Technologies du pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 homologué pour Porsche 911 GT2 RS & 911 GT3 RS

A l’occasion d’un évènement organisé par Dunlop sur le circuit de Mireval près de Montpellier, j’ai pu découvrir et tester en exclusivité le nouveau pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 homologué par Porsche sur les modèles 911 GT3, 911 GT3 RS et 911 GT2 RS. Avant de l’essayer, il est important de comprendre sa conception et ses spécificités techniques.

Histoire de Dunlop et implication forte en sport automobile
Depuis 130 ans, Dunlop innove dans la création de pneumatiques pour les deux roues et les véhicules à quatre roues comme les voitures. La marque de pneus Dunlop a été créée en 1988 par son fondateur, le chirurgien vétérinaire John Boyd Dunlop (1840-1921). En regardant son jeune fils Johnny chevauchant son tricycle avec des pneus pleins en caoutchouc sur un terrain empierré, il remarqua qu’il n’allait pas très vite et ne paraissait pas très à l’aise. Il eu l’idée d’améliorer les pneus afin de fournir à son fils des conditions de déplacement plus douces et une meilleure conduite. Sa solution fut d’enrober les roues dans des fines feuilles de caoutchouc, les coller ensemble puis enfin gonfler les roues avec une pompe de ballon de football – en utilisant le haut d’un biberon comme valve. De cette manière, il développa le premier système de coussin d’air de l’histoire et posa le premier jalon de l’histoire du pneumatique.

Moins d’un an plus tard, l’invention de Dunlop fit ses débuts en course sur deux roues, permettant à un coureur peu connu de battre ses rivaux plus connus dans une série de courses de bicyclettes, grâce à l’avantage donné par les pneumatiques, établissant immédiatement le rôle des sports mécaniques comme une part de l’héritage de Dunlop.

Dunlop breveta immédiatement son idée et entreprit de développer son invention dans une entreprise commerciale, fondant ce qui devint rapidement la Dunlop Pneumatic Tire Co. Ltd. Rapidement, des usines virent le jours à Dublin en Irlande puis à Hanau en Allemagne. En 1895, de nouveaux pneus furent développeés pour la première automobile. La commercialisation des pneumatiques avaient lieu en France et au Canada ainsi qu’aux États-Unis et en Australie où ils étaient fabriqués.

Dès 1898, avec le succès des ventes des pneumatiques, l’usine de Dublin n’était plus capacitaire et la production fut transférée d’abord à Coventry en Angleterre, puis en 1902 sur un terrain de 162 hectares à Birmingham en Angleterre – plus tard connu sous le nom de Fort Dunlop à travers le Monde. En 1910, Dunlop s’installa en Malaisie sur une plantation de caoutchouc de plus de 200 000 hectares. En 1913, une nouvelle usine vit le jour à Kobé au Japon. En vingt ans, Dunlop s’est fortement développé et a révolutionné le monde des transports sur roues en rendant obsolète le pneu plein. Devenue la première société multinationale au monde, Dunlop fabriquait et commercialisait ses produits à l’échelle mondiale.

L’objectif de Dunlop était et est toujours de produire de meilleurs produits pour améliorer les performances des véhicules et le plaisir de la conduite pour les conducteurs.

Au fil des années, Dunlop n’a cessé d’innover et de s’engager de plus en plus dans le sport automobile, permettant le développement de nouvelles technologies qui se retrouvent par la suite dans les pneus routiers.

En 1984, la consolidation des activités de Dunlop liées au pneumatique en Europe, aux États-Unis et au Japon eut lieu au sein du groupe japonais Sumitomo. En 1999, Sumitomo et The Goodyear Tire Rubber Company conclurent une alliance mondiale, devenant ainsi le plus grand producteur mondial de pneumatiques. L’activité européenne de Dunlop est désormais regroupée au sein de la holding Goodyear Dunlop Tires B.V.

Dunlop est très actif en sport automobile, notamment en endurance dans différentes catégories. C’est cette expérience qui permet à Dunlop de proposer aujourd’hui des pneus homologués par Porsche sur ces modèles les plus puissants et sportifs comme le pneu Dunlop Sport Maxx Race 2. Dunlop a une place au premier rang dans des courses comme les 24 Heures du Nürburgring ou les 24 Heures du Mans (voir article En immersion chez Dunlop aux 24 Heures du Mans). L’objectif est de gagner les courses en offrant aux différentes équipes les meilleurs pneus adaptés à leurs voitures.

Dunlop a remporté 34 victoires aux 24 Heures du Mans, ce qui est toujours un record et notamment avec des voitures de course Porsche à de nombreuses reprises. Dunlop et Porsche sont partenaires depuis de nombreuses décennies et une confiance ainsi qu’un lien fort les unissent. Dunlop a également de nombreuses victoires à son actif aux 24 Heures du Nürburgring, course réputée très difficile au sein de l’enfer vert.

Dunlop Sport Maxx Race 2 : le pneu UHP homologué par Porsche et issu du sport automobile
Le sport automobile est très présent dans les gênes de Dunlop et cela se ressent dans ses pneumatiques typés sportifs. Les techniciens et les ingénieurs Dunlop sont des gens passionnés souhaitant continuellement repousser les limites, notamment concernant le grip avec des mélanges exclusifs de composants formant la matière du pneu tout comme ses renforts. C’est ce que j’ai pu découvrir lors de cette journée d’essai organisée par Dunlop afin de présenter son pneu UHP (Ultra Haute Performance).

Pour l’occasion, le pneu fut présenté par Eric Geerdink (Directeur Marketing des pneus clients pour Dunlop & Goodyear) ainsi que par Caroline Timmermans (Responsable produit chez Dunlop et Goodyear).

Le nouveau pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 a été développé par Dunlop en étroite collaboration avec Porsche Motorsport afin qu’il puisse s’adapter à la perfection aux Porsche 911 GT2 RS et 911 GT3 RS qui ont les mêmes dimensions de pneumatiques : 265/35 ZR 20 (99 Y) XL à l’avant et 325/30 ZR 21 (108 Y ) XL à l’arrière. Pour ces deux modèles Porsche, les pneus sont identiques.

Pour la Porsche 911 GT3, Porsche a également homologué en première monte le pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 dans une autre dimension spécifique à ce modèle : 245/35 ZR20 (91 Y) à l’avant et en 305/30 ZR20 (103 Y) à l’arrière. Les pneus sont très similaires mais ont des paramètres de conception légèrement différents du fait de la différence de taille.

Le nouveau pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 tire ses gênes du sport automobile, notamment au niveau de ses composants et de sa bande de roulement. Dunlop a utilisé des composés de bande de roulement issu des pneus montés sur les voitures de course. Les technologies utilisées dans les courses automobiles se retrouvent ainsi personnalisées pour ce nouveau pneu développé pour les modèles GT de Porsche offrant un grip extrême sur sol sec.

Le contour du pneu a également été optimisé afin d’avoir une pression de contact au sol la plus importante et uniforme offrant une meilleure précision de conduite et une meilleure stabilité à haute vitesse.

Dunlop a introduit une autre spécificité : des « ponts » présents dans la première rainure du pneu le rendant plus résistant, notamment afin de pouvoir encaisser des forces G élevées dans les virages.

Le pneu Dunlop Sport Maxx Race 2 possède également une structure interne (sous la bande de roulement) composée d’une superposition hybride avec de l’aramide et du nylon permettant d’obtenir une surface constante avec la route pour une grande stabilité à grande vitesse.

Les composants du nouveau pneu Dunlop Sport Maxx Race 2
Un atelier présentait l’envers du décor : la composition de ce nouveau pneu sportif homologué par Porsche. Dunlop a pour habitude de combiner les avantages des pneus développés pour le sport automobile avec ceux des voitures de route afin de pouvoir rouler en toute sécurité par tout temps (pluie, soleil, froid, chaud, …), d’offrir une bonne résistance à l’usure et aussi une diminution de la consommation de carburant.

Cela a donné naissance en adaptant certains paramètres au pneu UHP Dunlop Sport Maxx Race 2 offrant une très forte adhérence sur sol sec tout en permettant de rouler dans d’excellentes conditions par temps humide, préservant en même temps l’usure du pneu. C’est un pneu de course adapté à un usage routier.

Mélange de la bande de roulement
A travers un atelier ludique, les experts Dunlop ont offert une démonstration de la fabrication du mélange de la bande de roulement du pneu Dunlop Sport Maxx Race 2.

Une coupe du pneu permet dans un premier temps de se rendre compte des superpositions des différentes structures au niveau des flancs et sous la bande de roulement. Le pneu est bien renforcé par un maillage important sur toute sa largeur ainsi que sur ses côtés.

Le mélange de la bande de roulement est très important, notamment sur un pneu sportif où les contraintes sont très fortes. Son objectif est d’offrir au pneu un contact maximal avec la chaussée et un grip optimal en toutes circonstances. Quand on zoome au niveau macroscopique sur le surface de la chaussée d’une piste de course ou d’un circuit, on remarque qu’elle est rugueuse et inégale avec de nombreuses parties qui ne sont pas en contact avec le pneu. L’objectif de Dunlop a été de développer un mélange permettant de s’adapter à toutes ces irrégularités pour générer plus de friction permettant un maximum de pression et de contact sur le sol et de précision dans la direction.

Pour arriver à ce résultat, les ingénieurs de Dunlop ont du trouver et mélanger les ingrédients adéquats :

des polymères qui sont sous la forme de gros blocs difficiles à trancher,
des huiles minérales et synthétiques, des ingrédients aidant le traitement et le couplage,
des remplisseurs permettant de combler certains espaces,
des résines,
des agents de protection remontant vers la surface du pneu afin de le protéger tout au long de sa vie,
des ingrédients curatifs.

La base du mélange de la bande de roulement est une matrice polymère dérivée du sport automobile. Cela s’apparente à une sorte de pâte orangée pouvant être mâchouillée. Après avoir été traitée, elle est transformée en une sorte de feuille fine uniforme, ressemblant à une peau de serpent, qui va être mixée dans une machine spécifique pouvant atteindre 40 mètres de haut.

Pour cette expérience, la machine était beaucoup plus petite permettant de mélanger les différents ingrédients tout en les chauffant à différentes températures.

Une fois la matrice polymère bien mixée dans la machine, différents ingrédients sont au fur et à mesure ajoutés et mélangés toujours en chauffant le réceptacle du mélange. A la fin, on ajoute le mélange d’huile afin de lier l’ensemble.

Selon les ingrédients des mélanges, on obtient après vulcanisation (le processus de cuisson du pneu) une bande roulement plus ou moins souple en fonction des performances recherchées. Des échantillons de gomme permettent de se rendre compte de différents niveaux de souplesse de la gomme obtenue. Plus la gomme est tendre, plus elle accrochera au sol mais elle s’usera d’autant plus vite. Un mauvais dosage peut faire casser la gomme si elle s’étire, comme j’ai pu le tester sur un élément de pneu. Avec le bon dosage, la gomme s’étend et reste souple.

Un fois le mélange et la cuisson terminée, l’un des ingénieurs Dunlop a sorti le produit fini encore chaud qui ressemblait à un énorme chewing-gum noir : c’est le mélange de la bande de roulement du pneu Dunlop Sport Maxx Race 2. Ce mélange ne suffit pas pour garantir des performances élevées du pneu. Il doit être renforcé par différents éléments au niveau de la carcasse.

Renforcement de la carcasse du pneu
En regardant de nouveau la coupe du pneu Dunlop Sport Maxx Race 2, on remarque sur la photo ci-dessous des éléments métalliques (sur 2 lignes en bas) et des points de gris dans le pneu qui est le renfort Hybrid. Ce sont les éléments renforçant le pneu. Un pneu n’est pas juste un rond de caoutchouc comme on pourrait le penser. Il est bien plus complexe.

Pourquoi les renforcement sont-ils importants?
Ils permettent au pneu d’avoir une stabilité supérieure à haute vitesse. L’une des caractéristiques principales de ce pneu est l’utilisation d’une superposition hybride torsadée d’aramide sur du nylon (reliée ensuite sous forme de maillage) permettant une plus grande surface de contact du pneu à toutes les vitesses offrant une stabilité supérieure à haute vitesse. La technologie de renforcement fournit au pneu une rigidité latérale maximale pour un grip optimal et ainsi que des performances élevées.

Pour mieux comprendre, on se plonge au niveau des fils de nylon (en blanc au centre de la photo ci-dessus) et d’aramide (en jaune en-dessous) qui ont chacun leurs propriétés et leurs points de rupture. Le point de rupture de chaque fil a été testé sur une machine spéciale mesurant l’élongation maximale en % (abscisse) et la force en Newton jusqu’à la rupture (ordonnée).

Le nylon est utilisé dans les pneus de haute performance et ultra haute performance. Il a de bons comportements de fatigue et d’adhérence ainsi qu’une résistance élevée. Il aura tendance à casser plus lentement et à s’allonger plus comme le montre la courbe rouge du bas.

L’aramide (Aramid en anglais : ARomatic polyAMIDe) est utilisé dans le sport automobile, mieux connu sous le nom de Kevlar. Il présente une haute ténacité et une très grande résistance à la déformation. Il aura tendance à casser plus rapidement mais il se déforme moins comme le montre la courbe verte de gauche.

Dunlop a choisi de combiner pour son pneu Sport Maxx Race 2 ces deux matériaux sous forme de fils fins torsadés sous le terme « Hybrid ». La technologie Hybrid combine la résistance du nylon avec la grande force de l’aramide.

Le fil d’aramide est enroulé en spirale autour du fil de nylon afin de fournir un renforcement de la carcasse du pneu via une sorte de maillage située entre la bande de roulement et la carcasse métallique. L’ensemble est teinté en noir, n’étant pas leurs couleurs d’origine.

Lorsque que l’on teste l’enroulement de ces deux fils, l’ensemble ne casse pas, seul le fil d’aramide se rompt à une tension extrême permettant au fil de nylon de sécuriser l’ensemble. C’est la troisième courbe bleue au centre du graphique.

Ainsi, ces technologies issues du sport automobile se retrouvent dans ce pneu routier homologué par Porsche pour ses véhicules les plus sportifs. Elles offrent au pneu des performances de sport automobile en combinaison avec une stabilité et une uniformité à haute vitesse.

Via cet atelier, on comprend mieux ce qui se cache dans la composition du pneu et comment il peut offrir un grip exceptionnel et une résistance forte aux contraintes qu’il subit notamment sur circuit ou dans des virage serrés.

Après ces explications, il était temps de passer à d’autres étapes : la discussion avec le pilote d’essai Porsche Timo Kluck, la découverte d’un pneu prototype plus performant et enfin l’essai sur circuit des Porsche 911 GT2 RS et Porsche 911 GT3 RS chaussées de ces pneus UHP.