Les pneumatiques : exercices corrigés, CAP Maintenance véhicules

On part de la donnée : $p = 2{,}3\ \text{bar}$.

On sait que $1\ \text{bar} = 10^5\ \text{Pa} = 100\,000\ \text{Pa}$ ².

On multiplie : $p = 2{,}3 \times 100\,000 = 230\,000\ \text{Pa}$.

Contrôle : $230\,000$ est bien un peu plus du double de $100\,000$, ce qui est cohérent avec 2,3 bars.

Donnée : $p = 250\,000\ \text{Pa}$.

Le lien à utiliser est $1\ \text{bar} = 100\,000\ \text{Pa}$ ².

On divise : $p = \dfrac{250\,000}{100\,000} = 2{,}5\ \text{bar}$.

Contrôle : $2{,}5 \times 100\,000 = 250\,000$, on retrouve bien la donnée.

On note les deux valeurs : mesurée $1{,}8\ \text{bar}$, préconisée $2{,}3\ \text{bars}$.

On calcule l'écart : $2{,}3 - 1{,}8 = 0{,}5\ \text{bar}$.

On vérifie par l'addition : $1{,}8 + 0{,}5 = 2{,}3$.

On conclut que le pneu est sous-gonflé de $0{,}5$ bar.

Déficit de pression : $2{,}3 - 1{,}8 = 0{,}5\ \text{bar}$.

La référence est la pression préconisée, $2{,}3\ \text{bars}$ : on forme le rapport $\dfrac{0{,}5}{2{,}3}$.

On calcule : $\dfrac{0{,}5}{2{,}3} \approx 0{,}2174$.

On multiplie par 100 : $0{,}2174 \times 100 \approx 21{,}74\ \%$.

Contrôle : $21{,}74\ \%$ de $2{,}3$ donne environ $0{,}5$, ce qui retombe sur le déficit de départ.

Conversion : $p = 2{,}2\ \text{bar} = 2{,}2 \times 10^5 = 220\,000\ \text{Pa}$ ².

La surface est déjà en m² : $S = 0{,}012\ \text{m}^2$.

On écrit la formule : $F = p \times S$.

On calcule : $F = 220\,000 \times 0{,}012 = 2\,640\ \text{N}$.

Interprétation : avec $g \approx 9{,}81\ \text{m/s}^2$, cette force équivaut au poids d'environ $270\ \text{kg}$ portés par ce pneu.

On isole l'aire : $S = \dfrac{F}{p}$.

Cas 1, $p_1 = 2{,}0\ \text{bar} = 200\,000\ \text{Pa}$ ² : $S_1 = \dfrac{3\,000}{200\,000} = 0{,}015\ \text{m}^2 = 150\ \text{cm}^2$.

Cas 2, $p_2 = 3{,}0\ \text{bar} = 300\,000\ \text{Pa}$ : $S_2 = \dfrac{3\,000}{300\,000} = 0{,}010\ \text{m}^2 = 100\ \text{cm}^2$.

On calcule la différence : $S_1 - S_2 = 150 - 100 = 50\ \text{cm}^2$.

Contrôle : la pression a été multipliée par $1{,}5$, l'aire a été divisée par $1{,}5$ ($150 \div 1{,}5 = 100$). C'est cohérent.

Cause probable : un sur-gonflage. Un pneu trop gonflé s'use aussi plus vite, mais au centre de la bande de roulement ⁴.

Conséquences : les flancs du pneu deviennent plus rigides, ce qui réduit la surface de contact avec le sol. Le confort et l'adhérence baissent ⁴. De plus, le pneu devient plus sensible aux arrachements de gomme, par exemple lors d'un patinage ⁴.

Consigne au client : revenir à la pression indiquée par le constructeur, contrôlée à froid, et vérifier régulièrement. L'économie de carburant espérée ne compense pas l'usure prématurée et la perte d'adhérence.

Geste d'atelier : mesurer la pression de chaque pneu, ajuster à la valeur préconisée, puis noter l'état de la bande de roulement sur la fiche d'intervention ³.

Hypothèse : un sous-gonflage. Un pneu sous-gonflé s'use plus vite, tient mal la route, surtout sous la pluie, et fait augmenter la consommation de carburant ⁴.

Écart de pression : $2{,}2 - 1{,}6 = 0{,}6\ \text{bar}$ à ajouter sur chaque pneu.

Opérations : (a) mesurer la pression de chaque pneu à froid ; (b) la comparer à la valeur préconisée ; (c) gonfler de $0{,}6$ bar ; (d) remesurer pour vérifier ; (e) contrôler visuellement l'état des pneus ; (f) consigner l'intervention. Ce sont des gestes de contrôle et d'ajustement du référentiel ^{1 3}.

Pourquoi l'état aussi ? Un pneu resté longtemps sous-gonflé a pu chauffer de façon excessive, ce qui augmente le risque d'éclatement ⁴. Remettre la bonne pression ne règle donc pas tout : il faut s'assurer que le pneu est encore en bon état avant de rendre le véhicule.