O anvelopă , prescurtată ca anvelopă pneumatică , spre deosebire de o anvelopă solidă, este un obiect solid, flexibil, în formă de toric format din cauciuc și alte materiale textile și / sau metalice. Este proiectat pentru a fi montat pe janta unei roți și umflat cu un gaz sub presiune , de obicei aer sau azot . Asigură contactul roții cu solul , asigurând o anumită aderență , o amortizare a șocurilor și vibrațiilor facilitând astfel deplasarea vehiculelor terestre și a altor vehicule în configurația terestră.
În 2013, piața anvelopelor din lume a fost, conform afacerilor cu pneuri , o cifră de afaceri de 141 miliarde de dolari, în mare parte împărțită de cinci giganți și în jurul lor de aproximativ douăzeci și cinci de mari grupuri internaționale, inclusiv coreeanul Hankook în creștere puternică și, prin urmare, ar putea alătură-te grupului de mari.
Bridgestone japonez (cu o cifră de afaceri de 26,2 miliarde de dolari pentru sectorul său de anvelope în 2017) domină piața înaintea Michelin (23,4 miliarde), Goodyear (14,6 miliarde), Continental (12,6 miliarde), Pirelli (6,1 miliarde). Toți caută să se stabilească în țări „emergente” în care piața auto nu pare încă saturată. Michelin a creat astfel „patru fabrici uriașe”, inclusiv cea a Shenyang II (China), care acoperă 72 de hectare și ar trebui să coste 1,1 miliarde pe parcursul a cinci ani. Hankook încearcă să pătrundă în Europa, în special cu o fabrică uriașă anunțată în Ungaria (douăsprezece milioane de anvelope pe an).
Profesia este reprezentată de diferite organizații, inclusiv în Europa de:
Proiectarea, fabricarea și comercializarea anvelopelor reprezintă toată activitatea economică „în amonte” a sectorului de fabricație a anvelopelor . Este o activitate importantă din punct de vedere cantitativ în lume: la începutul anilor ’90 s-a estimat că milioane de anvelope au fost depozitate în gropi și că s-au produs aproximativ una pe persoană pe zi, ceea ce a justificat înființarea unor sectoare economice „în aval” dedicate reciclării și recuperării energiei din anvelopele scoase din uz.
După ce a brevetat o anvelopă pneumatică cu supapă, John Boyd Dunlop , veterinar prin pregătire, a fondat prima sa fabrică de anvelope în 1889 . De bicicletele pot , astfel , se rostogolească pe pneuri , care sunt fire de cauciuc umflate cu aer și care înconjoară o bordură metalică. Dacă confortul este îmbunătățit, în cazul unei perforări, schimbarea anvelopei este o operațiune lungă și delicată.
Édouard Michelin ar fi întâlnit un ciclist englez care cerea o reparație în timpul trecerii sale în Clermont-Ferrand . Acest biciclist i-ar fi dat ideea tubului interior . Édouard și fratele său, André Michelin, au inventat un nou sistem de anvelope cu tub interior care a fost brevetat în 1891. Noua anvelopă a fost pusă la încercarea realității în același an de Charles Terront, care a câștigat prima cursă de ciclism din Paris-Brest-Paris . Invenția a fost un succes imediat și nu numai în lumea ciclismului: foarte repede, automobilul la rândul său a luat mâna pe anvelopă, înlocuind anvelopele solide cu pneuri pneumatice. Proiectat și fabricat de Michelin , L'Éclair a fost prima mașină pe anvelope (1895).
În 1899, La Jamais contente , prima mașină care a atins 100 km / h , a fost echipată cu anvelope Michelin. După cicluri și mașini, este rândul căruțelor pentru copii și chiar al cabinelor să fie echipate cu ele.
În 1929, o anvelopă pentru rulare pe șine a fost dezvoltată pentru a echipa Micheline . În același an, anvelopa fără tub, cunoscută sub numele de „ Tubeless ”, a fost inventată de un britanic de origine neozeelandeză pe numele lui Edward Brice Killen. Ar fi mai bine să spunem anvelopă cu cameră încorporată, deoarece tubul interior este înlocuit cu un cauciuc de etanșare în interiorul anvelopei. Elastomer general utilizat este butil deoarece sigiliul este zece ori mai mare decât cea a cauciucului natural ( izopren ). Butilul are dezavantajul de a nu se lega ușor cu alți elastomeri. Pentru a promova legătura, aceasta încorporează halogeni precum clorul.
Prima anvelopă cu gheare pentru a conduce pe lapoviță sau gheață a fost dezvoltată în 1933.
Utilizarea unei structuri radiale a carcasei este brevetată4 iunie 1946de Michelin . Prima mașină care a fost montată standard a fost Citroën Traction Avant .
În 1951, metroul din Paris (calea ferată metropolitană) a experimentat cu metroul pe anvelope; Au fost echipate 4 linii, dar acum călătoria cu trenul oferă un nivel comparabil de confort.
De atunci, anvelopa a evoluat foarte mult în direcții foarte diferite: anvelope cu sipe pentru o aderență mai bună pe zăpadă, anvelope cu rezistență la rulare mai mică pentru a economisi combustibil, anvelope fără tub etc.
Astăzi, majoritatea anvelopelor, cu excepția bicicletelor, sunt fără tub . Cu toate acestea, unele motociclete rally-raid, enduro sau motocross sunt echipate cu „anvelope” unde tubul interior este înlocuit cu o căptușeală „bav-mousse” inventată de Michelin și preluată de alți producători, inclusiv efectul este echivalent cu o presiune a aerului de la 0,9 la 1,3 bari (dar care au o durată de viață scurtă, redusă în continuare prin utilizarea intensă și sunt marcate cu NHS ( Not for Highway Service ) și, prin urmare, nu ar trebui utilizate pe drumurile publice).
Mai multe anvelope fără aer , rezistente la perforare , sunt dezvoltate de Michelin. Tweel este primul care urmează să fie comercializat, în Anii 2010, dar nu are suport pentru viteze mari și echipează numai agricole și utilaje de construcții . The Uptis este apoi proiectat în parteneriat cu General Motors ; prezentat îniunie 2019, laturile sale, structurate în spițe, au o formă și o arhitectură specifice concepute pentru a oferi rezistență la presiune și o mare flexibilitate în caz de impact. Cele patru inovații majore ale sale sunt fără aer, posibilitatea de a fi conectate, fabricarea este posibilă prin imprimare 3D și durabilitatea datorită materialelor care îl compun. Ar putea fi comercializat în 2024.
Un pneu este fabricat din cauciuc (naturale și artificiale), aditivi chimici ( sulf , negru de fum , uleiuri , etc. ), textile și cabluri metalice. În mod tradițional, aceasta este împărțită în trei zone mari: „zona de sus”, în contact cu solul, „zona peretelui lateral” și „zona de margele” (sau „zona de jos”).
Constă în principal din banda de rulare, un strat gros de cauciuc în contact cu drumul. Acest cauciuc trebuie să fie aderent (transmiterea cuplului , ghidarea în curbe etc. ), fără a se opune unei rezistențe prea mari la rulare (principiul anvelopelor „verzi”, care reduc consumul de combustibil). Banda de rulare este scobită de „sculpturi”, care sunt responsabile pentru evacuarea apei, zăpezii și a prafului, limitarea hidroplanării și îmbunătățirea aderenței în general. De asemenea, permite disiparea căldurii. Prezența lamelelor pe sculpturi rupe tensiunea superficială a filmului de apă prezent pe drum. Pe această bandă sunt plasate indicatoare de uzură, a căror poziție poate fi văzută pe peretele lateral al anvelopei. Indicatorii pentru anvelopele autovehiculelor au o înălțime de 1,6 mm pentru anvelopele de vară și 3 mm pentru anvelopele de iarnă (indicatoarele de uzură indică momentul în care este necesară înlocuirea unei anvelope).
Sub banda de rulare sunt dispuse „straturi de centură”, fiecare constând din fire metalice paralele. Aceste straturi, dispuse în două straturi încrucișate, conferă anvelopei mai multă rezistență și rigiditate, în special în ceea ce privește vărsarea în timpul împingeri laterale într-o tură . În cele din urmă, un strat de spumă absorbantă se găsește din ce în ce mai frecvent pentru a respecta legislația europeană referitoare la performanța acustică (anvelope silențioase).
Zona laterală a anvelopei este realizată din cauciuc flexibil, capabil să reziste la deformări la fiecare rotire a roții, dar rezistent la impactul asupra obstacolelor contondente. Urcarea pe un trotuar poate deteriora structura anvelopei chiar și fără deteriorări vizibile. Există, de asemenea, toate marcajele. Zona de tranziție între lateral și partea de sus se numește „umăr”. La unele modele, o margine pe peretele lateral ajută la limitarea deteriorării jantei atunci când anvelopa lovește o bordură. În anumite modele pentru camioane, un alt profil de margele face posibilă limitarea proiecțiilor tulburătoare de apă pentru utilizatorii care urmează sau depășesc camionul.
Funcția acestei zone este de a asigura aderența pe jantă , datorită celor două inele metalice („tijele”) purtate pe jantă la „talon”. Această zonă transmite cuplurile dintre roată și anvelopă, asigură, de asemenea, etanșarea „ anvelopelor fără tub ” numite uneori „ fără tub ”. Această etanșare este asigurată de un strat care acoperă interiorul anvelopei: „cauciucul interior”, pe bază de butil , care este presat de jantă de cele două margele.
Un alt strat, situat între cauciucul interior și partea superioară, de asemenea încastrat de firele de margele, se numește „strat de carcasă”. Este alcătuit din fire textile paralele (vehicul de pasageri), în direcție radială. Acest strat și-a dat numele anvelopei radiale. Asigură triangularea cu firele încrucișate ale straturilor centurii pentru o mai bună menținere a anvelopelor. Aceste filete inextensibile păstrează o bună suprafață de contact între anvelopă și sol.
Fabricarea trece prin mai multe etape și produse intermediare („semifabricatele”) produse înainte de a fi asamblate într-un produs finit .
Anvelopa semifabricată constă din:
Cauciuc Cele cauciucuri naturale (din latex produse de cauciuc ) și sintetice (din industria petrochimică ) sunt amestecate cu uleiuri și umpluturi de ranforsare ( negru de fum , dioxid de siliciu îmbunătățind rezistența la uzură). Acest amestec este apoi prelucrat cu sulf ( vulcanizare ) și alți adjuvanți apoi condiționați înainte de a fi utilizați. O metodă recentă (2011) amestecă esența coajei de portocală cu latex și silice pentru a obține o gumă mai ecologică. Fire textile și metalice Firele textile sunt în esență sintetice. Aceste fire sunt răsucite pentru a le face mai rezistente și sunt impregnate cu un polimer care asigură aderența lor la cauciuc, în „stratul de carcasă”. Firele metalice sunt realizate din oțel acoperit cu alamă . Aderența lor la cauciuc rezultă din sulfurile de cupru și polisulfurile formate din cuprul constitutiv al alamei prin reacția cu sulful utilizat pentru vulcanizare. Firele metalice sunt trase , apoi împletite în cabluri. Acestea sunt folosite pentru a realiza tijele și straturile centurii. Straturile de armare (carcasă și curea) sunt calandrate : firele (textile sau metalice) plasate în paralel sunt intercalate între două straturi subțiri de cauciuc. Aceste pânze sunt apoi tăiate și apoi reasamblate pentru a obține unghiul dorit al firului. Plasturi de gingie Banda de rulare, precum și mai multe straturi de compuși diferiți, sunt utilizate în anvelopă, pentru a constitui sau a întări anumite zone (umăr, perete lateral, talon): disiparea căldurii, protecție împotriva atacurilor chimice etc. Aceste pânze sunt realizate prin extrudare .Anvelopa parcurge trei etape: asamblare, coacere și verificare:
Asamblare În primul rând, este vorba de suprapunerea diferitelor semifabricate, pentru a constitui anvelopa. Diferitele straturi interne („carcasa”) sunt așezate pe un cilindru cu diametrul anvelopei („tamburul”): cauciuc interior, strat de carcasă, fire de margele și toate straturile de cauciuc. După modelare (tamburul face ca carcasa să-și ia aspectul toric), se așează centurile și banda de rulare: se obține o anvelopă brută, încă din plastic . Gătit Anvelopa este apoi plasată într-o presă de întărire, ale cărei pereți sunt prelucrate pentru a reproduce modelele și marcajele benzii de rulare. În timpul întăririi, vulcanizarea cauciucului cu sulf face ca anvelopa să fie elastică . Control În cele din urmă, diferite operațiuni de control (aspect vizual, fluoroscopie , dezechilibru , deriva etc. ) asigură conformitatea pneului (dispozitivul de siguranță al unui vehicul).Anvelopele sunt utilizate de un număr foarte mare de vehicule, fie că trebuie să se deplaseze rapid pe o suprafață pregătită sau mai încet pe un teren neuniform, dar nu prea moale:
În schimb, roțile solide sunt utilizate în principal pentru a conduce:
În cele din urmă, „anvelopele nepresurizate” pot fi utilizate pentru vehicule ușor încărcate, cum ar fi scaune cu rotile .
În Europa, anvelopele sunt clasificate în funcție de tip, în conformitate cu definiția lor standardizată de ETRTO ( European Tyre and Rim Technical Organization ) al cărui asociație TNPF este membru asociat (TNPF: Travaux de Normalisation des Pneumatiques pour la France; asociația profesională a producătorilor de anvelope, o asociație de drept din 1901 creată în 1967, care este, de asemenea, una dintre componentele CFCP (Centrul francez pentru cauciuc și polimeri)
în Franța, contribuția ecologică care le finanțează reciclarea se bazează pe aceeași clasificare.
Există următoarele tipuri de sculpturi:
NB: dacă anvelopa este atât asimetrică, cât și direcțională, anvelopa din stânga este diferită de cea din dreapta.
Marcarea se face pe peretele lateral al anvelopei (pentru anvelopele de bicicletă vezi anvelopa de bicicletă ).
Organizațiile care ajută la definirea marcajelor în Europa sunt Organizația Tehnică Europeană pentru Anvelope și Jante (ETRTO) și ISO.
ISO definește anumite informații de standardizare, în timp ce autoritățile americane și europene definesc informații de standardizare mai specifice.
La nivel ISO, partea pneumatică a ISO 4000-1 se referă la autoturisme.
Toate anvelopele vândute în Europa de atunci Iulie 1997poartă un marcaj european. Acest marcaj constă dintr-o literă „E” (sau „e”) urmată de un număr înconjurat sau încadrat și un alt număr:
Următoarele două numere corespund codului de țară care oferă omologarea de tip și numărul de tip din țara respectivă pentru tipul respectiv de anvelopă.
De exemplu, pentru 195/65 R 15 91 H M + S :
În exemplul dat mai sus:
Legislația UE cere de la1 st noiembrie 2012, etichetarea anvelopelor pentru vehicule de pasageri și vehicule utilitare, în conformitate cu o lege adoptată înnoiembrie 2009. Această etichetare are trei parametri:
Această etichetare evidențiază eficiența energetică (știind că anvelopele sunt responsabile de 20 până la 30% din consumul de combustibil al unui vehicul), în timp ce un sondaj efectuat de Allopneus specifică faptul că consumatorii ar fi dorit informații suplimentare cu privire la alte criterii, cum ar fi longevitatea anvelopelor (al doilea criteriu după cea a siguranței evaluate de aderența anvelopei pe teren umed și care vine mai întâi cu 74% dintre respondenți), aderență / frânare la viraje pe teren umed, aderență / frânare pe teren uscat, performanță în condiții de iarnă.
În țările Uniunii Europene, de la prima noiembrie 2018, vânzarea anvelopelor de tip F este interzisă pentru vehicule, iar tipul E este interzisă pentru anumite autoutilitare.
De cand 1 st mai 2021, aplică un nou regulament european privind etichetarea anvelopelor. Prezentul regulament are ca scop încurajarea producției de anvelope care sunt mai eficiente în ceea ce privește consumul de combustibil, aderența și zgomotul de rulare. Principalele caracteristici noi introduse se referă la eticheta energetică, autocolante, scale de reprezentare a informațiilor și includerea unui cod QR .
Legislația francezăArticolul L.314-1 din Codul rutier francez face ca anvelopele pentru zăpadă să fie obligatorii pentru vehiculele care circulă în lanțurile montane, iarna în urma unui decret prefectural. De exemplu între1 st noiembrie 2019 si 31 martie 2020 în Pirinei.
Anvelopele pentru automobile sunt locul disipării semnificative a energiei în timpul rulării. Acestea sunt legate în esență de deformarea anvelopei în raport cu greutatea pe care trebuie să o susțină și cu forțele pe care le suferă în timpul virajelor și accelerației / frânării.
Contactul anvelopei cu șoseaua creează o ușoară deformare a acesteia. Când anvelopa se rotește, există o extindere a părții anvelopei care era în contact cu drumul și care nu mai este, și o comprimare a părții care nu era încă în contact cu aceasta din urmă și care devine. Aceste deformări creează un transfer de energie mecanică în energie termică (creșterea temperaturii anvelopei) care poate duce la distrugerea benzii de rulare în cazul în care anvelopa este subinflată (datorită unei puncții lente, de exemplu).
Forța laterală maximă este aproape proporțională cu forța care lipeste anvelopa de drum (p pe diagramă). Cu toate acestea, dincolo de un anumit prag, forța laterală maximă nu crește la fel de mult în raport cu forța p ca înainte. Astfel, o mașină cu un centru de greutate ridicat, care suferă transferuri puternice de sarcină în viraje, va ține drumul mai puțin bine în viraje decât o mașină identică cu un centru de greutate mai mic.
O anvelopă supraumflată sau subumflată determină o scădere a aderenței care poate fi periculoasă la virare sau frânare prin creșterea distanței de frânare. Prin urmare, presiunea este un factor important care trebuie verificat în mod regulat. Aceasta se măsoară la rece.
Cifrele privind siguranța rutieră din Franța indică faptul că „în 2003, anvelopele erau asociate cu 9% din accidentele mortale pe autostrăzi. "
O anvelopă subumflată suferă o deformare mai mare a pereților laterali și a benzii de rulare, ale căror principale consecințe sunt uzura mai rapidă a anvelopelor, menținerea slabă a drumului, mai ales în ploaie, un risc crescut de explozie din cauza încălzirii excesive și a consumului crescut de combustibil al vehicul. O anvelopă supraumflată se uzează și mai repede, dar în centrul benzii de rulare și este mai sensibilă la ruperea cauciucului (în special la alunecare). Pereții laterali ai anvelopei sunt mai rigizi, ceea ce reduce suprafața de contact dintre anvelopă și sol și, prin urmare, confortul și aderența.
Unele vehicule recente sunt echipate cu un sistem automat de monitorizare a presiunii în anvelope (TPMS). În Uniunea Europeană , toate vehiculele noi au fost echipate cu acesta de atunci.noiembrie 2014.
Aer și azotO anvelopă este mai rar umflată cu aer cu azot aproape pur. Deși aerul conține deja 78% azot, unii profesioniști din aviație sau de Formula 1, de exemplu, cresc această proporție și umflă anvelopele cu azot pur. Acest gaz având proprietatea de a fi inert și stabil ar putea menține o presiune puțin mai constantă chiar și în cazul încălzirii intense a anvelopei. Există o controversă cu privire la introducerea acestei metode pentru vehiculele private . Într-adevăr, acestea sunt supuse mult mai puține solicitări, ceea ce face diferența cu aerul mai puțin vizibilă. Pe de altă parte, inflația devine taxabilă și este adesea criticată pentru că are un preț nejustificat, în timp ce inflația cu aerul este adesea gratuită și considerată satisfăcătoare. Cei care o utilizează ar trebui, în principiu, să regleze inflația mai rar, dar ar trebui totuși să verifice în mod regulat presiunile. Anvelopele umflate cu azot au de obicei o supapă de culoare diferită, adesea verde .
Uzura anvelopelor este verificată în mod regulat deoarece anvelopele uzate excesiv prezintă un pericol: acestea determină o scădere a aderenței, în special pe drumurile umede, care afectează negativ distanțele de frânare și menținerea drumului. Indicatorii de uzură sunt prezenți pe toate modelele vândute în Franța.
Anvelopele trebuie să aibă o înălțime minimă a benzii de rulare de 1,6 mm pe toată circumferința și pe o bandă centrală formată din trei sferturi din lățimea anvelopei. Anvelopele au indicatoare de uzură amplasate în canelurile principale, asemănătoare cu denivelările mici. Când nivelul uzurii benzii de rulare atinge același nivel cu acest indicator de uzură, anvelopa se află la limita legală și trebuie înlocuită.
Consecințele uzuriiO consecință a uzurii anvelopelor este supraestimarea vitezei vitezei afișate. Astfel, de exemplu, o anvelopă „195/65 R 15 91 H 6 M + S” cu o uzură de 3 mm va induce o supraestimare a vitezei de 0,95%: un contor care afișează o viteză corectă pentru o anvelopă nouă va indica 100 km / h atunci când conduceți la o viteză reală de 99,05 km / h . Cu toate acestea, acest lucru rămâne neglijabil deoarece producătorii au prevăzut aceste efecte, precum și faptul că reglementările permit o anumită marjă de manevră în jurul diametrelor nominale și că este mai bine, pentru siguranța tuturor, să supraestimăm viteza decât opusul. .
O ruptură laterală non-superficială necesită înlocuirea anvelopei, pe de altă parte, dacă banda de rulare este perforată (de exemplu, cu un șurub), o reparație se poate face de obicei folosind plasturi sau „ciuperci” pentru a restabili anvelopa. Capul ciupercii maschează orificiul intern al piercingului în timp ce piciorul obstrucționează conducta; după ce lipiciul s-a uscat, este tăiat la culoare cu banda de rulare.
Codul rutier francez necesită să aveți aceleași anvelope (tip, marcă, dimensiune și uzură) pe aceeași punte.
Pentru un automobil cu tracțiune față, în general este recomandabil să plasați anvelopele cel mai puțin uzate în spate. Axa față este direcționată, astfel încât atunci când rotiți volanul, acestea sunt cele care dau direcție restului vehiculului. Urmează anvelopele din spate, dar aderența lor este absolut necesară pentru a menține stabilitatea vehiculului, în linie dreaptă ca și în viraje. Șoferul este conștient de aderența anvelopelor sale față. El își va corecta mișcarea sau va încetini ritmul dacă își simte cauciucurile înainte de a aluneca la frânare sau la rotire. Dacă anvelopele din spate sunt mai uzate, în condiții de umezeală, anvelopele din față pot avea suficientă aderență pentru a roti sau frâna, dar nu și pentru cele din spate. Dacă alunecă, vehiculul se rotește.
Un vehicul cu anvelopele din față care oferă o aderență mai mică decât anvelopele din spate va avea tendința de a subtraia, adică de a merge drept înainte. În funcție de starea anvelopelor și de dinamica vehiculului (vehiculele recente au tendința de a substira), acest lucru poate fi contraproductiv, în special pe drumurile sinuoase.
Pentru temperaturi scăzute este preferabil să se utilizeze anvelopele de iarnă , care au un cauciuc proiectat să funcționeze în mod optim la temperaturi mai mici sau egale decât 7 ° C, în timp ce multe anvelope „vară“ sunt anunțate ca nefiind destinate conducerii la temperaturi sub 3 ° C , cauciucul se întărește cu frig și își pierde viscoelasticitatea . În plus, temperatura drumului este cu aproximativ 3 ° C mai mică decât cea a aerului din cauza prezenței ocazionale de îngheț, zăpadă sau gheață.
Schimbul de anvelope iarnă / vară dă naștere, în general, unei verificări a echilibrării acestora și adăugarea unei eventuale etanșări pe jantă pentru a corecta echilibrul. În timpul schimbului, este important să păstrați aceeași locație a anvelopelor stânga / dreapta, ceea ce este indicat în general pe anvelopă, deoarece acestea se poartă în moduri diferite și antagoniste. Anvelopele din față se uzează mai repede la tracțiune și se recomandă ca anvelopele din spate să fie cele mai bune condiții sau ca puntea din spate să-și piardă aderența mai repede decât axa din față. În cazul în care anvelopele din spate sunt mai uzate decât anvelopele din față, există riscul ca vehiculul să se învârtă într-un viraj puternic sau la frânarea pe drumuri umede (sau înghețate). Pe o propulsie , uzura este uniformă sau aleatorie. Lanțurile de zăpadă completează gama de acțiuni pentru îmbunătățirea tracțiunii pe zăpadă pe lângă anvelopele de iarnă (îndepărtați-le imediat ce nu mai sunt esențiale).
În unele țări, utilizarea anvelopelor de iarnă este obligatorie.
Raportul BEA-TT despre accidentul cu autocarul care a avut loc la26 mai 2018pe autostrada A7 din Chantemerle-les-Blés (Drôme) indică faptul că cauza accidentului a fost o explozie de anvelope, probabil cauzată de uzura internă rezultată dintr-un impact extern anterior .
Contextul de mediu: progresul tehnic a permis ca anvelopele să reducă ușor consumul de combustibil al fiecărui vehicul rutier. Acest lucru a redus emisiile poluante pe vehicul. Dar numărul vehiculelor a crescut atât de mult, încât anvelopa rămâne o problemă de mediu: în 2005, „mai mult de 80% din particulele respirabile urbane (PM10) provin din transportul rutier” și „uzura pneurilor și a frânelor este responsabilă de 3 la 7% din aceste emisii ” .
Țările bogate produc cantități considerabile de anvelope: 285 milioane pe an, doar pentru Statele Unite, dar o anvelopă pierde până la câțiva milimetri de material pe an pe întreaga sa „bandă de rulare”.
Potrivit unui studiu realizat de compania Emissions Analytics, chiar mai mult decât poluarea indusă de consumul excesiv de combustibil datorită rezistenței la rulare , anvelopele sunt responsabile de poluarea cu particule fine, care ar putea fi de până la „o mie de ori mai mare” decât cea a emisiilor de gaze de eșapament ale vehiculului. . Această diferență a unui factor de ordinul trei se explică în principal prin faptul că, în timp ce emisiile de particule fine datorate gazelor de eșapament ale motoarelor cu ardere internă au fost reduse progresiv foarte mult datorită mai multor reglementări. Pe lângă faptul că sunt mai stricte într-un număr din țări - în special țările membre ale UE - nu există până în prezent nicio reglementare cu privire la particulele emise de uzura anvelopelor, care sunt totuși nocive pentru sănătate și mediu decât particulele gazelor de eșapament, din cauza aceleiași naturii ( ambele sunt particule de carbon elementare , care dau culoarea lor neagră aerosolilor de poluare și care reprezintă până la 20% din cele mai fine particule - adică 2,5 μm - în zonele de trafic). Conform aceluiași studiu, amploarea acestei poluări ar fi consolidată de dezvoltarea pe piață a autoturismelor , vehiculelor din ce în ce mai grele și masive, fie pe de o parte SUV-uri , fie pe de altă parte . Vehicule electrice sau vehicule hibride masive, care sunt mai grele decât vehiculele convenționale datorită greutății bateriilor pe care le transportă: greutatea acestor vehicule combinată cu volumul ridicat al anvelopelor acestui tip de vehicul, prin urmare cu o suprafață de rulare supusă cantitatea de material rupt din anvelope ar scăpa în atmosferă sub formă de particule fine. În plus, performanța mai mare a vehiculelor electrice în accelerație, fie la pornire în picioare, fie în recuperare, implică o degradare mai mare a materialului pneurilor pe kilometru parcurs și, astfel, o emisie mai mare de particule de carbon prin rupere. Soluțiile propuse de autori sunt o reducere generală a greutății medii a vehiculelor private - inversul tendinței actuale -, generalizarea anvelopelor de înaltă calitate prin măsuri de reglementare și luarea în considerare a emisiilor totale de particule. vehicule (gaze de eșapament, abraziune a anvelopelor și plăcuțelor de frână) în conformitate cu standardele de reglementare, în loc de numai emisiile de către motor, așa cum este cazul în prezent.
În mod surprinzător, un studiu (2009) arată că elementele din asfalt se găsesc și în reziduurile de uzură a anvelopelor . Cu toate acestea, asfaltul conține adesea cauciuc din reciclarea anvelopelor vechi .
Anvelopele conțin mulți aditivi ( umpluturi , antioxidanți , antiozonanți, vulcanizare acceleratori , etc. ) care variază între mărci, ore și tipuri de anvelope.
Uzura anvelopelor este o sursă de alergeni introduși în praful urban și spray-ul rutier .
Literatura științifică și medicală citează în special:
Pentru ca cauciucul natural sau sintetic să fie stabil la razele ultraviolete și mai rezistent la căldură, uzură, deformare și sare de drum , au fost încorporați mulți aditivi, inclusiv produse organice, metale grele și metaloizi, plastifianți , benzotiazoli , parafenilendiamine, inclusiv izopropilaminodifenilamină, foarte alergenică.
Unele dintre aceste produse sunt mutagene .
Unele dintre aceste molecule s-au dovedit a fi mutagene in vivo și in vitro ( testul cometei ).
Negru de fum depinde în principal de cauciuc (cu o dimensiune de 50-600 nm , sau aglomeratele de 227 um , în medie, 90% din consumul mondial este ca umplutură de cauciuc, anvelope , în esență). Este introdus în cauciucul anvelopei sub formă de particule foarte mici. În timpul procesului de producție, multe dintre aceste particule adsorb molecule organice de tip PAH .
Negrul de fum este ecotoxic și toxic . Este un produs cancerigen dovedit la animalele de laborator și se crede că este cancerigen de către ARC pentru oameni. Lucrătorii expuși la acest produs prezintă un risc crescut de cancer pulmonar , dar nu s-a demonstrat nicio relație doză-răspuns (iar un studiu german nu a arătat un risc crescut de cancer pulmonar. Stomac, plămâni sau laringe la lucrătorii expuși la fabrică)
Un mediu acid agravează eliberarea de metale din particulele rezultate din uzura anvelopelor, iar poluarea automobilelor este în sine inacidificantă.
HAP și COV : după ploaie , levigatul diverselor materiale utilizate pe scară largă de industria auto conține și difuzează PA-uri, alchilfenoli etoxilați și BPA-uri în apele de scurgere .
HAP-urile sunt foarte prezente în anvelope, cel puțin până la mijlocul anilor 2000-2010 datorită utilizării de către producătorii de hidrocarburi foarte aromate (ulei HA).
Toxicologii specializați în aceste probleme sperau că în Europa etichetarea anvelopelor de mediu ar fi putut face HAP-urile mai puțin frecvente și / sau mai puțin abundente în anvelopele noi, dar această etichetare (obligatorie din 2012, după ce a fost negociată cu producătorii) a păstrat în cele din urmă doar 3 parametri (eficiență energetică, capacitatea de frânare pe teren umed și nivelul de zgomot). Nu spune nimic despre ingredientele toxice sau netoxice ale anvelopei. Se așteaptă ca uleiurile foarte aromate să fie utilizate mai puțin, dar în acest caz PAH-urile vor continua să curgă din cauciucul anvelopelor vechi și / sau purtate de vehicule non-europene. Dozele foarte mici induc un efect subletal la păstrăv: în 2003, Stephensen și colab. a arătat că HAP-urile din anvelope induc o activitate dăunătoare a etoxiresorufin-O-deetilazei (EROD) la păstrăvul curcubeu. Păstrăvul plasat în rezervoare cu o anvelopă care conține uleiuri HA în banda de rulare sau o anvelopă fără uleiuri HA prezintă o inducere întreagă a citocromului P4501A1 (CYP1A1) de la 24 de ore. Analizele bilei peștilor expuși arată HAP hidroxilați și compuși de azot aromatic care arată că acești compuși sunt bine absorbiți din apă de acești pești. După 15 zile de expunere, activitatea EROD și ARNm CYP1A1 au rămas ridicate și ceva mai intense la peștii expuși la HA decât la alții. Activarea antioxidanților și anomaliile nivelului total de glutation în ficat, glutation reductaza hepatică, glutation S-transferază și glucoză-6-fosfat dehidrogenază au fost observate în ambele grupuri; mai clar în grupul expus la HA. În 2005, s-a arătat că tulburări comparabile la păstrăvul plasat în acvariile furnizate cu apă de furtunurile de cauciuc conținând doi aditivi comuni (2-mercaptobenzotiazol sau MBT și difenilamină sau DPA și compuși înrudiți structural), care par să fie implicați și care sunt, de asemenea, implicați. găsit în bila de pește. În acest caz, măsurătorile Vitellogeninei nu au indicat un efect estrogenic .
Dintre perturbatori endocrini (și compuși sursă de leziuni hepatice) sunt dispersați prin uzură (și din granule sau anvelope „firimitoare” introduse în terenurile de sport artificiale cu gazon sintetic ).
Un studiu recent (2017) a expus fragmentele de anvelope la metanol și teste de levigare a apei, arătând că anvelopele eliberează în mediu (în special apa de scurgere a drumului) două perturbatoare endocrine:
În anii 2010 , aceste produse se găsesc acum în toate scurgerile urbane.
Din anii 1990, cercetătorii au pledat pentru studii interdisciplinare și pentru modelarea poluării asociate cu gestionarea anvelopelor uzate.
S-a demonstrat (2006) că substanțele eliberate de anvelope sunt toxice pentru dafnie (specie model comună în toxicologie) și în 2009 că pot fi găsite „în toate compartimentele de mediu, inclusiv aerul, apa., Solurile / sedimentele și biota ” ; nivelurile maxime (PEC) de microparticule din uzura anvelopelor în apa de suprafață variază de la 0,03 la 56 mg / l , urcând de la 0,3 la 155 g / kg substanță uscată în sedimente , două medii în care pot fi absorbite de animale, în special de filtratoarele . Un studiu bazat pe Ceriodaphnia dubia și Pseudokirchneriella subcapitata a căutat să calculeze PNEC ( engleză : Concentrații fără efect previzionate ) și raportul PEC / PNEC pentru apă și sedimente. Acest raport a depășit valoarea 1, ceea ce înseamnă că aceste particule prezintă un risc potențial pentru organismele acvatice, sugerând că ar fi util să se trateze sau să gestioneze particulele anvelopelor uzate în special în scurgerile rutiere și urbane. În 2009, diferite teste ecotoxicologice de laborator (pe algele Pseudokirchneriella subcapitata , doi crustacei: Daphnia magna , Ceriodaphnia dubia și pe un pește Danio rerio ) au confirmat aceste riscuri pe termen mediu și lung pentru trei tipuri diferite de anvelope, la concentrațiile preconizate mediu, aceste efecte ecotoxice și reprotoxice fiind atribuite zincului, pe de o parte, și compușilor organici levigati.
Distincția anvelopelor de vară / iarnăMai multe studii au arătat că conținutul unei anvelope în produsele toxice sau ecotoxice variază semnificativ în funcție de marcă, tipul anvelopei, vârsta sau țara de fabricație. În plus, există o diferență importantă între anvelopele de vară și cele de iarnă. Suedia este una dintre zecile de țări nordice (sau de altitudine) care folosesc anvelope de iarnă în sezonul rece. În 2005, cercetătorii s-au întrebat dacă cele două tipuri de cauciuc prezintă toxicități diferite: au expus dafnia la apă în care au macerat timp de 72 de ore răzuirea a douăsprezece anvelope auto (mărci alese la întâmplare, dar inclusiv anvelope de vară și de iarnă). Efectele toxice au apărut în jumătate din dafnia expusă din primele 24 de ore pentru un levigat de 0,29 până la 32 g de anvelopă rasă pe litru de apă și în 48 de ore pentru levigatul mai puțin concentrat ( 0,062 5 la 2,41 g / l de apă); iar anvelopele de vară erau mai toxice decât cele de iarnă. După expunerea de 48 de ore , dafnia a fost expusă la lumina UV timp de 2 ore pentru a testa posibila prezență a compușilor fototoxici . După activarea UV, EC50s a variat de la 0,062 la 0,38 g / l . Patru din cele douăsprezece anvelope au prezentat o fotoactivare puternică (toxicitate de peste zece ori). Acest studiu a arătat că metodele de evaluare a toxicității anvelopelor ar trebui să țină seama mai bine de varietatea anvelopelor (vară / iarnă inclusiv) și de potențare cu ajutorul razelor solare UV, în special pentru a stabili etichetarea de mediu a anvelopelor. afectate de o prejudecată severă de evaluare.
În timpul conducerii, o anvelopă se deformează și se încălzește, chiar și atunci când este umflată corespunzător, ceea ce determină disiparea energiei și, prin urmare, rezistența la rulare. Până la 80 km / h , această rezistență ar fi responsabilă pentru aproximativ 20-30% din consum . Această rezistență, care este în general de ordinul a 10 până la 15 kg / tonă (adică 1,0 până la 1,5% din greutatea vehiculului) ar putea scădea la mai puțin de 0,7 kg / tonă cu anvelopele speciale .
Principalii producători s-au angajat în programe de cercetare pentru a reduce această rezistență, fără a compromite potențialul de aderență al anvelopei, mai ales în caz de ploaie, ceea ce a fost cazul primelor anvelope verzi din anii 1990. producătorii sunt că anvelopele contribuie cu 6% din reducerea cu 120 g / km a emisiilor de CO 2stabilit de Comisia Europeană pentru 2012. Cercetările se concentrează, printre altele, pe introducerea de noi silice în cauciuc ( Michelin ) și pe utilizarea de noi materiale de origine vegetală sub formă de nanoparticule ( Goodyear ).
Biomimeticele caută înlocuitori mai ecologici pentru plastic și cauciuc. recent (în 2019 ) un articol publicat de Acta Biomaterialia a arătat că țesăturile moi din partea ventrală a homarului sunt atât de puternice și elastice încât pot fi comparate cu cauciucul industrial folosit la fabricarea anvelopelor , dar realizat la temperatura camerei și fără produse toxice . Este o formă de chitină compusă din aproximativ 90% apă (ceea ce o face deosebit de elastică și puternică. Este dispusă în foi de grosime microscopică a căror orientare a fibrelor variază pentru fiecare foaie; ca în placaj ).
Abandonate în natură sau depozitate în depozitele de deșeuri, anvelopele sunt deșeuri poluante și ne biodegradabile . Sunt o sursă de levigat poluant și incendii potențial grave. Incendiile din anvelope, care sunt greu de stins și pot arde zile sau chiar săptămâni, produc vapori foarte toxici.
Arderea acestora este de asemenea poluante (conform studiilor americane citate de INERIS, arderea 1 kg de pneuri produce 100 g de funingine , responsabile pentru culoarea neagră a fumului pneu, care conține de asemenea acid sulfuric , iar anvelopa supraîncălzire versiuni un negru și urât mirositoare piroliza ulei (în medie 5 l per anvelopă) care poluează solul și apa. Incendiile de gunoi „ accidentale ” pot polua și apa și solul. 000 t de anvelope eliberate în Scoția aproximativ 90 m 3 de petrol care au ucis toată viața pe 10 km de un incendiu în Hagersville (Canada) a necesitat recuperarea și tratarea a 700 m 3 de ulei de piroliză, în plus de 1.500 m 3 de apă contaminată Incendii de anvelope în Sarreguemines (1991) și Relais-sur-Mer (1992) ) a produs, de asemenea, cantități semnificative de uleiuri .
De zeci de ani, anvelopele au fost folosite pentru asigurarea prelatelor agricole, ca bariere pentru bara de protecție a autovehiculelor sau aripi pentru bărci, și chiar pentru a face jocuri pentru copii sau „amenajare a teritoriului” sau recife pseudo artificiale , utilizări acum controversate sau interzise din cauza levigării metalelor și a altor contaminanți chimici care apoi contaminează apa, solurile și ecosistemele .
Abandonați sau folosiți în aer liber, acestea sunt habitate populare pentru șobolani și țânțari (susceptibili la nivel local să poarte viruși precum chikungunya ; anvelopa neagră se încălzește la soare și este suficient de rezistentă la apă pentru a reține până la câțiva litri de apă. Timpul necesar pentru creșterea și clocirea accelerată a larvelor de țânțari).
În Franța , orice abandon al deșeurilor în natură și arderea deschisă sunt interzise. Producătorii (sau importatorii) trebuie să colecteze și să trateze anvelopele uzate, dar nu pentru stocurile anterioare anului 2004 (114 depozite de aproximativ 240.000 de tone de anvelope). 20 februarie 2008, un acord interprofesional semnat de întreaga industrie a anvelopelor sub egida Nathalie Kosciusko-Morizet permite evacuarea și recuperarea (în șase până la opt ani, la un cost estimat de 7 milioane de euro) a celor 80.000 de tone de anvelope care rămân până la să fie procesate în Franța.
Un decret din 2002 interzicea orice activitate organizată de arsuri industriale sau comerciale, un act sancționat de codul de mediu de doi ani de închisoare și o amendă de 75.000 EUR. Arderea anvelopelor în timpul demonstrațiilor este interzisă de reglementările departamentale de sănătate , pe care primarii trebuie să le aplice (amenzi de clasa a treia).
Resapare este foarte comun pentru anvelope de aeronave și să fie difuzate în unele țări pentru camioane anvelope si echipamente pentru constructii grele (se produce 40% mai puțin costisitoare anvelope). Dar reciclarea completă a fierului vechi și a cauciucului necesită canale organizate și echipamente sofisticate. Arderea anvelopelor în aer liber sau în altă parte decât într-o fabrică de ciment sau un incinerator specializat este interzisă în majoritatea țărilor. În întreaga lume, există multe halde de anvelope care pun probleme de siguranță (în 2007, în Franța erau încă înregistrate aproximativ 80.000 de tone).
În Statele Unite au fost experimentate recife artificiale mari fabricate din anvelope. A fost un eșec complet, datorită toxicității lor și rezistenței slabe a acestor pseudo-recife în fața furtunilor.
Acum se știe că devulcanizează (sub microunde ) anvelopele zdrobite pentru a recupera cauciucul depolimerizat, dar acest lucru poate ajuta și la eliberarea aditivilor toxici sau a produselor secundare.
Firul de cauciuc Derivată din anvelopele uzate, Directiva europeană 21/2007 o definește ca fiind „rezultată din procesul de granulare a anvelopelor uzate la dimensiuni mai mici de 1 mm și cu un conținut de particule mai mic de 0,063 mm care nu depășește 15%” . Compus în esență din cauciuc natural și sintetic, acesta nu trebuie să conțină „materiale feromagnetice, textile sau poluante în proporții mai mari de 0,01%, 0,5% și respectiv 0,25% din greutate” .Grupul danez Genan (sau Genan A / S ) s-a specializat încă din anii 1990 în reciclarea completă a materialelor care alcătuiesc anvelopele; firimiturile de anvelope sunt utilizate în anumite asfalturi, gazon artificial , acoperiri pentru locuri de joacă sau piste de sport etc., realizate din anvelope sfărâmate, dezbrăcate de carcasa metalică și elemente textile. Cauciucurile uzate au fost folosite pentru a construi rezervoare subterane, maluri, diguri sau trotuare ale rezervoarelor; utilizări controversate).
Un studiu (2005) a evaluat utilizarea acestora ca „atenuatoare de șoc reutilizabile” pentru a atenua gravitatea anumitor accidente, la un cost redus și au fost testate unele aplicații de protecție (de exemplu: pentru a proteja stația de tratare a apelor uzate Amphitria de căderile de roci. ). Tăiați în lamele mari asamblate de cabluri solide care trec prin mijlocul lamelelor, obținem învelișuri foarte grele folosite în timpul sablării evitând proiecțiile de resturi atunci când sunt așezate pe stâncă pentru a fi fracturate. Pulberea poate fi aglomerată și vândută în pelete, care au fost propuse pentru amenajarea teritoriului, sport sau spații de joacă pentru copii sau pentru peluze artificiale sau chiar (în 1999) ca ameliorator al subsolului (inclusiv în zonele locuite) sau sol, se utilizează rapid controversat, din cauza la levigarea (eliberarea în apă) a metalelor toxice și a altor poluanți (organici) din fragmentele de anvelope.
Anvelopele uzate sunt utilizate în unele construcții ca element structural al pereților portanți prin umplerea lor cu pământ comprimat, de exemplu, pământul este un tip de anvelope de reciclare a casei bioclimatice.
În anii 2000 în Statele Unite, aproximativ 80% din anvelopele uzate (aproximativ 233 milioane de anvelope) erau „reciclate” pe an (de opt ori mai mult decât în 1990). Potrivit Asociației Producătorilor de Cauciuc , aproape 290 de milioane de anvelope au fost fabricate în Statele Unite în 2003, iar dintre acestea, mai mult de 28 de milioane (aproape 10% din anvelopele uzate) au fost utilizate pentru a face substraturi de sol. Jocuri și alte suprafețe sportive sau " asfalt flexibil "(liant sau acoperit cu bitum modificat prin integrarea cauciucului, care folosește o formulă inventată acum mai bine de un secol (1840) cu un amestec de latex-bitum, a cărui formulare a fost îmbunătățită în 1960 de către Mc Donald, în Statele Unite , dar care era încă prea scump pentru a fi folosit la scară medie sau mare). În anii 2000, în funcție de caz, firimitul de cauciuc a fost folosit și la sol sau la subsol sau - posibil colorat - integrat în stratul de suprafață (pistă de jogging sau de rulare sau teren de joacă de exemplu).
Barieră anti-șină pentru anvelopele de ieșire pe un circuit de curse.
Barcă pneumatică de apărare .
Aripă pneumatică tip Yokohama .
Sandale din cauciuc în Peru.
Leagăn.
Alimentator de animale.
Gradinarit.
Turneu de anvelope în Coreea de Sud.
Sculptură în formă de lebădă.
Arderea anvelopelor în timpul recuperării energiei este o soluție din ce în ce mai utilizată, dar o sursă de poluare puternică dacă această combustie se efectuează în aer liber sau fără un sistem sofisticat de filtrare a particulelor și spălare a gazelor și fumului. Multe fabrici de ciment l-au folosit ca combustibil alternativ , uneori încă din anii '70 .
În 1991 , au fost incinerate doar 25,9 milioane de anvelope (10,7% din total). În majoritatea cazurilor, anvelopele trebuie depozitate, transportate, transformate (degresate, defibrate și zdrobite), ceea ce este, de asemenea, o sursă de alte poluări. Potrivit EPA, arderea anvelopei zdrobite degajă la fel de multă căldură ca aceeași greutate de petrol și cu 25% mai mult decât cărbunele, dar cenușa și reziduurile de filtrare produse ar trebui tratate și eliminate ca deșeuri toxice , deși conțin uneori mai puține a anumitor metale decât cenușa anumitor cărbuni. Fumul conține mai puțini NOx și sulf decât cei produși de mulți cărbuni americani, în special un conținut ridicat de sulf. Agenția sprijină utilizarea responsabilă a anvelopelor în cuptoarele de ciment Portland și alte instalații industriale, în trei condiții: având un plan de depozitare și manipulare a anvelopelor; Obțineți un permis de stat federal și respectați cerințele acelui permis.
De exemplu, în Statele Unite, în 2003, din peste 290 de milioane de anvelope uzate produse în anul respectiv, aproape 100 de milioane au fost reciclate în produse noi și 130 de milioane au fost refolosite ca combustibil în diferite instalații industriale., Sau aproximativ 45% din toate anvelopele uzate pentru anul.