Tout tourne rond

En collaboration avec Michelin, Porsche a développé pour la 911 GT3 RS, un pneu homologué pour les routes mouillées et les basses températures pour les périodes creuses de la saison des trackdays. Lors du processus de conception en partie numérique du Michelin Pilot Sport S 5, un outil analogique spécial a également joué un rôle déterminant.

   

Le 3 mai 2024 à Barcelone constitue une journée à noter dans les annales pour deux raisons : la météo, puisqu’il pleut, fait plutôt rare dans la métropole méditerranéenne espagnole, surtout à un stade avancé du printemps, et un second événement notable qui se déroule ce vendredi, sur le Circuit de Barcelona-Catalunya. Sur la ligne de départ du circuit situé au nord de la ville, Jörg Bergmeister est installé au volant d’une Porsche 911 GT3 RS. Il est 15 heures, et devant cette légende du sport automobile et ambassadeur de la marque Porsche, s’étend le parcours d’environ 4,6 kilomètres. L’asphalte est mouillé et le ciel couvert, les conditions sont donc idéales.

Pour quelle raison ? Parce qu’en accord avec la météo, la GT3 RS est équipée de pneus pour la pluie, un prototype du nouveau Michelin Pilot Sport S 5, spécialement conçu pour les routes mouillées et les journées fraîches. Une première dans l’histoire de la GT3. Avec le développement du Michelin Pilot Sport S 5, Porsche et Michelin créent un tout nouveau segment pour les pneus, et répondent ainsi aux attentes des clients qui souhaitent pouvoir conduire leur GT3 RS durant les conditions météorologiques défavorables en automne et au printemps. Cette nouveauté permet une extension considérable de la période d’utilisation de la GT3 RS et de la saison des trackdays. Ce nouveau pneu doit offrir une amélioration du plaisir et des performances, sans pour autant faire de compromis sur le confort et la sécurité. Il est également crucial que ce pneu offre des performances de haut niveau en dehors de son domaine d’utilisation principal, les chaussées mouillées et une conduite par des températures extérieures comprises entre 5 et 15 degrés Celsius. Le test final s’effectue à Barcelone, durant les 20 tours sur le circuit du Grand Prix.

Approuvé par un pro :

Jörg Bergmeister, ambassadeur de la marque Porsche, a servi de pilote d’essai pendant le développement de ce pneu.

Dans les centres de développement de Porsche à Weissach, en Allemagne, et de Michelin à Clermont-Ferrand, au cours des 18 derniers mois, de nombreux prototypes virtuels ont aussi roulé sur les autoroutes de l’information numérique. Pour leur part, les pilotes d’essai de Michelin ont effectué d’innombrables tours de piste avec ce pneu durant ses différents niveaux de développement sur le circuit d’essai de l’usine du fabricant de pneus à Ladoux, dans le centre de la France. Jörg Bergmeister, le pilote Porsche s’y est également rendu à plusieurs reprises. Mais ici à Barcelone, l’outil de test peut-être le plus important dans le développement des pneus Porsche est encore une fois sollicité : le « fessomètre » de Bergmeister. « Le développement des pneus constitue une discipline très spécifique de la construction automobile », expliquera-t-il après sa course. « Malgré les prototypes numériques et les environnements de développement virtuels, l’essentiel reste toujours les impressions des pilotes d’essai professionnels. La sensation de conduite réelle que procure un pneu, l’aisance de la reprise du contrôle du véhicule dans la zone de dégagement, tout cela ne peut pas être reproduit en laboratoire. Les gens comme moi sont indispensables », dit Bergmeister en riant.

Le développement d’un nouveau pneu représente un défi technologique car il constitue l’un des composants stratégiques de la construction automobile. Il tient le rôle d’interface entre le véhicule et la route et permet au moteur et au train de roulement de transmettre leur puissance sur l’asphalte. Les pneus mettent en œuvre la dynamique de conduite typique de chaque Porsche. La conception du profil, le mélange de la gomme et l’architecture d’un pneu doivent donc être exactement ajustés aux caractéristiques de performance du véhicule.

Le mélange de gomme et le profil déterminent l’adhérence du pneu, et par voie de conséquence, les performances et la sécurité du véhicule. La recette appliquée pour un mélange de gomme idéal afin d’obtenir une caractéristique définie pour un type de performance s’avère tout aussi importante que celle d’une sauce dans un restaurant trois étoiles. Le mélange de gomme doit être en parfaite harmonie avec tous les autres composants du véhicule, que ce soit le train de roulement ou l’ensemble du véhicule. 

« Le véhicule et les pneus travaillent en parfaite harmonie. »

Jörg Bergmeister

Si l’on se concentre uniquement sur une caractéristique lors du développement d’un pneu, cela se fait généralement au détriment d’une autre. À titre d’exemple, les pneus hiver nécessitent un mélange de gomme souple et flexible pour offrir adhérence et sécurité par temps froid et dans des conditions de route défavorables, mais ceci les rend plus tendres et ils s’usent généralement plus rapidement.

Mais heureusement, de grands progrès ont été accomplis dans le développement des pneus : aujourd’hui, les pneus offrent un éventail de performances qui semblait impossible auparavant. Par exemple, l’alliance d’une bonne adhérence sur chaussée mouillée et d’une faible résistance au roulement avec d’excellentes performances sur chaussée sèche et un kilométrage élevé.

Structure d’un pneu :

Bien qu’en apparence toujours noir et rond, un pneu est un composant automobile complexe. Il s’agit d’un produit high-tech stratégique dans l’œuvre d’art que constitue le train de roulement, constitué de plus de 200 composants et matériaux différents. Le mélange de caoutchouc utilisé pour la bande de roulement (1) assure le contact avec la chaussée et s’avère déterminant pour sa gamme de performances. Les pneus pour chaussée humide présentent par exemple un mélange de gomme plus souple que les pneus d’été classiques pour offrir une meilleure adhérence. La ceinture en acier composée de fils caoutchoutés (2) confère au pneu sa stabilité, tandis que le flanc (3) en caoutchouc assure la protection extérieure de la carcasse (4), la structure porteuse de chaque pneu. L’innerliner (5), une couche étanche à l’air en caoutchouc synthétique, sert à assurer l’étanchéité. Le rebord de protection (6) situé à l’intérieur garantit pour sa part le bon maintien du pneu sur la roue. La conception du profil est également décisive : elle conditionne par exemple le comportement sur chaussée mouillée et l’adhérence afin de garantir la stabilité et la précision de la direction.

Le développement d’un pneu parfaitement adapté aux performances d’un véhicule constitue l’une des tâches les plus exigeantes de la construction automobile pour les modèles de voitures traditionnels, mais créer un pneu entièrement nouveau pour un véhicule Porsche, et spécialement pour une puissante voiture de sport, d’une précision et d’une exactitude exceptionnelles telle que la 911 GT3 RS, constitue un défi majeur.

Porsche possède son propre label de qualité pour ses pneus : le sigle « N ». Un nouveau pneu ne le reçoit que s’il répond, tout d’abord à toutes les dispositions légales, mais aussi aux attentes de Porsche en matière d’adhérence, de résistance au roulement, de comportement sur chaussée humide et sèche, de bruit de roulement, de distances de freinage et, très important, de temps au tour ciblés pour la Nordschleife. « Un pneu doit être créé sur mesure pour un véhicule », explique Jan Frank, conseiller technique en dynamique et performances des véhicules routiers GT chez Porsche. « La précision et la perfection sont indispensables à tous les niveaux, car ce n’est qu’ainsi que le train de roulement, le moteur et, au final, l’ensemble du véhicule, pourront déployer toute leur puissance ». Des dimensions différentes et un ajustement ciblé des pneus des essieux avant et arrière permettent d’obtenir un comportement routier optimal typique de Porsche. Sur la GT3 RS, l’essieu arrière est optimisé pour la traction et la stabilité de conduite, tandis que l’essieu avant doit garantir une excellente réactivité.

« Le développement a constitué une aventure incroyable », explique Bertrand Fraenkel, responsable du secteur des pneus Super Sport chez Michelin. « Afin d’explorer ce tout nouveau segment de pneus, nous nous sommes fondés sur le vaste savoir-faire de nos ingénieurs et sur des technologies innovantes. Nous avons eu recours à l’IA en association avec notre vaste base de données pour déterminer la meilleure combinaison de technologies pour la carcasse, le composé de la bande de roulement et le profil. »

Fringante :

Équipée du tout nouveau pneu Michelin Pilot Sport S 5 pour chaussée humide, une 911 GT3 RS déploie toute sa puissance, même sous la pluie.

Michelin s’est très tôt décidée pour une fabrication du pneu selon le procédé éprouvé C3M utilisé pour les pneus haute performance. Selon ce mode de production, le pneu est préprogrammé sur ordinateur avant d’être produit grâce à un procédé similaire à l’impression 3D. Les ingénieurs ont ainsi pu réutiliser la même carcasse que celle du Pilot Sport Cup 2 pour obtenir la rigidité nécessaire pour la GT3 RS. À titre d’exemple, une bande de roulement ondulée a été choisie afin d’augmenter la rigidité et de la répartir entre les pneus avant et arrière. 

L’un des autres objectifs majeurs lors du développement résidait dans l’optimisation de son comportement en cas d’aquaplaning. Son profil présente quatre importantes rainures d’une profondeur de 7,4 millimètres dans la partie centrale de la bande de roulement conçues pour évacuer une plus grande quantité d’eau. Ceci permet un contact stable avec la chaussée, même à grande vitesse. La technologie Michelin Premium Touch a été utilisée dans un design spécial GT3 RS pour obtenir l’esthétique souhaitée. Le pneu présente ainsi un aspect velours unique sur le flanc et une surface de gomme entièrement mate.

Mais le mélange pour la bande de roulement à base de silice constitue la technologie la plus importante. « La silice est connue pour conférer aux pneus une faible résistance au roulement », explique Bertrand Fraenkel. « Pour le pneu GT3 RS, nous avons développé un mélange spécial de silice qui améliore aussi bien l’adhérence sur chaussée mouillée que sèche ». Au terme du développement, ces caractéristiques ont permis d’obtenir d’excellents temps au tour. En comparaison avec le pneu ultra haute performance Pilot Sport Cup 2 NO, les pilotes d’essai ont atteint une amélioration de dix secondes de la vitesse sur la piste d’essai irriguée de Michelin. « On atteint un tout autre niveau », déclare Mathieu Greco, développeur de pneus chez Michelin. « L’aspect déterminant lors du développement résidait dans le fait que ce pneu est conçu pour des véhicules de course, mais pas pour des pilotes de course professionnels. » Ce pneu homologué pour la route doit offrir une maniabilité confortable du véhicule et ne doit pas uniquement briller sur chaussée mouillée, mais aussi garantir un haut niveau de performance en mars ou en octobre, lorsque le soleil brille lors d’un trackday.

Le circuit de Barcelone constitue le lieu idéal pour le tester. En ce 3 mai, Jörg Bergmeister se tient sur la ligne de départ avec la GT3 RS, prêt à effectuer le premier sprint. Il accélère jusqu’à presque 250 km/h et les prototypes du tout nouveau modèle de pneu Michelin Pilot Sport S 5 adhèrent parfaitement à l’asphalte mouillé. Au bout de la ligne droite d’un kilomètre séparant la ligne de départ et d’arrivée, Bergmeister tourne violemment le volant vers la droite. L’arrière de la voiture effectue un dérapage contrôlé vers la gauche, et en un temps record, la GT3 RS se retrouve dans une position idéale pour négocier le virage. Bergmeister accélère. « C’était de la folie », confiera-t-il plus tard. Il n’avait encore jamais conduit une GT3 RS sur un sol mouillé avec de telles réactions. Normalement, lors d’un trackday, dans de telles conditions, on laisse les voitures GT3 au garage et on attend dans les stands que les conditions s’améliorent.

Jörg Bergmeister pousse désormais les pneus et le véhicule au maximum pour tester leurs limites qui grâce à leur nouvelle configuration se sont étendues. Le circuit de Barcelone-Catalunya est considéré comme un circuit exigeant en raison de son tracé conçu pour la Formule 1 et des transitions particulièrement exigeantes entre les sections à haute vitesse et les virages difficiles. Jörg Bergmeister teste le comportement « snappy » du pneu, à savoir son efficacité dans la gestion de la soudaineté des transitions entre des périodes d’adhérence et d’absence d’adhérence. « Incroyable », déclarera-t-il plus tard. Malgré la chaussée mouillée et son style de conduite « très sportif », le pneu demeure « étonnamment unsnappy ». Le Michelin Pilot Sport S 5 gère parfaitement le circuit, même soumis aux impitoyables exigences de Bergmeister. La « pleine puissance GT3 » se déploie jusqu’au dixième tour. Par la suite, la situation devient « quelque peu délicate », comme l’explique le coureur professionnel. En effet, après une vingtaine de minutes de test des pneus mouillés, le soleil fait son apparition. La température, jusqu’à lors inférieure à dix degrés Celsius, s’approche à présent des 20 degrés, et le revêtement de la route sèche rapidement, comme un drap de bain sur la plage de la Costa Brava toute proche.

Le pneu pour chaussée mouillée doit à présent faire ses preuves, et Bergmeister entend bien l’y contraindre. La course se termine dans des conditions presque estivales, mais « le véhicule et le pneu continuent de travailler en parfaite harmonie », expliquera-t-il. Après 20 tours de conduite sportive de Bergmeister, en partie sur un circuit mouillé, en partie sur de l’asphalte chauffé par le soleil, « le pneu ne présente aucune usure notable ». Le pilote professionnel est enthousiasmé : « Le circuit de Barcelone est connu pour user les pneus ». Certains pneus ne résistent pas et tombent en morceaux après une « chevauchée sauvage », affirme-t-il en riant.

Au terme des 20 tours, Bergmeister descend de sa 911 GT3 RS en secouant la tête d’un air incrédule. Un sourire se dessine sur son visage, plus éclatant que le soleil qui brille à présent dans le ciel bleu. Son verdict est clair, avant même qu’il ne livre son premier commentaire. Le Michelin Pilot Sport S se voit octroyer le précieux sigle « N » et est homologué par Porsche. Et bien entendu, il est également homologué par Bergmeister.

Un niveau de performance exceptionnel

Qu’est-ce qui a poussé Porsche et Michelin à concevoir le Michelin Pilot Sport S 5 pour la 911 GT3 RS ?

Le Michelin Pilot Sport S 5 représente un tout nouveau segment de pneus, car jusqu’à présent, il n’existait aucun pneu pour chaussée mouillée pour les voitures GT3. Il nous permet de considérablement prolonger la saison des trackdays et la période d’utilisation durant l’année de la 911 GT3 RS. Le Pilot Sport S 5 est le pendant de notre pneu ultra-hautes performances Pilot Sport Cup 2 R. Nous répondons ainsi à un souhait de nos clients : profiter de la GT3 RS même par temps de pluie.

Adapté aux attentes :

Jan Frank, conseiller technique en dynamique et performances des véhicules routiers GT, estime que le nouveau pneu répond à un « souhait de longue date des utilisateurs ».

Quels sont les avantages de ce pneu ?

Ce pneu offre un niveau de performance exceptionnel en termes d’adhérence et d’évacuation de l’eau. Son profil, spécialement conçu pour les chaussées mouillées, présente des rainures d’une profondeur de jusqu’à 7,4 millimètres pour une évacuation particulièrement efficace d’une grande quantité d’eau, ce qui réduit fortement le risque d’aquaplaning et augmente significativement la vitesse de flottement critique. Son mélange de gomme à haute teneur en silice est nettement plus souple que celui du pneu UHP Pilot Sport Cup 2 R. Cela garantit une meilleure adhérence sur les surfaces mouillées. Le tout combiné à une excellente longévité, de faibles valeurs d’usure, des performances remarquables même par temps mixte avec des passages secs, sans jamais compromettre la sécurité. Il peut donc également être utilisé comme pneu pour le quotidien.

Quel rôle tiennent les expériences vécues par les pilotes d’essai lors du processus de développement ?

Un rôle décisif ! Chaque étape de développement a fait l’objet d’une évaluation complète par des pilotes d’essai au cours de nombreuses heures de tours de piste. Michelin a même des pilotes d’essai spécialement formés aux véhicules Porsche, à même d’évaluer chaque aspect, quelles que soient les conditions. Nous avons bien entendu nos propres pilotes d’essai, comme Jörg Bergmeister. Les étapes décisives du développement sont aussi testées en environnement virtuel avec des prototypes numériques. Cela nous permet d’économiser du temps et de l’argent, tout en étant extrêmement fiables. Mais, avec un composant clé et stratégique comme le pneu, qui assure l’interface entre le véhicule et la chaussée, les valeurs empiriques humaines sont essentielles, d’autant plus pour les pneus destinés à un modèle axé sur la performance comme la 911 GT3 RS.

Axel Stubbe
Axel Stubbe
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