Technique : les pneus cloutés

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Technique : les pneus cloutés




Des pneus de 384 clous chacun qui offrent plus d'adhérence sur la neige qu'une enveloppe traditionnelle sur la terre, vous y croyez ? Les techniciens de BF Goodrich expliquent comment est-ce possible.

Les Rallyes de Suède et de Norvège se déroulant sur neige et glace, la réglementation FIA autorise l'usage des pneus cloutés. Sur ces deux épreuves, l'adhérence est offerte par des clous de 20 mm maximum grâce auxquels les WRC peuvent atteindre 200 km/h !

Hormis en 1973 où la réglementation interdisait les pneus cloutés, les clous ont toujours joué un rôle déterminant au Rallye de Suède. Et pour cause puisque ce sont eux qui permettent aux voitures de rouler à des vitesses incroyables sur les chemins glacés. Le non-initié ne peut imaginer l'adhérence offerte par ces pneus cloutés développés spécialement pour le rallye.

Sébastien Loeb : "En fait, le grip est identique voire supérieur à celui que l'on a sur les rallyes terre. Même si la surface est très glissante, les pneus à clous nous permettent de freiner tard et de prendre des appuis importants dans les courbes. C'est bluffant au début". "D'après les acquisitions de données, les voitures ont davantage d'adhérence latérale et de pouvoir de freinage sur la glace que sur la terre", précise un ingénieur. "Sur glace, l'adhérence procurée par les clous équivaut à celle offerte par un pneu pluie sur un asphalte lisse mouillé. En revanche, on est moins performant en motricité que sur la terre."

Dans les années 70, le règlement était plutôt libéral en matière de clous. Les pneus pyramido comptaient 600 clous dont la pointe formait une sorte de griffe. Les clous étaient montés par l'intérieur du pneu et pouvaient être orientés à l'aide d'une clé. Depuis 30 ans, les choses ont bien évolué. Aujourd'hui, un pneu BFGoodrich g-Force Ice ne comprend "plus" que 384 clous. Le règlement FIA est très strict. Les clous doivent être de forme cylindrique et homogène. Leur longueur est limitée à 20 mm, leur masse à 4 grammes. Le diamètre d'embase est de 9 mm maximum, le diamètre minimum au milieu du clou est de 2,5 mm. Les clous doivent être fixés sur le pneu par l'extérieur. La FIA réglemente aussi leur nombre par pneu : 20 maximum par décimètre de circonférence, soit, dans le cas du g-Force Ice, 384 clous par pneumatique. Selon les pressions de gonflage, une voiture de rallye repose sur 18 à 20 clous par pneu, soit 70 à 80 clous.

0,5 mm de longueur : une énorme différence

Depuis deux ans, la FIA n'autorise plus qu'un seul type de sculpture au Rallye de Suède (et cette année en Norvège). Sachant que désormais les chasse-neige déblaient et re-surfacent les spéciales avant et pendant le rallye, les pilotes préfèrent choisir un pneu à sculpture "glace", le g-Force Ice, dont les pains de gomme longitudinaux servent à la traction et au freinage, et les pains obliques participent à l'adhérence latérale. Le pneu g-Force Ice est 40% plus étroit que le pneu pour rallye asphalte (145mm contre 225), ceci afin d'accroître la pression de la voiture sur le sol.

Plus que la sculpture, ce sont les clous qui jouent un rôle déterminant. A 120 km/h, chaque clou frappe le sol 17 fois par seconde ! Sur les pneus BFGoodrich, les clous sont collés dans les pains de gomme, opération délicate réalisée par une société suédoise (Däckproffsen) et qui nécessite environ une heure de travail par pneumatique. Les pneus Suède sont fabriqués en France et envoyés "nus" chez Däckproffsen qui gère le perçage des pains de gomme et le cloutage. Du bon mariage clou/gomme, métal/caoutchouc, dépend la performance du produit.

La longueur maximum du clou est de 20 mm, mais la FIA laisse libre choix quant à la partie saillante du clou. BFGoodrich propose trois longueurs extérieures différentes : short stud (5,5 mm), normal stud (6,5 mm) et long stud (7 mm). Ainsi, dans le cas du normal stud, 6,5 mm sont à l'extérieur du pneu et 13,5 mm sont collés à l'intérieur du pneu. En théorie, les pilotes choisissent un long stud lorsqu'il y a de la neige afin de transpercer la couche de poudreuse pour mordre la glace en dessous. Les normal stud sont réservés à des chemins uniquement glacés, tandis que les short stud sont utilisés uniquement en cas de pierres et de terre gelée.

Le dernier Rallye de Suède s'est joué sur un choix de pneumatique différent entre Grönholm et Loeb. Sur les spéciales 11 et 12 (beaucoup de glace et peu de neige), Marcus Grönholm a utilisé les normal stud (6,5 mm), tandis que Sébastien Loeb a opté pour les long stud (7 mm). La différence de 0,5 mm peut paraître minime, mais elle est très importante au volant. "0,5 mm supplémentaire, c'est une augmentation de surface de contact au sol (verticale) de l'ordre de 11%, ce qui est considérable en termes de motricité et de tenue de route", explique Thierry Kindt, Développeur chez BFGoodrich. "On pourrait donc penser que plus la partie saillante du clou est longue, plus le pneu sera performant. C'est vrai et ... faux car il y a des limites."

Des clous en tungstène, métal le plus dur sur terre

La première est relative au taux de pénétration du clou dans la glace. Le clou doit s'enfoncer totalement pour que la voiture repose sur la bande de roulement. On imagine aisément que si la voiture ne reposait que sur les clous, elle serait incontrôlable à haute vitesse. La deuxième limite est relative à la proportion intérieure/extérieure du clou et à sa fixation dans le pain de gomme. "La longueur intérieure doit être suffisante pour que le clou soit bien maintenu. Sinon, il y a forts risques d'arrachement" , poursuit Thierry Kindt.

Enfin, la troisième limite est liée aux conditions d'utilisation. Un cloutage extérieur plus long sera performant sur la couche de neige est suffisamment épaisse (à partir de 2 ou 3 cm). Sinon, le clou aura tendance à bouger dans le pain de gomme, la voiture deviendra instable (cas de Loeb dans les ES11 et 12 en Suède). Au fil des kilomètres parcourus sur la glace vive, le clou finira par se casser et/ou s'arracher. Les choix de pneumatiques, même pour quelques millimètres, sont donc décisifs sur le résultat final.

En Suède et Norvège, l'objectif prioritaire pour un manufacturier de pneumatiques est qu'il reste 384 clous par pneu à la fin du groupe de spéciales pour que les performances soient constantes. Facile en théorie, plus difficile en pratique sachant que les 70 à 80 clous en contact avec le sol à chaque instant doivent faire passer plus de 300 chevaux sur la glace, encaisser accélérations et freinages brutaux et supporter des chocs violents (passage dans les cordes, profonds rails de glace, réceptions de sauts, impacts contre les pierres). Les clous sont certes réalisés en alliage de tungstène, le métal le plus dur présent sur terre, mais leur résistance n'est pas infinie.

Bf goodrich