Adieu les crevaisons et la vérification périodique de la pression des pneus de nos voitures. Aujourd'hui, tout cela n'est encore qu'un rêve, mais d'ici quelques années, nous pourrons rouler avec des pneus sans air, des "pneus airless" qui soutiennent la voiture même sans être gonflés.
Il s'agit d'une technologie très prometteuse, proche de l'industrialisation (ils existent déjà dans certains usages professionnels), qui utilise des systèmes de caoutchouc et de jantes composites en polymères plastiques renforcés de fibres de verre. Certains des principaux fabricants de pneumatiques au monde ont déjà annoncé leur intention de produire en masse leurs pneumatiques sans air, dès 2024.
Voici donc toutes les informations dont vous avez besoin pour savoir comment ils sont fabriqués et quand nous pourrons réellement utiliser ces "pneus non pneumatiques" ou NPT ("non-pneumatic tires"), comme on les appelle aussi en anglais.
Comment ça marche ?
Bien que les pneus airless soient conçus avec des technologies légèrement différentes d'un fabricant à l'autre, ils sont essentiellement basés sur le même principe de construction et de fonctionnement. La bande de roulement classique en caoutchouc, celle qui est en contact avec la surface de la route, n'est pas soutenue en position ni à la bonne rigidité par l'air sous pression dans le pneu, mais par une structure polymère thermoplastique solide et flexible, généralement du type réticulaire ou à rayons en fibre de verre.
L'union entre ces deux parties est assurée par une bande renforcée entre la bande de roulement et la structure en treillis qui joue le rôle de la carcasse classique des pneus traditionnels. Le quatrième composant clé est la jante qui relie le pneu au moyeu de la voiture, dans certains cas fermement intégrée au reste du pneu sans air.
Pratiquement tous les prototypes présentés à ce jour nous montrent des pneus sans air sans le flanc classique, principalement à des fins de démonstration et pour rendre visible la structure interne et son fonctionnement même en cas de crevaison avec un clou traversant. Les modèles de production auront plutôt une structure fermée avec le flanc en caoutchouc que nous connaissons aujourd'hui.
Avantages
L'un des principaux avantages des pneus sans air est qu'ils ne peuvent pas être perforés, ce qui signifie qu'ils ne se dégonflent jamais car, au lieu de l'air, il y a une structure de soutien interne faite de matériaux plastiques.
Même les coupures dans la bande de roulement et les flancs ne réduisent pas l'efficacité de fonctionnement du pneu sans air, qui devient pratiquement indestructible. Par conséquent, les temps d'arrêt pour les pneus crevés ou endommagés sont réduits ou éliminés, et l'usure causée par le sous-gonflage ou le sur-gonflage devient également un problème du passé.
Il ne faut pas non plus négliger l'avantage pour le pneu airless de ne pas être sujet à des explosions et au risque d'accident qui en découle pour l'automobiliste, sans compter que la roue de secours, le kit de réparation et le cric disparaissent de la voiture. La diffusion de ces pneus entraînerait alors une utilisation massive de matériaux recyclés, recyclables et de bioplastiques imprimés en 3D. L'avantage, et non des moindres, est de réduire le nombre de pneus mis au rebut chaque année en raison de perforations, de ruptures ou de dommages divers, un chiffre que Michelin estime à environ 200 millions par an dans le monde.
- Aucune perforation
- Pas de coupures ou de déchirures destructrices
- Pas d'explosions
- Pas d'usure anormale due à un gonflage incorrect
- Pas besoin de pneu de rechange, de roue, de cric et de kit de réparation.
- Matériaux recyclés, recyclables et bioplastiques
- 200 millions de pneus de moins endommagés chaque année
Inconvénients
Les inconvénients possibles des pneus sans air comprennent une augmentation du poids due à leur construction, une résistance au roulement plus élevée (qui pourrait s'améliorer avec les développements technologiques), une moindre capacité à absorber les chocs de la route et, dans certains cas, un problème de bruit et de vibrations, ainsi que d'éventuelles difficultés de réglage.
Un autre problème semble être la chaleur qui se développe à l'intérieur de la structure de support du pneu sans air pendant la conduite, en raison de la compression et de la décompression continues des rayons en plastique. Le prix, du moins au début de la commercialisation, semble également devoir être plus élevé que celui des pneus conventionnels.
- Poids plus important
- Résistance au roulement plus élevée
- Augmentation du bruit et des vibrations
- Problèmes d'alignement des roues
- Capacité réduite d'absorption des nids de poule
- Développement de la chaleur lors de la conduite
- Prix moyen plus élevé
Déjà sur la Lune
L'idée des pneus sans air n'est certainement pas nouvelle et a été reprise plusieurs fois au cours des cent dernières années, en commençant par les véhicules militaires au début du 20e siècle. Le véritable pionnier des pneus sans air est toutefois James Vernon Martin, un aviateur et inventeur américain qui a fait breveter son pneu élastique dès 1931, suivi en 1938 par le pneu de sécurité et le pneu léger résilient encore plus avancé de 1944, qui a également été testé sur des Jeeps pendant la guerre.
Quelques exemples "extraterrestres", ou plutôt lunaires, méritent d'être mentionnés. La première concerne les simples roues à rayons métalliques de la sonde lunaire russe Lunokhod 1 de 1970, tandis que le système utilisé par le Lunar Roving Vehicle (LRV ou Lunar Rover ) de 1971 de la Nasa est beaucoup plus proche d'un pneu sans air.
Conçues par General Motors après une série de différentes expériences, ces roues lunaires en métal sont fabriquées en aluminium, ont une carcasse en acier et une bande de roulement avec des lamelles en titane. Un véritable joyau de l'ingénierie automobile appliquée à l'exploration spatiale.
Les propositions les plus récentes et les plus crédibles dans le monde de l'automobile, en revanche, remontent à un brevet Goodyear datant de 1982 et au développement de la technologie Tweel par Michelin depuis 2005, utilisée sur des véhicules agricoles ou de construction tels que les Bobcats, mais restée à un niveau expérimental jusqu'en 2013 dans les applications automobiles. Ses évolutions naturelles s'appellent Michelin Vision Concept de 2017 et le plus récent Michelin Uptis (Unique Puncture-Proof Tire System) de 2019.
L'expérimentation de Toyo avec son "noair" a commencé en 2006, tandis que 2011 a vu le prototype de Bridgestone Non-Pneumatic Concept Tire, qui a ensuite évolué en 2013 sous le nom de Air Free Concept Tire, toujours au niveau du prototype expérimental.
D'autres propositions ont également été faites par Hankook et le groupe Sumitomo sous les marques Falken et Dunlop Japan, ainsi que par Goodyear.
Modèles à venir
Pour l'instant, les manufacturiers de pneus qui semblent avoir une longueur d'avance dans la course à la production de masse de pneus sans air sont Michelin et Toyo.
Michelin
L'annonce faite par Michelin en 2019 et réitérée en 2021 qu'il équiperait les premières voitures (avec GM) de pneus Uptis dès 2024, soit dans deux ans, a fait grand bruit. Une démonstration spectaculaire du fonctionnement de Michelin Uptis a également été faite au salon de l'automobile de Munich 2021.
Toyo
Bien que sans date précise, la promesse faite par Toyo Tires est aussi prometteuse. La marque dit qu'elle est prête pour la production en série de son Toyo noair, qui a été perfectionné en plusieurs générations depuis 2006 et qui est maintenant arrivé à la forme de rayon X-cross. Les performances seraient égales à celles des pneus gonflables, mais le Japon n'a toujours pas obtenu l'autorisation de les utiliser sur la route, comme presque tous les pays du monde.
Bridgestone
Bridgestone travaille également sur les pneus sans air depuis un certain temps et les dernières applications ont été présentées au CES 2020 avec le concept AirFree, qui est toujours en cours de développement avec des clients et des flottes, mais n'est pas en vente pour le moment.
Hankook
Les études menées par le coréen Hankook avec son iFlex de 2013, devenu i-Flex en 2022 (dévoilé au CES avec Hyundai) et doté d'une structure de support en nid d'abeille avec des cellules de forme hexagonale et tétragonale, sont également intéressantes. Là encore, officiellement, "la recherche et le développement se poursuivent pour de nouvelles améliorations".
Kumho
La société sud-coréenne Kumho est également présente. Depuis plus de cinq ans, elle propose des concepts de pneus airless futuristes qui ont été récompensés pour leur conception. Le plus récent et apparemment proche d'un modèle de production est le Kumho e-NIMF, qui promet de pouvoir remplacer même une bande de roulement usée. La présentation de la plate-forme électronique Kumho Fin-Sread, avec contrôle indépendant de chaque pneu airless et section centrale antibruit, est également très récente. À ce jour, rien ne laisse présager son arrivée éventuelle sur le marché.
Goodyear
Un géant tel que Goodyear pouvait difficilement manquer à l'appel des fabricants impliqués dans le développement des pneus sans air, depuis le lointain brevet de 1982. Depuis 2018, Goodyear teste ses NPT sur certaines navettes à conduite autonome, en collaboration avec l'autorité de transport de Jacksonville et Local Motors. Une Tesla équipée de pneus NPT de Goodyear a parcouru 120 000 km supplémentaires. L'objectif affiché est de les produire avant 2030 pour "mettre sur le marché les premiers pneus durables et sans entretien d'ici la fin de la décennie".
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Falken
Le géant japonais Sumitomo Rubber Group mérite également d'être mentionné, car il affine depuis 2015 la technologie de son pneu sans air Gyroblade sous la marque Falken et Dunlop Japan. Aucune date d'arrivée en vue.
C'est pour quand ?
En dehors de Michelin, qui a déjà confirmé un objectif de 2024 pour le lancement commercial de son pneu Uptis, Toyo dit être proche de l'utilisation sur route. Michelin commencera notamment par les flottes et en collaboration avec certains constructeurs, mais surtout dans les pays émergents où le risque de crevaison est encore très élevé.
Un horizon de cinq à dix ans est plutôt celui envisagé par Bridgestone pour l'arrivée des pneus airless sur le marché.
Les autres fabricants n'ont pas encore donné de date pour l'arrivée de leurs pneus sans air, mais certaines estimations indiquent que 2026 sera l'année de la percée. À cet égard, une étude récente de Market Research Future prévoit que le marché des pneus sans air pourrait atteindre une valeur de 63,6 millions de dollars en 2027, avec une croissance annuelle de 4 % à partir de 2026.
La même étude indique que les principales zones de croissance du marché airless seront la Chine, l'Inde et le reste de la région Asie-Pacifique, ainsi que l'Amérique du Nord, dans un premier temps dans le segment des véhicules tout-terrain.
Galerie: Pneus airless, pneumatiques sans air