Chauffer ses pneus : la méthode

15 février 2015

Par Guillaume Greuet, avec les explications techniques de Manu Hugon, ingénieur de course (LMP1 et LMP2 chez OAK Racing, 24 Heures du Nürburgring avec BMW Motorsport, V8 Supercars avec Ford Performance Racing, développement des pneus Dunlop Motorsport).

Avant de vouloir mettre en place une bonne technique de pilotage lors d'un tour de chauffe, il faut comprendre les bases du fonctionnement d'un pneumatique. Sa tenue de route, qui dépend évidemment des conditions extérieures, repose sur deux principes : le grip mécanique et le grip chimique.

Préambule : grip mécanique, grip chimique

Dans le premier cas, on entend par "mécanique" le contact avec le sol qui fait que le pneu ne ripe pas : le frottement. Par exemple, si j'accroche une feuille de papier au mur avec une punaise, c'est le contact de la punaise avec le mur qui fait tenir la feuille. C'est la même chose pour un pneumatique : la masse de la voiture le fait appuyer sur le sol, ce qui engendre une force de frottement qui l'empêche de glisser. Mais si je colle cette même feuille avec de la colle ou de la pâte adhésive, ce sont les molécules collantes du produit qui la font tenir au mur. Pour un pneumatique, on parle de grip "chimique", qui s'obtient par la transformation des molécules lorsqu'on le met en température. Il devient collant, un peu comme du chewing-gum. On s'en rend bien compte si l'on pose sa main sur un slick qui vient de rouler…

C'est ici que se trouve la grosse différence entre les pneus de série et de course. Sur une voiture de tous les jours, la répartition est à peu près de 50/50, ce qui permet d'avoir un pneu efficace même en sortant du garage. Mais sur un slick, la part du grip chimique est plus importante et avoisine les 70/30, voire les 80/20.

Deux barres comparant la part de grip mécanique et de grip chimique : 50 % et 50 % pour un pneu de série, 30 % et 70 % pour un slick
Un pneu de série dépend à parts égales du frottement et de la gomme chaude ; un slick dépend surtout de sa température.

Pour résumer, les slicks sont des thermogommes dont les capacités d'adhérence dépendent fortement de leur température de fonctionnement. Un slick froid peut n'offrir que 10 % de l'adhérence qu'il est capable de fournir à chaud ! C'est pour cela qu'il faut les chauffer pour qu'ils soient efficaces. La température de fonctionnement optimale varie selon les marques et les modèles, mais elle se situe entre 80 °C et 120 °C. En dessous comme au-dessus, l'adhérence obtenue peut être radicalement plus faible. Il n'est d'ailleurs pas rare de voir rouler des pilotes avec des pneus pluie sur le sec, par des températures proches de zéro. Dans les bonnes écoles de pilotage, on fait rouler les autos en pneus pluie dès que le thermomètre passe sous les 10 °C, car il est trop difficile pour des stagiaires débutants de les maintenir en température.

Le contexte

La chauffe des pneus est à mon avis un des éléments clés de la bonne exploitation d'une voiture de course. Certains propriétaires n'arrivent pas à les chauffer et se retrouvent avec une auto difficile et piégeuse à piloter. Sur une traction comme la Clio Cup, présente dans ce numéro de Racer's, on a souvent du mal à mettre en température les pneus arrière, tandis que sur une propulsion, ce sont les pneus avant qui sont la clé d'une bonne performance.

En premier lieu, il faut accorder une grande importance au contexte dans lequel on se trouve au moment de prendre la piste : en plein été avec des pneus neufs, ou sur le premier trackday de l'année avec des pneus d'occasion qui ont dormi tout l'hiver dans votre garage. Dans le premier cas, les slicks sont très vite efficaces et la chauffe est très rapide, voire quasi inexistante avec des gommes très tendres. Dans le second, la bande de roulement a durci et formé une espèce de croûte très dure, difficile à enlever. Même en plein soleil, il faudra trois tours pour bien les chauffer…

Ensuite, si l'on redémarre une session en pleine journée après une courte pause, ou si l'on n'a pas roulé pendant un bon moment, cela change aussi la donne. Si l'on a roulé dix minutes avant, les freins ont continué de diffuser leur chaleur et l'air à l'intérieur des pneus est resté chaud. Il ne reste plus que la bande de roulement à réchauffer, et comme le reste est déjà à température, cela se fait tout seul. En revanche, si la voiture n'a pas roulé pendant un bon moment (suffisamment pour que les freins refroidissent), il faudra refaire une vraie chauffe complète.

Enfin, lorsque les températures extérieures descendent sous les 15 °C environ, il devient obligatoire d'être prudent à chaque retour en piste. C'est aussi fréquemment un frein à l'acquisition de ce genre de voiture, car on ne se sent pas "au niveau" pour bien chauffer les pneus slicks. Mais je vais vous démontrer qu'avec un peu de bon sens et de méthode, c'est très simple…

Comment faire ?

Contrairement à une idée reçue, il n'est pas forcément nécessaire de zigzaguer. On le fait en course car, derrière la voiture de tête (la "leading car"), on ne peut pas prendre de vitesse (120 km/h environ) : on compense en zigzaguant avec des accélérations et des freinages. Cette technique est inutile et fortement déconseillée en roulage club, car il est possible de prendre de la vitesse. De plus, d'autres véhicules présents sur la journée avec des pneus de série n'ont pas besoin de chauffer leurs pneus et sont susceptibles de vous doubler ! Incident garanti : ils pensent que vous les laissez passer en vous mettant à droite, ils s'engagent… et vous revenez vers eux violemment.

La bonne technique en club consiste à utiliser la chaleur générée par les freins. On chauffe plus les pneus grâce à la chaleur que diffusent les freins que par le frottement avec le sol. La chaleur remonte vers la jante et l'air à l'intérieur du pneu, qui vont à leur tour réchauffer la bande de roulement par l'intérieur. Le frottement vient parfaire cette chauffe.

Lorsqu'on prend la piste pour la première fois (le matin, par exemple), tout est froid. On a certainement fait chauffer le moteur et éventuellement la boîte de vitesses, mais les freins, les jantes et les pneus sont complètement froids. Mon premier conseil : prudence et progressivité ! La première accélération (au bout de la voie des stands, à la sortie, pas devant les stands) peut en revanche être assez franche : avec une traction, il y a peu de risque de partir en travers. Cela permet d'enlever la première couche de saleté (cailloux, gomme récupérée, etc.) et de chauffer un premier coup la bande de roulement des pneus avant. Avec une propulsion, suivant la puissance, il faut faire attention, car l'arrière n'aura absolument aucun grip. J'ai déjà vu une voiture faire un tête-à-queue dans les stands avec des pneus froids… Bref, un bon burn ne fait pas de mal, mais sans aller jusqu'au nuage de fumée, hein !

Sur la piste, commencez tranquillement avec des zones de freinage largement rallongées (120 % de la normale, par exemple). Augmentez progressivement la vitesse dans chaque ligne droite, ce qui vous obligera à freiner de plus en plus et chauffera les freins. Dans les plus longues lignes droites, alternez accélérations et freinages en ligne, toujours dans l'optique de chauffer les freins, qui transmettront la chaleur aux pneus.

Dans les virages, on prend une grande marge au début (par exemple 50 % du rythme normal), puis on augmente progressivement les appuis. Au bout d'un tour complet comme ceci, on commence à tester un peu l'adhérence dans les virages les plus sécurisés, c'est-à-dire les plus lents. Évitez, s'il vous plaît, de faire ces premiers tests dans Blanchimont à Spa ou dans la courbe Dunlop au Mans. On braque volontairement plus qu'il ne faudrait au milieu du virage pour "contraindre" un peu l'auto. À ce niveau-là, les pneus arrière ne sont pas encore chauds et l'on s'attend évidemment à ce qu'elle décroche. Les freins arrière sont plus petits et le carrossage négatif n'aide pas : il faut donc l'anticiper et corriger au volant.

C'est au deuxième ou troisième tour, en fonction du circuit, que les pneus avant sont bien chauds. La voiture freine fort, elle est très maniable et l'on commence à avoir des vitesses de passage proches de la réalité. C'est précisément à ce moment-là qu'il faut se méfier, surtout sur une traction ! La partie extérieure des pneus arrière peut ne pas avoir eu de contact avec le sol à cause du carrossage négatif. Tout est chaud, sauf ces fameux 5 cm extérieurs de gomme qui ne touchent le sol que lors des gros appuis. Il reste encore cette croûte de cailloux et de gomme récupérée… À ce stade de la chauffe, il faut se forcer à exagérer les appuis, à en faire trop pour atteindre cette zone et ressentir un appui important. Ne partez pas sur un tour à fond tant que vous n'avez pas ressenti ces forts appuis de chaque côté !

Souvent, sur un circuit comme le Bugatti au Mans, qui tourne beaucoup plus à droite qu'à gauche, on se sent prêt et on "envoie". Mais lorsqu'on arrive au premier vrai virage à gauche, le Musée, c'est le drame ! Grosse glissade, voire tête-à-queue, simplement parce que la bande extérieure du pneu arrière droit n'a pas été chauffée ni nettoyée de ses saletés. Mais lorsque les appuis en courbe rapide ont été testés des deux côtés, la chauffe est terminée. Gaz !

Dernier point, en ce qui concerne les roulages en club : je recommande fortement de se méfier des nouvelles générations de pneus semi-slicks de type Michelin Sport Cup ou Pirelli Trofeo R. Certains de ces pneumatiques ont aussi besoin d'être mis en température pour être efficaces et, surtout, ils perdent une grande partie de leur efficacité s'il fait trop froid ou qu'il y a trop d'humidité sur la piste. Rappelez-vous qu'il faut toujours démarrer tranquillement une session pour "sentir" le grip des pneumatiques, et qu'il faut se forcer à freiner : c'est de la chauffe gratuite !

Deux courbes schématiques de l'adhérence selon la température : le pneu pluie atteint son maximum vers 40 à 50 °C, le slick entre 80 et 120 °C
Chaque pneu a sa plage de température idéale (courbes schématiques, refaites d'après le graphique du magazine).

Les semi-slicks

Comme vous avez pu le voir à travers les explications données dans cet article par Guillaume (le pilote) et Manu (l'ingénieur), aborder le thème du pneumatique n'est pas facile : il faut de l'expérience et de la pratique pour en maîtriser le fonctionnement. Et même après des années d'expérience, ça évolue toujours… En roulage club, c'est exactement la même chose avec la démocratisation des pneus de série à hautes performances, qu'on appelle des semi-slicks. Le principe est de proposer un pneu homologué qui permet de venir par la route sur ses journées de roulage, mais avec des performances nettement supérieures à un pneu classique lorsqu'on l'utilise intensivement sur piste. Toutes les marques sont présentes sur ce marché : Michelin, Dunlop, Pirelli, Toyo, Bridgestone et j'en passe. Alors, comment s'y retrouver et faire un choix pour son auto ? Voici quelques conseils.

Fonctionnement

Il faut bien comprendre que les explications données dans cet article sur les pneus de compétition s'appliquent également aux semi-slicks : les manufacturiers font des choix différents au niveau de la composition du pneumatique, qui ont une influence sur le comportement sur circuit. Le mélange (le "compound") est plus tendre sur certains modèles et plus dur sur d'autres, ce qui donne des plages d'utilisation et des niveaux de grip différents. Mais dans tous les cas, il faut tenir compte de la température de fonctionnement, qui passe essentiellement par une bonne gestion de la pression du pneu.

La grande différence avec un pneu de compétition, c'est que le semi-slick doit convenir à plusieurs utilisations : météo, température extérieure, type de voiture, etc. Et c'est ici que ça se complique ! En compétition, si le pneu ne va pas, on rentre au stand pour passer un autre train, mieux adapté. En trackday, vous n'avez en général pas 36 configurations possibles : si vous êtes de plus en plus nombreux à venir sur plateau, la grande majorité vient par la route et ne change pas de roues pour rouler sur la piste…

Comportement

La course à l'armement est clairement visible chez les manufacturiers sur ce secteur, avec des nouveautés qui sortent au rythme des nouvelles supercars disponibles sur le marché. Il est donc difficile d'avoir des informations détaillées sur leurs choix techniques et sur les conditions optimales d'utilisation. Alors, lorsqu'on est pilote amateur et qu'on roule en club, qu'avons-nous à notre disposition ? J'imagine mal la moitié du paddock en train de faire des relevés de température à chaque session, et ça n'aurait pas grand intérêt pour un roulage loisir. Nous devons donc utiliser deux choses : la gestion de la pression et le ressenti au volant. La pression est un bon moyen de jouer sur la température de fonctionnement, et le ressenti au volant nous permet de savoir si l'on est en dehors de la plage d'utilisation ou non : si ça glisse de trop, c'est en général mauvais signe !

Mais pour sentir les différences et juger du bon comportement d'un pneumatique ou d'une voiture en général, il faut avoir certaines notions de pilotage. Si vous rentrez dans une épingle en butée de braquage et gaz à fond, évitez une conclusion hâtive du type "ça sous-vire, mes pneus avant, c'est de la daube". Il y a certainement un petit travail à faire entre le siège et le volant avant de vider son compte en banque…

Comment choisir ?

D'abord, analyser son utilisation. Fait-on deux sorties piste par an et 20 000 km de route, ou la voiture ne sort-elle que pour les loisirs sur circuit ? Certains manufacturiers font des choix assez radicaux, qui peuvent ne pas convenir à une utilisation à dominante routière, même s'ils sont homologués. J'ai en tête l'exemple du dernier-né de la gamme Pirelli : le Trofeo R. J'ai eu l'occasion de discuter avec une personne du staff lors d'une journée de présentation, qui m'a dit qu'il ne fallait pas l'utiliser sous la pluie car il était catastrophique : "très sincèrement, c'est quasiment un slick retaillé, ce pneu". Je l'ai ensuite roulé à plusieurs reprises sur différentes journées, et c'est effectivement le cas. Sur le sec, on est proche du comportement d'un pneu de course : il faut le faire monter en température, sinon il n'y a pas de grip, et une fois chaud, ses performances sont assez incroyables. On peut enchaîner les tours sans perte d'efficacité et avec beaucoup de rythme, un régal ! Mais la première fois que je l'ai roulé sous la pluie, j'ai fait deux tours et je suis rentré aux stands en pensant qu'il y avait un problème : zéro grip ! Bien analyser son utilisation est donc primordial avec ce pneumatique, car si l'on tombe sur une journée de pluie, on ne prend aucun plaisir sur la piste et cela devient dangereux sur la route. Il conviendra parfaitement à un utilisateur intensif qui a peut-être un autre jeu de roues pour les conditions difficiles, ou qui n'a pas peur de perdre une journée de roulage s'il pleut. D'autres lui préféreront le Michelin Pilot Sport Cup 2, plus polyvalent : un peu moins performant sur le sec, mais utilisable sous la pluie.

Il faut également prendre en compte le type de véhicule que l'on utilise. Prenons l'exemple d'un pneu très répandu sur les trackdays, notamment parce qu'il offre un bon rapport prix/performance : le Toyo R888. C'est un très bon pneu sur les voitures légères (type Lotus ou Clio RS), facile d'utilisation et plutôt performant. Mais sur une voiture plus lourde, comme une GT de prestige, il a une plage d'utilisation plus restreinte et un "pic" de fonctionnement. Lorsqu'il chauffe trop, il perd de son efficacité et se dégrade assez rapidement. Sur une voiture légère, on arrive à garder une température de fonctionnement correcte, mais dès qu'on passe à une voiture lourde, on sort rapidement de la plage optimale et cela se ressent au volant. D'ailleurs, Toyo annonçait alors la nouvelle version du R888, développée sur des supercars.

Vous l'avez compris, il n'y a pas de solution universelle, comme dans beaucoup de domaines du pilotage automobile. Il est impossible de dire qu'un semi-slick est bon ou mauvais. Il peut être très performant sur une voiture et dans une condition donnée, mais complètement hors course dans une autre configuration. Avant de faire un choix, il faut se renseigner auprès des autres utilisateurs, parcourir les forums spécialisés et demander des conseils. Et parfois, il faut simplement accepter qu'on s'est trompé de choix : on ne sent pas sa voiture, on change sans arrêt les réglages de train sans améliorer son chrono, et on ne comprend pas pourquoi on n'y arrive pas alors que tous nos copains vantent les mérites de ce pneu. Le seul lien avec le sol, c'est le pneumatique : c'est un choix très important, il faut trouver le pneu qui vous convient, à vous et à votre pilotage.

Cet article est issu du numéro 8 de Racer's, le magazine de Marc Peraldi. Merci Marc !

Cet article a été rédigé avec l'aide d'une intelligence artificielle et relu par EuropaTrackdays.