés ou "poudrette" de pneus introduits dans les pelouses synthétiques de terrains de sport artificiels[48]).
Une étude récente (2017) a exposé des fragments de pneus à des tests de lixiviation au méthanol et à l’eau[71], montrant que les pneus libèrent dans l'environnement (l'eau de ruissellement routier notamment) deux perturbateurs endocriniens :

Dans les années 2010 ces produits sont désormais trouvés dans toutes les eaux de ruissellement urbaines[71].

EcotoxicologieModifier

Depuis les années 1990, des chercheurs plaident pour des études interdisciplinaires et pour une modélisation de la pollution associé à la gestion des pneus usés[77].

On a montré (2006) que les substances relarguées par les pneus se montrent toxiques pour la daphnie (espèce modèle courante en toxicologie)[78] et en 2009 qu'ils peuvent être retrouvés « dans tous les compartiments environnementaux, dont l'air, l'eau, les sols / sédiments et le biote »[79] ; Les taux maximaux (PECs[80]) de microparticules issues de l'usure des pneus dans les eaux de surface vont de 0.03 à 56 mg l(-1, grimpant à 0.3 à 155 g kg(-1) de matière sèche dans les sédiments, deux milieux où ils peuvent être absorbés par des animaux, filtreurs notamment[79]. Une étude basée sur Ceriodaphnia dubia et Pseudokirchneriella subcapitata a cherché à calculer la PNEC (Predicted No Effect Concentrations) et le ratios PEC/PNEC pour l'eau et les sédiments[79]. Ce ratio dépassait la valeur 1, ce qui signifie que ces particules présentent un risque potentiel pour les organismes aquatiques, suggérant qu'il serait utile de traiter ou gérer les particules de pneus usés notamment dans les eaux de ruissellement routières et urbaines[79]. En 2009, divers tests écotoxilogiques en laboratoire (sur l'algue Pseudokirchneriella subcapitata, deux crustacés : Daphnia magna, Ceriodaphnia dubia, et sur un poisson Danio rerio) ont confirmé ces risques à moyen et long termes pour trois types différents de pneus, aux concentration attendues dans l'environnement, ces effets écotoxiques et reprotoxiques ayant été attribuée au zinc d'une part et aux composés organiques lixiviés[37]

Fin de vieModifier

 
Berges constituées de pneus, facteur d'artificialisation et source de pollution chronique.

Abandonné dans la nature [81] ou mis en décharge les pneus sont des déchets polluants et non biodégradables. Ils sont source de lixiviats polluants et potentiellement d'incendies graves. Les feux de pneus, difficiles à éteindre et pouvant brûler des jours voir des semaines, produisent des fumées hautement toxiques[82],[83]

Les brûler est également polluant (selon des travaux américains cités par l'INERIS, brûler 1 kg de pneu produit 100 g de suies, responsables de la couleur noire de la fumée de pneu, qui contient aussi de l'acide sulfurique[83], et le pneu surchauffé libère une huile noire et malodorante de pyrolyse (en moyenne 5 litres par pneu) qui pollue le sol et l'eau[83]. Les feux « accidentels » de décharge de pneus peuvent aussi polluer l'eau et le sol[84]. Ainsi un feu de 15 000 tonnes de pneus a libéré en Ecosse environ 90 m3 d’huile qui a tué toute vie sur 10 km de rivière (Les Echos – 07/11/1990) ; Un feu à Hagersville (Canada) a nécessité de récupérer et traiter 700 m3 d’huile de pyrolyse, en plus de 1 500 m3 d’eau contaminée. Des feux de pneus à Sareguemines (1991) et au Relais sur Mer (1992) ont aussi produit des quantités significatives d'huiles.

Des décennies durant, des pneus ont servi à fixer des bâches agricoles, comme barrières pare-chocs de voiture ou pare-battage de bateaux voire pour fabriquer des jeux pour enfants[85] ou des aménagement « paysagers » ou de pseudos récifs artificiels, usages maintenant controversés ou interdits en raison de la lixiviation de métaux et d'autres contaminants chimiques qui contaminent alors l'eau, les sols et les écosystèmes[86]. Abandonnés ou utilisés en plein air ce sont des habitats apprécié des rats et des moustiques (localement susceptibles de véhiculer des virus tels que le chikungunya ; Le pneu noir chauffe au soleil et il est assez étanche pour retenir jusqu'à plusieurs litres d'eau le temps nécessaire à la croissance et à l'éclosion accélérée des larves de moustiques).

En France, tout abandon de déchets dans la nature et brûlage à l'air libre sont interdits. Les fabricants (ou importateurs) doivent procéder à l’enlèvement et au traitement des pneus usagés, mais pas pour les stocks d'avant 2004 (114 dépôts d'environ 240 000 tonnes de pneus). Le , un accord interprofessionnel signé par toute la profession du pneumatique sous l'égide de Nathalie Kosciusko-Morizet permet l'évacuation et la valorisation (en six à huit ans, pour un coût estimé de 7 millions d’euros) des 80 000 tonnes de pneus qui restent à traiter en France.
Un décret de 2002[87] interdit toute activité organisée de brûlage à caractère industriel ou commercial, acte sanctionné par le code de l'environnement de deux ans d'emprisonnement et 75 000 euros d'amende[88]. Le brûlage de pneus lors de manifestations est interdits par le règlement sanitaire départemental, que les maires doivent faire appliquer (contraventions de troisième classe)[89].

Recyclage, réutilisationModifier

Article détaillé : Recyclage des pneumatiques.

Le rechapage est très fréquent pour les pneus d'avions et courant dans certains pays pour les pneus de camions et gros engins de chantier (il produit des pneus 40 % moins chers). Mais le recyclage intégral de la ferraille et du caoutchouc nécessite des filières organisées et du matériel sophistiqué. Le brûlage des pneus à l'air libre ou ailleurs qu'en cimenterie ou en incinérateur spécialisé[90] est interdit dans la plupart des pays. Il existe de par le monde de nombreuses décharges de pneus qui posent des problèmes de sécurité (En 2007 environ 80 000 tonnes étaient encore recensée)[89].

De grands récifs artificiels à base de pneus ont été expérimentés aux États-Unis. Ce fut un échec complet, en raison de leur toxicité et du peu de tenue de ces pseudo-récifs face aux tempêtes.

On sait maintenant dévulcaniser (sous micro-ondes) des pneus broyés pour en récupérer du caoutchouc dépolymérisé[91],[92] mais ceci peut aussi contribuer à libérer des additifs ou sous-produits toxique.

La poudrette de caoutchouc 
Issue de pneus usagés, la Directive européenne 21/2007 la définit comme « résultant du processus de granulation de pneumatiques usagés à des tailles inférieures à 1 mm et avec un contenu en particules inférieures à 0,063 mm ne dépassant pas 15 % ». Essentiellement composée de caoutchouc naturel et synthétique, elle ne doit pas contenir de « matériaux ferromagnétiques, textiles ou polluants dans des proportions supérieures à 0,01 %, 0,5 % et 0,25 % en poids, respectivement ».

Le groupe danois Genan (ou Genan A/S) s'est depuis les années 1990 spécialisé dans le recyclage intégral des matériaux composant les pneus[93] ; la poudrette de pneus est utilisée dans certain asphaltes, les gazons artificiels, des revêtements pour terrains de jeux ou pistes de sport... issue de pneus broyés, débarrassés de leur ferraillage et éléments textiles. Des pneus-déchets ont été utilisés pour construire des réservoirs souterrains, des berges, des digues ou des chaussées réservoirs ; usages controversés[94]).

Une étude (2005) a évalué leur utilisation comme "atténuateurs de chocs réutilisables » pour atténuer la gravité de certains accidents, à faible coût[95] et quelques applications de protection ont été testées (ex : pour protéger des chutes de pierres la station d'épuration Amphitria. Taillés en larges lamelles assemblées par de solides câbles traversant le milieu des lamelles, on obtient de très lourdes couvertures utilisées lors de dynamitages évitant les projections de débris lorsqu'elles sont posées sur le roc à fracturer. La poudrette peut être agglomérée et vendue en pellets, qio pt, été proposées pour des aménagement paysager, sportifs ou des aires de jeu pour enfants ou pour des pelouses artificielles voire (en 1999) comme améliorateur du sous-sol (dont en zone habitée[96]) ou du sol[97], usage rapidement controversé, en raison de la lixiviation (relargage dans l'eau) avérée[98],[99]de métaux toxiques[100],[101],[102]et d'autres polluants (organiques) à partir des fragments de pneus.

Les pneus usagés sont utilisés dans certaines constructions en tant qu'élément structurel des murs porteurs en les remplissant de terre compressée, par exemple, l'earthship est un type de maison bioclimatique recyclant les pneus.

Dans les années 2000 aux États-Unis, environ 80 % des pneus usagés (environ 233 millions de pneus) étaient « recyclés » par an (8 fois plus qu'en 1990[103]). Selon la Rubber Manufacturers Association, près de 290 millions de pneus ont été fabriqués aux États-Unis en 2003, et parmi ceux-ci, plus de 28 millions (près de 10 % des pneus usagés) ont servi à faire des substrats de terrains de jeux et d'autres surfaces de sport ou d'« asphalte souple » (liant ou enrobé de bitume modifié par intégration de caoutchouc, qui reprend une formule inventée il y a plus d'un siècle (1840) avec un mélange latex-bitume[104], dont la formulation a été améliorée en 1960 par Mc Donald, aux États-Unis, mais qui était alors encore trop coûteux pour être utilisé à moyenne ou grande échelle). Dans les années 2000, selon les cas, la poudrette de caoutchouc est aussi utilisée dans le sol ou sous-sol, ou - éventuellement coloré - intégré à la couche de surface (piste de jogging ou de course, ou aire de jeu par exemple).

  • Le zinc constitue jusqu'à 2 % en poids du pneu, taux suffisant pour être hautement toxique pour les organismes aquatiques, marins ou d'eau douce et les plantes[105],[50],[106]. Des preuves existent que certains des composés toxiques du pneu passent dans l'eau, dont certains sont des perturbateurs endocriniens ou causes de lésions hépatiques[107].
  • Quelques études[108] de laboratoire ont montré in vitro ou en laboratoire des effets toxiques sur différentes espèces animales[109], mais la toxicité globale, ont à long terme et à faible dose des particules issues de l'usure de pneus, ou de la poudrette de caoutchouc utilisée pour les aménagements de jeux, sports, circulation ne semble pas avoir été étudiée. Le fait que les algues, lichens, champignons et plantes ne poussent pas ou très mal au contact des pneus usagés[110], même anciens, et même sous l'eau laisse penser qu'ils ont des propriétés biocides. Un autre fait va dans ce sens : les plantes ne poussent pas au-delà d'une certaine proportion de poudre de caoutchouc dans les sols ou dans des substrats de type gazon artificiel en contenant[50].

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Valorisation thermiqueModifier

Brûler des pneus en récupérant de l'énergie est une solution de plus en plus utilisée, mais source de forte pollution si cette combustion est effectuée à l'air libre ou sans système sophistiqué de filtration des particules et lavage des gaz et fumées. De nombreuses cimenteries en utilisent comme combustible de substitution, depuis les années 1970 parfois.

En 1991, seuls 25,9 millions de pneus (10,7 % du total) ont été incinérés[28]. Dans la plupart des cas, les pneus doivent être stockés, transportés, transformés (déféraillés, défibrés et broyés), ce qui est également source d'autres pollutions. Selon l'EPA, brûler le pneu broyé dégage autant de chaleur que le même poids de pétrole, et 25 % plus que le charbon, mais les cendres et résidus de filtration produits sont à traiter et éliminer comme déchet toxique, bien qu'ils contiennent parfois moins de certains métaux que les cendres de certains charbons. Les fumées contiennent moins de NOx et de soufre que celles produites par de nombreux charbons américains, en particulier à haute teneur en soufre. L'Agence appuie l'utilisation responsable des pneus dans les fours à ciment Portland et d'autres installations industrielles, à trois conditions : avoir un plan de stockage et manutention de pneus ; obtenir un permis de l'État fédéral et être en conformité avec les exigences de ce permis.

À titre d'exemple, aux États-Unis, en 2003, sur plus de 290 millions de pneus usagés produits dans l'année, près de 100 millions ont été recyclés en nouveaux produits et 130 millions ont été réutilisés comme combustible dans diverses installations industrielles, soit environ 45 % de tous les pneus usagés de l'année.

Notes et référencesModifier

NotesModifier

  1. La structure du pneu constitue un matériau composite : les fils d'acier constituent l'armature (qui reprend l'essentiel des efforts) et c'est la matrice (le caoutchouc, solidement adhérisé sur l'acier) qui en assure la cohésion.
  2. Y compris en utilisation sportive, où le pneu avec chambre à air, plus résistant et plus facile à réparer, a fait reculé l'usage du boyau.
  3. lignes 1, 4, 6, 11 et 14 à Paris
  4. improprement appelés « pneus sans air ».
  5. En automobile, la zone de contact avec le sol exploite toute la largeur du pneu ce qui permet de réduire la largeur de la zone déformée par le poids du véhicule.
  6. Voir la table des indices de charge (ETRTO)
  7. Parfois, une lettre « C » est inscrite sur le flanc du pneu, juste après le diamètre de la jante, comme dans « 185R14-C » par exemple. Cette lettre indique que l'indice de charge du pneu est plus élevé que la normale. Ces pneus sont généralement destinés à être montés sur une camionnette ou un camping-car.
  8. Voir la table des indices de vitesse
  9. Lorsqu'il n'y a que trois chiffres, cela signifie que le pneumatique a été fabriqué avant l'an 2000. Si un triangle est présent devant ces trois chiffres c'est qu'il s'agit de la décennie 1990 et s'il n'y en a pas, la décennie 1980. 259 correspond donc à un pneumatique fabriqué la 25e semaine de 1989
  10. Un pneu noté « A » permet une économie de carburant de 7,5 % par rapport à un pneu noté « G »
  11. La différence peut atteindre 18 mètres, soit 30 %, entre un pneu classé « A » et un second noté « G ».
  12. Différents aspects du contact pneumatique-route sont envisagés dans le Wikilivre de tribologie et plus spécialement dans le chapitre réservé aux applications pratiques : Pneumatiques automobiles
  13. De diazote pour être plus précis.
  14. Article R.314 du Code de la route.

RéférencesModifier

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  3. « Syndicat des Professionnels du Pneu » Qui sommes-nous, consulté 2018-03-05
  4. Roy C, Labrecque B & de Caumia B (1990) Recycling of scrap tires to oil and carbon black by vacuum pyrolysis. Resources, Conservation and Recycling, 4(3), 203-213.
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  6. Page sur les pressions de pneus Site du Groupe Michelin, consulté le 25 février
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  9. (en) Yokohama’s Orange Oil Tire Technology to be Highlighted at the Museum of Science, Boston - Yokohama Tire Corporation, 15 août 2011
  10. « Définition Pneu slick », sur fiches-auto.fr (consulté le 27 août 2014)
  11. Voir : L’âge du pneu et son utilisation, sur oponeo.fr du 25 janvier 2018, consulté le 28 avril 2018
  12. Réglement (CE) no 222/2009 du parlement européen et du conseil du 25 novembre 2009 sur l’étiquetage des pneumatiques en relation avec l’efficacité en carburant et d’autres paramètres essentiels - Europa, 22 décembre 2009 [PDF]
  13. Pierre-Edouard Boyer, « Tout savoir sur l'étiquetage des pneus », sur CNETFrance.fr,
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  15. Jean-Christophe Lefèvre, « Étiquetage des pneus obligatoire au 1er novembre », sur Le Point,
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AnnexesModifier

 
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