La roue et le pneu tubeless réinventés par Mavic

Tous les dépôts de brevets n'aboutissent pas à une commercialisation de l'idée, et quand ça aboutit, ça prend parfois de nombreuses années. Mais pour avoir lu en détail le brevet d'invention et connaissant les qualités de Jean-Pierre Mercat, ce nouveau procédé de pneu tubeless est très intéressant et pourrait bien, s'il est commercialisé, intéresser même les cyclistes professionnels sur la route et annoncer, pourquoi pas, le déclin du boyau.

Dans ce brevet, les avantages et inconvénients des boyaux ainsi que des pneus tubeless actuels sont mis en exergue.

Je vais tenter ici de vous retranscrire les divers éléments intéressants sur ces deux types de "pneumatiques" vélo et vous décrire sommairement ce qui change dans la conception de la jante et du pneu tubeless imaginé par Jean-Pierre Mercat. Attention, je ne suis pas scientifique ou mécanicien spécialiste de la chose. Je ne retranscrit donc que ce que j'en ai compris !

Avantages et inconvénients des solutions actuelles

Les boyaux

Ses avantages

• Légèreté de la jante
• Sollicitation sur la jante, même à forte pression, quasi nulle
• Pas de déjantage même en cas de pression nulle

Ses inconvénients

• Lors du montage, le diamètre du boyau étant très légèrement inférieur à celui de la jante, une compression se crée sur la jante et provoque une diminution de la tension des rayons (environ 8 daN sur une tension totale de 100 daN).
• Complexité du collage/décollage sur la jante
• Difficulté de réparation
• Encombrement et poids lorsqu'on doit emmener un boyau de secours
• Coût nettement plus élevé que le pneu
• Risques élevés de crevaison par pincement de la chambre lors d'un tallonage
• Risques d'endommagement du boyau en cas de roulage à plat

Les pneumatiques

Ses avantages

• Montage et démontage faciles
• Réparation aisée
• Poids du nécessaire de réparation (une chambre à air) réduit
• Pas de crevaison par pincement sur les pneumatiques de type tubeless

Ses inconvénients

• Poids, avec notamment des tringles pesant de 40 à 100g en fonction du matériau utilisé
• La jante est soumise à la pression du pneu. On peut observer une perte de 30 daN de la tension des rayons
• Parois de la jante assez haute pour pouvoir recevoir les tringles des pneumatiques et résister à la pression
• Plus la pression de gonflage augmente, plus la sollicitation du pneu sur la jante augmente et donc, plus la tension des rayons diminue.
• Perte de pression en général très rapide en cas de crevaison car jonction jante/pneu non prévue pour être étanche
• Risque de déjantage lorsque la pression est nulle
• Poids total roue + tubeless plus important qu'avec une roue traditionnelle + pneu et chambre car les tringles doivent être plus rigides et donc plus lourdes, mais la jante doit aussi être plus résistante
• Les gorges qui reçoivent les talons du pneu peuvent représenter près de la moitié de la hauteur de la jante

Solutions apportées par ce brevet

Ce brevet d'invention vise donc à réaliser une jante pour pneu tubeless aussi légère qu'une roue à boyau, un pneu tubeless aussi léger qu'un pneumatique traditionnel, avec la facilité de mise en place et de répération d'un pneu. Et cela sera applicable aussi bien à la route qu'au VTT.

Mais comme on peut le voir sur ces schémas, cela oblige à totalement repenser le design à la fois de la jante, mais aussi du talon du pneumatique.

Du côté de la jante, la hauteur  mesurée entre le sommet du crochet et le fond de la jante pourra être inférieur à 5mm, contre plus du double actuellement. Cette mesure représente donc moins de 30% de la hauteur totale de la jante.

La force de cohésion s'exerçant sur la partie basse du pneu quand il est sous pression est reprise par la jante et non par la tringle. Donc, pas de déformation de la jante et de détente des rayons sous l'effet de la pression.

Un gros travail doit être effectué sur le talon très spécifique de ce tubeless qui doit pouvoir légèrement se déformer tout en résistant à une pression de 10 bars et en étant totalement étanche.

Plus de tringles

Ce talon fait l'impasse sur les traditionnelles tringles, qu'elles soient souples ou rigides. En effet, le montage de ce pneu nécessitera que son diamètre puisse varier afin de le monter sur la jante par "extension" de son diamètre. Le matériau utilisé devra êre 50 fois plus rigide que le caoutchouc naturel et 100 fois moins rigide que l'acier, matériaux traditionnellement utilisés. Joli casse-tête en vue.

Montage possible avec un faible débit de pompe à main

Les figures 6a à 6g ci-dessous montrent le processus de montage du pneumatique sur la jante.

Dès la figure 6f, on voit que même avant mise en pression, le montage est étanche. Une étanchéité primaire qui aura le très gros avantage de permettre une mise ne pression avec une simple pompe à main.

Pas besoin d'un compresseur ou d'un fort débit comme sur les tubeless actuels pour faire claquer les talons du pneumatique contre les crochets de la jante.

En cas de talonnage, quand la roue rentre violemment en contact avec un obstacle comme un gros trou, caillou, voire trottoir, cette jante est aussi bien mieux armée que les jantes actuelles. On voit sur ce schéma que la jante n'est pas plate au fond et qu'un pavé (noté 36) limite le déplacement du pneumatique. Ce pavé permet aussi de mieux protéger la jante en cas de roulage à plat.

Cela me fait penser au Pax System, solution utilisée dans l'automobile pour permettre le roulage à plat. Une bande de roulement en caoutchouc est présente sur le fond de la jante, permettant au pneu de garder une forme pour rouler même sans aucune pression.

Même en cas de rencontre violente avec un obstacle, la forme des talons limite grandement les pertes de pression, de même que le déjantage.

Un poids de jante et de pneumatique en nette baisse

Cette invention permet de régler le principal défaut des jantes à pneumatiques, leur poids. En effet, une jante de 25mm de haut en alu ne pèserait que 400g.

A comparer aux 375g d'une jante Mavic Reflex pour boyau qui n'a qu'une hauteur de 14mm et aux 435 d'une Mavic Open Pro à pneus d'une hauteur de 18mm.

Mais ce gain de poids sur la jante ne serait pas intéressant si le tubeless restait à des valeurs élevées comme c'est le cas actuellement. Cette invention permettrait d'atteindre un poids de seulement 190g en 23mm. Un gain de poids principalement dû par les suppression des tringles.

On atteint donc à un gain de poids de 8% sur la jante et 30% sur le pneumatique par rapport à ce qui se fait aujourd'hui.

 

Le procédé permet aussi de réaliser des jantes aérodynamiques d'un profil supérieur à 50mm. Mais la conception particulière du "fond de jante" semble imposer l'usage d'alliage d'aluminium pour le cerceau. Le profilé peut par contre être en carbone.

Reste donc à savoir si une telle jante aérodynamique de 50mm de haut rivalisera côté poids avec une roue à boyau 100% carbone. Si c'est le cas, les coureurs professionnels pourraient en effet bel et bien adopter rapidement ce nouveau "tubeless".

En tous cas, voici une invention qui semble prometteuse et prouve que Mavic n'a pas totalement abandonné le projet du tubeless mais veut réellement proposer une solution à la fois légère, mais aussi pratique à l'usage (montage et réparation).

Ne reste plus qu'à produire les premiers prototypes et vérifier l'industrialisation possible d'un tel système. Mais quelque-chose me dit que Mavic proposera d'ici un ou deux ans ce système !