Une conception modulaire des pneus vise à réduire les déchets et à surveiller l’état des routes.
infohightech ·
Des chercheurs de l’Université Carlos III de Madrid (UC3M) ont conçu et testé un nouveau type de pneu modulaire visant à le rendre plus intelligent et plus durable. Dans le cadre du projet ECOTIRE , ils ont mis au point une bande de roulement amovible en silicone qui permet d’accroître considérablement la durabilité, de réduire l’usure par abrasion et de limiter la pollution liée aux déchets de caoutchouc.
Bien qu’il s’agisse du seul point de contact entre le véhicule et la route, la conception de base du pneu a très peu évolué depuis des décennies. Une fois usés, des millions de tonnes de carcasses de pneus — dont la structure principale reste intacte — deviennent des déchets difficiles à gérer. Pour remédier à ce problème, les recherches menées par l’équipe de l’UC3M proposent de remplacer la liaison chimique traditionnelle par une liaison strictement mécanique.
L’innovation majeure d’ECOTIRE, le nom donné à ce projet de l’UC3M, réside dans la conservation du corps principal de la roue (la carcasse) et le remplacement de la seule bande de roulement lorsqu’elle est usée, ce qui représente moins de 20 % du poids total du pneu. « Lorsqu’il s’use, un pneu conventionnel libère dans l’atmosphère des particules très nocives. L’utilisation d’une liaison mécanique permet de combiner des matériaux plus durables et biocompatibles », explique Daniel García-Pozuelo, chercheur au département de génie mécanique de l’UC3M et membre de l’équipe du projet ECOTIRE .
Dans une étude publiée dans la revue Applied Sciences, ils ont analysé le comportement à l’usure et au frottement du caoutchouc conventionnel par rapport au caoutchouc silicone, démontrant que le silicone présente une détérioration environ dix fois moindre et offre une plus grande stabilité.
Vers une nouvelle génération de pneus intelligents et connectés
Outre la durabilité des matériaux, le projet vise à transformer le pneu en un composant actif du véhicule grâce à l’intégration de divers capteurs. « Nous envisageons un pneu intelligent et instrumenté qui fournisse des données essentielles au véhicule et à l’infrastructure, et qui s’adapte parfaitement aux besoins des véhicules autonomes », explique Daniel García-Pozuelo.
Cette instrumentation permet la mesure en temps réel de variables dynamiques critiques du véhicule, telles que les forces transmises à la route, la pression de contact, l’angle de dérive et le coefficient de frottement disponible. Ainsi, le pneu cesse d’être un composant passif et « informe » proactivement les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) ou l’ordinateur central du véhicule autonome des dangers imminents comme l’aquaplanage ou le verglas, permettant à des systèmes tels que l’ABS ou le contrôle de stabilité d’intervenir avant même que le conducteur ne perçoive le danger.
Les essais expérimentaux menés avec le prototype physique ont donné des résultats très prometteurs. Dans une étude complémentaire publiée dans la revue scientifique Measurement, les chercheurs ont évalué l’intégrité du système sur un banc d’essai à rouleaux, en contrôlant indépendamment la charge normale, le rayon, l’angle de dérive, le taux de dérive et la pression de gonflage. « Le comportement de notre pneumatique est déjà suffisamment proche de celui des pneumatiques conventionnels pour que nous soyons sur le point de le transférer à l’industrie, en collaboration avec les entreprises du secteur, même s’il reste encore un long chemin à parcourir avant sa commercialisation », conclut Daniel García-Pozuelo.
Les résultats obtenus jusqu’à présent confortent la feuille de route du projet ECOTIRE en vue d’essais à grande échelle et d’une accélération du transfert de technologie vers l’industrie automobile.