Brevet FR2366979A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne un dispositif pour réduire la traînée aérodynamique des véhicules routiers de transport du type traeteur-semi-remorque lorsque ces derniers sont soumis à un vent de travers. Les essais en soufflerie montrent, et l'expérimentation sur route confirme que la résistance aérodynamique à 11 avancement éprouvée par les ensembles tracteurs-semi-remorques en cas de vent traversier est très sensiblement supérieure à celle éprouvée en l'absence de vent translrersal : une augmentation de l'ordre de 5C t: pour un angle d'attaque du vent de d00 est fréquemment observés. Cette augmentation de la traînée aérodynamique est due en partie au fait que, sous lteffet de l'attaque oblique du vent, une différence de session notable s'établit entre les cotés au vent et sous le vent du véhicule : un courant d'air transversal s'établit alors dans l'expace délimité par la face arriere de la cabine du tracteur et la face avant de la caisse de la semi-remorque. Ce courant transversal perd une partie de son énergie par frottement sur les aspérités de ces parois. Ce fluide partiellement dégradé est, du fait de la géométrie défavorable du raccordement de la face avant de la caisse de la remorque avec les parois laté- rales de cette caisse, restitué à l'écoulement longitudinal sous forme de tourbillons libres dont l'énergie non récupérable a éte prélevée sur l'énergie fournie par le moteur du véhicule. Différentes solutions ont été proposées pour réduire l'effet négatif de ce courant transversal. La proposition la plus séduisante sur le plan théorique prévoit de définir dans l'intervalle entre la cabine et la caisse des cellules permettant l'établissement d'un régime tourbillonnaire permanent, lié au véhicule, entretenu par l'écoulement d'alr à l'ex térieur en dépit des différences de pression existant entre les cotés au vent et sous le vent du véhicule. Cette solution se heurte en pratique aux impératifs de braquage relatif entre les deux parties du véhicule et d'accessibilité aux organes de connexion du tracteur et de la semi-temorque, qui sont situés au voisinage immédiat du plan de symétrie du véhicule Cn est conduit en fait à ne matérialiser que partiellement ces cellules au moyen d'éléments stabilisateurs fixés à la face avant de la caisse de la remorque. Les éléments stabilisateurs connus, en forme de V à faces concaves ou planes ou en forme de plaques verticales orthogonales à la face avant de la caisse, sont insuffisants pour obtenir une stabilisation efficace des tourbillons dans l'intervalle entre la cabine et la semi-remorque. Linvention vise par conséquent un Dispositif qui, tout en satisfaisant aux contraintes précitées de braquage et d'accessibilité, assure une meilleure stabilisation des tourbillons dans l'in tervaile entre la cabine et la semi-remorque. Â cet effet, le dispositif selon l'invention se compose de deux profils en équerre fixés à la face avant de la caisse de la semi-remorque et disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du véhicule, chaque profil étant fixé à la caisse par une première face sensiblement verticale et orthogonale à la dite face avant et comportant une seconde face dirigée vers l'extérieur et sensiblement parallèle à la face avant de la caisse. La forme en équerre des profils permet d'augmenter la perte de charge du courant transversal circulant entre la cabine et la caisse, donc de réduire l'importance du débit de ce courant et par suite la masse de fluide transformée à chaque instant en tourbillons libres. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en se référant au dessin annexé, sur lequel - la fig. i est une vue en plan du dispositif de stabilisation selon l'invention monté entre la cabine et la caisse de la semiremorque, et - la fig. 2 est une vue en élévation du dispositif de la figure 1. la figure 1 représente en plan une partie d'un véhicule de type tracteur semi-remorque, comprenant la cabine I et la caisse de la semi-remorque 2, la liaison entre la cabine 1 et la caisse 2 n'étant pas représentée. on a expliqué plus haut que, en cas de vent de travers, l'espace compris entre la caisse et la cabine est parcouru par un courant transversal qui augmente sensiblement la traînée aérobynamique. Pour réduire cette traînée, il est prévu selon l'invention deux profils de stabilisation 10 en forme d'équerre, fixés à la face avant 3 3 de la caisse. Chaque profil comprend une face il reliée à la face avant 3, sensiblement verticale et orthogonale à la dite face avant, et une face 12 sensiblement orthogonale à la face 11 et dirigée vers l'extérieur. De préférence, comme cela est représenté, les faces 11 et 12 se raccordent suivant un rayon. Une telle disposition assure une stabilisation efficace des tourbillons entre la cabine et la caisse et réduit par là la traînée aérodynamique. Des tourbillons ainsi "piégés" sont schématisés par les flèches. Pour la fixation des profils à la caisse, on pourra par exemple prévoir des pattes en équerre (non représentées) s'appliquant sur la face avant et fixes par boulonnage. On peut voir sur la figure 2 que la dimension longitudinale t des profils n'est pas constante, mais augmente de bas en haut. Cette dimension i est limitée à la partie inférieure du fait de la présence des organes de connexion (non représentés) entre la cabine et la caisse, et, pour que la stabilisation soit optimale, il est souhaitable que la dimension moyenne 4 soit maximale. Pour cette raison, on donne aux profils la forme trapézoïdale repré- sentée à la figure 2. D'autre part, les conditions suivantes doivent titre remplies pour que la stabilisation soit optimale : - la dimension longitudinale l des profils doit gtre comprise entre 1/3 et 1/2 de la distance L entre la face arrière de la cabine et la face avant de la caisse - la dimension transversale a de chaque profil doit valoir sensiblement 1 j3 de la dimension moyenne - l'écartement b entre les faces 11 des profils doit repré sentir entre 30 et 60 % de la largeur d de la caisse - la base des profils doit se situer sensiblement au niveau de la base de la caisse ; et - la hauteur h de chaque profil doit être comprise entre 70 et 90 ffi de la hauteur moyenne H de la caisse. Dans ces conditions, on constate que la traSnée due au courant transversal entre la cabine et la caisse est réduite dJau moins 50 %, le dispositif décrit ayant presque l'efficacité qu'aurait une obturation complète de l'espace entre la cabine et la caisse. Le dispositif de stabilisation selon l'invention peut titre combiné de façon avantageuse avec des déflecteurs de cabine (non représentés). Ces déflecteurs agissent pour que les filets d'air s'écoulent en suivant les flancs et le dessus de la caisse, au lieu de venir frapper la partie de la face avant 3 qui dépasse par rapport à la cabine, et dans le cas présent ils s'opposent également à l'attaque du vent de travers et contribuent à diminuer la traînée. Le dispositif selon l'invention peut également être utilisé sur un ensemble camion porteur-remorque, le problème posé étant le même. Dans ce cas il sera disposé dans l'intervalle entre la face arrière de la caisse du camion et la face avant de la remorque et f:Lé sur la face avant de la remorque R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif pour réduire la traînée aérodynamique due au vent de travers sur les véhicules du type tracteur semi-remorque, du type comprenant des éléments de stabilisation montés entre la cabine et la semi-remorque et fixés à la face-avant de la caisse de la semi-remorque, caractérisé par le fait que les dits éléments sont deux profils en équerre fixés à la face avant de la caisse dé la semi-remorque et disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du véhicule, chaque profil étant fi e à la caisse par une première face sensiblement verticale et orthogonale à la dite face avant et comportant une seconde face dirigée vers l'extérieur et sensiblement parallèle à la face avant de la caisse. 2.- Dispositif selon la revendication t, dans lequel la di- mension L de la dite première face suivant l'axe du véhicule est comprise entre le tiers et la moitié de la distance L séparant le face arrière de la cabine de la face avant de la caisse. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la dimension l augmente du bas vers le hauts la dite première face ayant ainsi la forme d'un trapèze. 4. Dispositif selon ltune des revendications 1 à 3, dans lequel la dimension transversale a de la seconde face de chaque profil est égale sensiblement au tiers de la dimension 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'écartement b entre les dites premières faces des profils est compris entre 30 et 60 % de la largeur d-de la caisse. 6.- Dispositif selon l'une des revendications I à 5, dans lequel la base des profils se trouve sensiblement au niveau de la partie inférieure de la caisse. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la hauteur a des profils représente entre 70 et 90 % de la hauteur H de la caisse. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les deux faces du profil se raccordent suivant un rayon.