Article

1 - ENJEUX LIÉS À LA MOBILITÉ ET À LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE

2 - LE PNEUMATIQUE ET LES MÉCANISMES DE DISSIPATION ÉNERGÉTIQUE

3 - LE PNEUMATIQUE DANS SON ENVIRONNEMENT

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

6 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : TRP1022 v1

Le pneumatique au service de la transition énergétique

Auteur(s) : Jean-Baptiste MATHIEU, Clément PONCET

Date de publication : 10 nov. 2024

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Présentation

RÉSUMÉ

Les pneus ont une place significative dans la consommation énergétique des véhicules qu’ils équipent. Cet article débute par une présentation de la cartographie des impacts environnementaux du pneumatique obtenue par la méthode de l’analyse du cycle de vie. Ensuite, les mécanismes générateurs de la résistance au roulement des pneumatiques aux échelles micro- et macroscopique sont détaillés. La dernière section est dédiée aux aspects réglementaires de l’efficacité énergétique des pneumatiques, ainsi qu’au lien entre résistance au roulement du pneu et consommation énergétique des véhicules.

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ABSTRACT

Tire supporting Energy Transition

Tires play a significant role in the energy consumption of the vehicles they are mounted on. This article begins with a presentation of tire environmental impact analysis, carried out using life cycle assessment method. Then, mechanisms responsible for rolling resistance are detailed, both at micro and macroscopic scales. Last section is dedicated to norms and regulations related to tire energy efficiency, as well as the link between tire rolling resistance and vehicle fuel consumption.

Auteur(s)

  • Jean-Baptiste MATHIEU : Ingénieur Recherche et Développement - Manufacture française des pneumatiques Michelin, Clermont-Ferrand, France

  • Clément PONCET : Ingénieur Recherche et Développement - Manufacture française des pneumatiques Michelin, Clermont-Ferrand, France

INTRODUCTION

Le changement climatique est une problématique majeure de notre époque. Limiter l’augmentation du réchauffement climatique à 2 °C d’ici 2050 implique de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Le secteur des transports est responsable d’environ 26 % des émissions totales de CO2 liées à l’énergie (6,7 gigatonnes de CO2). La Commission européenne s’est fixée pour objectif une réduction de 90 % des émissions de CO2 provenant des transports d’ici 2050 (par rapport aux niveaux de 1990) et a voté des réglementations pour réduire les émissions de CO2 des véhicules neufs mis sur le marché dans les années à venir. Les pneumatiques sont concernés par ces réglementations : en effet, les pneus à faible résistance au roulement demandent moins d'énergie au groupe motopropulseur, réduisant ainsi la consommation énergétique et les émissions de CO2 des véhicules en circulation.

Pour tout véhicule équipé de pneumatiques, chaque tour de roue entraîne la déformation du pneumatique pour prendre la forme du sol. Le pneumatique développe une aire de contact avec le sol, par laquelle passent tous les efforts qui permettent d'accélérer, de freiner ou de prendre des virages. En se déformant, le pneu absorbe aussi les irrégularités de la chaussée. Ce caractère déformable du pneu est à l’origine de la résistance au roulement. En effet, les gommes qui constituent les pneus sont des matériaux viscoélastiques. Cette viscoélasticité signifie que chaque fois que les gommes du pneu subissent une déformation, elles dissipent de l'énergie sous forme de chaleur. Au même titre que les autres phénomènes naturels contre lesquels il faut lutter pour se déplacer – le vent, la pente de la route, l'inertie du véhicule, etc. – la résistance au roulement participe à la consommation des véhicules. Elle est responsable d’entre 5 et 20 % de la consommation énergétique d’un véhicule de tourisme et d’entre 15 et 40 % de la consommation d’un poids lourd . Abaisser la résistance au roulement est donc synonyme de préservation de l'environnement et de réduction des coûts.

La première partie de cet article présente les résultats d’une analyse de cycle de vie des pneumatiques. Puis, cet article traite des mécanismes générateurs de la résistance au roulement, de l’échelle microscopique jusqu’à l’échelle macroscopique. Enfin, la dernière partie est dédiée aux aspects réglementaires de la résistance au roulement et au lien entre résistance au roulement et consommation énergétique d’un véhicule.

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KEYWORDS

Life Cycle Assessment   |   tires   |   rolling resistance   |   vehicle fuel consumption

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp1022


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HALL (D.E.), MORELAND (J.C.) -   Fundamentals of rolling resistance.  -  Rubber Chem. Technol., vol. 74, n° 3, p. 525-539, https://doi.org/10.5254/1.3547650 (2001).

  • (2) - BARRAND (J.), BOKAR (J.) -   Reducing tire rolling resistance to save fuel and lower emissions.  -  SAE Tech. Pap., https://doi.org/10.4271/2008-01-0154 (2008).

  • (3) - ROUSSEAUX -   *  -  . – Analyse du cycle de vie (ACV) – Présentation, méthodologie, applications et limites (2022).

  • (4) - HEIJUNGS et al -   Environmental life cycle assessment of products : guide and backgrounds.  -  (Part 2) (1992).

  • (5) - HUIJBREGTS et al -   ReCiPe2016 : a harmonised life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level.  -  The International Journal of Life Cycle Assessment, volume 22, pages 138-147 (2017).

  • (6)...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

NORMES

  • Product Category Rules for Tires, version 3.05. - ULE 10006 -

  • Management environnemental – Analyse de cycle de vie. - ISO 14040 - 2006-10

  • Management environnemental – Analyse de cycle de vie. - ISO 14044 - 2006-10

  • Spécifie la désignation, les cotes et les indices de charge des pneumatiques de la série millimétrique destinés en priorité aux voitures particulières. - ISO 4000-1 - 2015

  • Spécifie la désignation, les cotes et les capacités de charge des pneumatiques de la série millimétrique destinés à être montés principalement sur les camions et autobus. - ISO 4209-1 - 2001

  • Méthode de mesure de la résistance au roulement des pneumatiques pour voitures particulières, camions et autobus – Essai à condition de mesure unique et corrélation des résultats de mesure. - ISO 28580 - 2018-07

  • Procédure de mesure de la résistance au roulement pour les...

1 Réglementation

Règlement UNECE R117-04 – Prescriptions uniformes relatives à l’homologation des pneumatiques en ce qui concerne les émissions de bruit de roulement et l’adhérence sur sol mouillé et/ou la résistance au roulement/Règlement n° 117 – Série 04.

Règlement (UE) 2020/740 du Parlement européen et du Conseil du 25 mai 2020 sur l’étiquetage des pneumatiques en relation avec l’efficacité en carburant et d’autres paramètres, modifiant le règlement (UE) 2017/1369 et abrogeant le règlement (CE) n° 1222/2009.

Règlement (UE) 2017/1151(WLTP) complétant le règlement (CE) n° 715/2007 du Parlement européen et du Conseil relatif à la réception des véhicules à moteur au regard des émissions des véhicules particuliers et utilitaires légers (Euro 5 et Euro 6).

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