N° 101 Particules fines : et si on s’attaquait aux pneumatiques ?


La composition des Pneumatiques

Un pneu n’est pas une simple bande de caoutchouc moulée mais un assemblage solidaire de plus de 200 matériaux et composants aux propriétés très diverses dont la confection requiert une grande précision.

Le dosage de chacun de ces matériaux fait de chaque profil de pneumatique un produit unique aux qualités spécifiques : confort, tenue de route, freinage, longévité… Certaines de ces qualités sont ensuite reportées sur l’étiquetage européen.



Le mélange de gomme constitue l’un des principaux composants des pneus automobiles. Il est fait de caoutchouc naturel et synthétique, ainsi que d’adjuvants (silice, noir de carbone, résine, soufre, etc.). Ce mélange offre au pneumatique toute son élasticité. Pour le renforcer, d’autres composants sont utilisés. Parmi les éléments on trouve:

  • (1 % de la masse du pneu) : Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, P, Si, Ti, et Zn).

  • éléments quantitativement mineurs qui constituent moins de 1 % de la masse du pneu mais sont pour certains hautement toxiques et écotoxiques s'ils sont libérés dans l’environnement : Al, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Hg, Mo, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, V) ;

  • les éléments traces (<0,06 %) sont : aluminium, arsenic, baryum, brome, chlore, chrome, cobalt, cuivre, magnésium, molybdène, nickel (0,002 à 0,003 %), phosphore, plomb, potassium, sodium, titane, manganèse. À des doses inférieures à 0,002 %, ce sont : fluor, cadmium, thallium, et à moins de 0,001 % figurent le sélénium, antimoine, béryllium, vanadium, mercure.

Thibaut Emme - 9 mars 2020

A force d’améliorer la combustion, et à renfort de filtres à particules, les moteurs à explosion modernes ont drastiquement baissé leurs émissions de particules fines. Désormais, les freins, ou les pneus passent devant, dans certains cas. Les particules fines, c’est une pollution insidieuse, car plus on filtre et moins les particules se « voient » car plus petites. Sauf que, plus elles sont petites et plus elles sont dangereuses. Autre aspect des particules fines, il n’y a pas que ce qu’émet un moteur qui compte, loin de là même. Une voiture en mouvement, ce sont des particules de route arrachées au bitume par les frottements des pneumatiques. Même en ligne droite, même sans accélérer à fond, un véhicule use la route. Mais, un véhicule va également user ses pneumatiques, ainsi que ses freins lors des freinages. Que représentent ces particules dans les émissions d’une voiture ? Très variable pour les pneumatiques La masse « perdue » d’un pneumatique lors de son usure sur la route dépend de plusieurs facteurs. Sa tendreté d’abord qui va jouer directement sur sa durée de vie. Il y a aussi sa largeur, le diamètre de la jante, la façon de conduire, le lieu principal de conduite, et très important, la masse du véhicule. Un pneu neuf a des sculptures de 8 à 9 mm de profondeur. Un pneu usé a des sculptures de 1,6 mm, et le caoutchouc naturel a une densité de 0,9 kg/dm3 donnant de 1 à 1,1 kg/dm3 pour la gomme des pneumatiques. On prend 1 kg/dm3 pour nos calculs. Enfin, on prendra un « taux d’entaillement » de 33% (en gros les pleins représentent 67% des sculptures). C’est plus faible pour les pneus sportifs (alias semi-slicks). Cela donne une estimation de 1,8 à 3,3 kg pour quelques modèles courants.


L’usure dépend de la masse, du couple, et de la façon de conduire Evidemment, les pneumatiques vont parcourir un nombre de kilomètres très différents selon la voiture, son couple, la façon de conduire, le parcours moyen (ronds-points ? Freinages ? Haute-vitesse ? etc.), la masse du véhicule, l’abrasion de la route. Si les pneus font 40 000 km (souvent l’arrière parcourt plus sur une traction), une voiture qui perd 2 kg de gomme par pneu émet donc 8 kg de particules sur les 40 000 km soit 0,2 g de particules par km. Or, un véhicule Euro6d doit émettre moins de 4,5 mg/km de particules. Ici, on est à 200 mg/km soit 45 fois plus ! Bien entendu, si on considère qu’un autre véhicule ou un autre conducteur peut ne faire que 30 000 km, la masse de particules de pneumatique rejetée à chaque kilomètre explose. Exemple le très lourd Audi e-Tron, gavé de couple. Si les pneus ne font que 30 000 km, cela donne 440 mg/km de particules. Quant à une GT sportive type Porche 911 Carrera 4S, aller à 20 000 km est déjà une bonne distance. Cela représente 600 mg/km ! Et cela peut même être pire. « Emission Analytics » a réalisé un test sur un circuit avec une Golf de 2011, chargée, et en roulant 320 km à haute-vitesse. Et le résultat ne se fait pas attendre avec 5,8 g/km. Emission Analytics vient de démontrer que sur circuit on use les pneus… Pour voir l’étude, c’est ici. Plus importants que les freins Si on regarde les freins, là aussi l’usure des plaquettes et des disques émet des particules. Selon les différentes études, on se trouve pour les freins entre 5 et 20 mg/km. C’est, là encore, au dessus des émissions théoriques Euro6d, jusqu’à 4 fois le seuil des particules émises par le moteur. Pour les freins, des solutions ont été présentées il y a déjà plusieurs années. Le principe reste le même, aspirer les particules au moment de leur émission. Mais, à l’heure actuelle, il n’y a aucune obligation légale d’installer de tels dispositifs. D’ailleurs, les particules émises hors motorisation ne sont pas prises en compte dans les normes d’émission. Attention toutefois, les particules émises par l’abrasion des pneumatiques sont en grande majorité des PM10 (diamètre inférieur à 10 micromètres / µm). Les particules émises par les moteurs sont des PM10 et des PM2.5, et après filtrage, les PM2.5 subsistent beaucoup. Or, elles sont plus dangereuses car elles s’infiltrent plus profondément dans les poumons. Comment contrer ces émissions ? Le législateur pourrait assez facilement mettre en place des tests, véhicule par véhicule, pour calculer sur un parcours de plusieurs centaines de kilomètres les émissions par les freins, et par les pneus. A la clé, une prise en compte globale des émissions de particules, et pas seulement celles – faibles – des moteurs. Les états pourraient aussi appliquer des normes globales et…des taxes. La première étape pourrait être déjà d’imposer les aspirateurs pour les freins. Quant aux pneus, difficile évidemment d’imaginer un aspirateur. Les solutions pourraient passer par des mesures drastiques sur la masse des véhicules, le couple maximum et un travail avec les manufacturiers pour limiter la masse des particules au kilomètre.

Il y a aussi la conduite et l'entretien.

voir post N° 102 les causes d'usure et coneils




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https://www.euromaster.fr/particulier/pneu/tout-sur-le-pneu-auto/composition-pneu-auto

https://fr.wikipedia.org/wiki/Recyclage_des_pneus

https://www.leblogauto.com/2020/03/particules-fines-on-sattaquait-aux-pneumatiques.html


https://www.emissionsanalytics.com/news/2020/1/28/tyres-not-tailpipe


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