C'est une question intéressante! Quels pneus le véhicule tout-terrain le plus puissant devrait-il utiliser ? Il semble que même les pneus MT (Mud Terrain) puissent glisser. Alors, qu'est-ce qui peut vraiment gérer les routes boueuses comme s'il s'agissait d'un terrain plat ? La réponse est « les traces ». Les bulldozers, les excavatrices ou les véhicules-citernes à chenilles ne semblent pas glisser.
Laissons de côté les différences entre les chenilles et les roues pour l'instant et comprenons d'abord la relation entre la zone de force et la pression.
Zone de force plus grande=Pression plus petite
Zone de force plus petite=Pression plus élevée
Le rapport entre la pression appliquée sur un objet et la surface de force est appelépression. En termes simples, plus la pression est forte, plus la force exercée est importante.
La friction des pneus est déterminée par trois facteurs principaux, et l'adhérence du pneu nécessite un facteur supplémentaire :
Rugosité de la zone de contact
Pression positive
Espace contact
La friction dépend des deux premiers facteurs. Ce n'est que lorsque la friction est suffisamment forte que le pneu peut éviter de glisser. Cependant,pression positiveest constant : le poids à vide du véhicule reste largement inchangé, et seul le poids combiné du conducteur et des passagers aura un faible impact.
Ainsi, les principaux facteurs déterminant l’adhérence des pneus sont la rugosité de la surface et la zone de contact. La zone de contact fait principalement référence à la largeur du pneu. Des pneus plus larges peuvent se déformer davantage, améliorant ainsi l’adhérence à grande vitesse. En général, les pneus plus larges ont plus tendance à glisser sur la neige et la glace, tandis que les pneus plus étroits sont moins susceptibles de glisser. Mais la différence est minime lorsqu’on utilise des chaînes antidérapantes.
Si la masse du véhicule reste la même, la pression du pneu reste inchangée. Si la pression reste constante, la seule façon de l'augmenter est de réduire la pression.zone de force.
La pression dépend à la fois de la zone de force et de la pression positive, tout comme le frottement dépend de la rugosité de la surface et de la surface de contact. Si la pression positive ne peut pas être modifiée, la seule façon d’augmenter la pression est de réduire la zone de contact. Cependant, une zone de contact plus grande réduirait la pression, et pour les pneus en caoutchouc, cela peut améliorer l'adhérence en permettant au pneu de se déformer. Mais pour les chaînes ou chenilles antidérapantes, qui sont en métal, la déformation n’est pas un facteur, la surface de contact peut donc être réduite.
Cette explication peut être un peu difficile à suivre, alors simplifions-la. L'augmentation de la surface de contact améliore uniquement l'adhérence des pneus en caoutchouc, mais pas la friction. Une zone de contact plus grande réduit en fait la friction car elle conduit à une surface de contact plus lisse.
Si une chenille était constituée d'une plaque d'acier lisse, sa zone de contact avec le sol serait trop grande, ce qui entraînerait une pression réduite et un faible frottement, la faisant glisser. Cependant, la plupart des rails sont conçus avec des sections en retrait, ne laissant que les bords métalliques saillants en contact avec le sol. Cela réduit la zone de contact et augmente la rugosité de la surface de contact (bosselée/inégale), ce qui à son tour augmente la friction. C'est pourquoi les véhicules à chenilles ne glissent généralement pas, même si le poids des chars ou des excavatrices y contribue également.
(Bien que les roues de la chenille soient lisses, ce ne sont que des roues porteuses. Les roues motrices sont spécialement conçues pour se connecter à la chenille.)
Les chaînes antidérapantes imitent les chenilles. Les chaînes métalliques antidérapantes sont similaires aux chenilles, mais comme la masse de la voiture est beaucoup plus petite, la pression exercée par les chaînes métalliques reste faible. Il ne suffit pas de broyer la glace ou la couche de neige compactée en glace. Le frottement en position de déverrouillage est trop faible, ce qui entraîne un glissement continu.
De nombreuses chaînes antidérapantes sont équipées de pointes en tendon de vache. Les pointes de ces pointes sont petites et les pneus appuient sur le sol avec seules les pointes entrant en contact. Cela signifie que la surface de contact est extrêmement petite, ce qui maintient la pression inchangée mais l'augmente considérablement. La haute pression permet aux pointes de pénétrer dans la glace, ce qui contribue à faire avancer la voiture.
C'est pourquoi les pneus équipés de chaînes antidérapantes ne glissent pas. Seules les chaînes qui peuvent pénétrer dans la glace ou celles qui présentent une friction extrêmement élevée peuvent empêcher le glissement, ce que les pneus eux-mêmes ne peuvent pas réaliser. Par conséquent, la conduite sur la neige ou la glace nécessite des chaînes antidérapantes avec des pointes ou des roues à chenilles modifiées (bien que ces dernières soient coûteuses et peu pratiques).
En résumé:Les chaînes antidérapantes avec pointes augmentent la pression et la friction sur les surfaces glissantes, aidant les pneus à adhérer au sol et empêchant le dérapage.