Brevet FR3016330A1 — publié le 20150717

- 1 - VEHICULE SEMI-REMORQUE A COEFFICIENT DE PENETRATION AMELIORÉ DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un véhicule semi-remorque comportant un tracteur et une remorque à tête articulée audit tracteur et comprenant des moyens aptes à améliorer le coefficient de pénétration de ladite remorque et/ou du tracteur. ART ANTERIEUR Dans le domaine des transports, il est bien connu d'utiliser pour le transport terrestre des marchandises des véhicules semi-remorques comportant un tracteur et une remorque apte à être articulée audit tracteur, ladite remorque présentant une forme sensiblement parallélépipédique. Ces véhicules semi-remorques présentent l'avantage de procurer une rapidité et une flexibilité de transport ainsi qu'une grande capacité de chargement. Toutefois, ces véhicules semi-remorques présentent une surface aérodynamique résistante qui se traduit par une forte traînée aérodynamique lorsque le véhicule est en mouvement, en particulier, à des vitesses supérieures à 70 km/h. Cette forte traînée aérodynamique induit une consommation plus importante de carburant ce qui augmente le cout du transport, diminue sa rentabilité et augmente la quantité de gaz de combustion rejeté dans l'atmosphère, polluant ce dernier en particules fines notamment. Ainsi, afin de diminuer la consommation de carburant sur ces véhicules semi- remorques, il est bien connu différents dispositifs pour réduire la traînée aérodynamique de ces véhicules. C'est le cas notamment du brevet US 3.248.876 qui décrit la pose d'un déflecteur sur la cabine du tracteur, ledit déflecteur déviant en l'air vers le haut au-dessus de la partie de maintien de chargement du véhicule. - 2 - Ce type de dispositif nécessite néanmoins un renforcement du toit de la cabine du tracteur. Par ailleurs, bien que le gain soit intéressant, la traînée due à la forme parallélépipédique de la remorque est loin d'être négligeable. En effet, la quasi-totalité de la résistance aérodynamique est due à la forme parallélépipédique de la remorque. On observera, à cet égard, que la remorque représente environ 30% de la traînée totale en vent de travers notamment. Afin de remédier à cet inconvénient, on a déjà imaginé des dispositifs pour réduire la traînée aérodynamique de remorque d'un véhicule semi-remorque. C'est le cas notamment du brevet américain US 4.269.444 et du modèle d'utilité allemand DE 10 2010 027 716. Le brevet américain US 4.269.444 décrit une remorque d'un véhicule semi-remorque dont la paroi supérieure comporte deux parties incurvées, la convexité orientée (M) vers le haut afin de présenter un profil général en forme d'ailes d'avion. Cette forme de la paroi supérieure de la remorque améliore la circulation de l'air sur la partie supérieure de la remorque de sorte que la résistance de l'air est réduite et le facteur de levage exercé par les surfaces réduit la charge sur les pneus. Le modèle d'utilité allemand DE 10 2010 027 716 décrit un véhicule semi- remorque dont la remorque est constituée d'une structure comprenant une pluralité de sous-régions pouvant être abaissées à des hauteurs différentes afin de passer la remorque depuis une configuration parallélépipédique dont la surface aérodynamique est particulièrement résistance à une configuration dite aérodynamique dans laquelle la partie arrière de la remorque est abaissée afin de procurer un coefficient de pénétration plus faible. Tous ces dispositifs présentent l'inconvénient de ne pas être optimisés en fonction du volume de chargement de la remorque. De plus, tous ces dispositifs ne sont pas adaptés pour limiter la traînée aérodynamique due au vent traversier notamment. EXPOSE DE L'INVENTION - 3 - L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un véhicule semi-remorque de conception simple et peu onéreuse procurant un coefficient de pénétration minimal en fonction du volume de chargement de la remorque et/ou de la présence ou non d'un vent traversier et/ou lorsque le véhicule est à vide, c'est-à-dire sans remorque. A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un véhicule semi-remorque comportant un tracteur et une remorque apte à être articulée audit tracteur, ladite remorque présentant une forme sensiblement parallélépipédique comportant un plancher, une paroi transversale avant, une paroi transversale arrière, deux parois latérales et un toit, lesdites parois transversales et latérales et ledit toit étant formés à partir d'une structure solidaire du plancher et comportant des sous-ensemble aptes à être abaissés à des hauteurs différentes afin de modifier le coefficient de pénétration Cx de ladite remorque ; ledit véhicule est remarquable en ce qu'il comporte au moins un module d'acquisition, un ou plusieurs capteurs volumétriques positionné(s) à l'intérieur de la remorque et connecté(s) à ladite centrale d'acquisition et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction du volume de la cargaison embarquée dans la remorque. De préférence, il comporte au moins un capteur pour chaque sous-ensemble de la structure de la remorque. Par ailleurs, il comporte au moins un capteur de mesure de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence par rapport à l'axe de déplacement du véhicule et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction de ladite vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence mesurée. Ledit capteur de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence consiste dans un anémomètre à ultra-sons. Ledit anémomètre à ultra-sons comprend un corps supérieur de forme générale cylindrique et un corps inférieur également de forme générale cylindrique, tous deux centrés sur le même axe vertical, la face inférieure dudit corps supérieur étant espacée de - 4 - la face supérieure dudit corps inférieur par des moyens de liaison, pour définir entre eux un espace de mesure, ledit corps supérieur intégrant quatre transducteurs électroacoustiques, régulièrement répartis dans un même plan horizontal, sur un cercle centré sur ledit axe vertical, dont la face émettrice/réceptrice est orientée en direction de ladite face supérieure dudit corps inférieur, faisant office de réflecteur d'ondes, lesquels transducteurs communiquent entre eux par paires et sont associés à des moyens électroniques/informatiques, pour mesurer la circulation du flux d'air passant dans ledit espace de mesure. Par ailleurs, chaque sous ensemble de la structure de la remorque comprend au moins deux montants télescopiques, chaque montant télescopique comprenant une partie inférieure fixe solidaire du plancher et une partie supérieure mobile, une traverse dont les extrémités sont articulées aux extrémités supérieures des parties supérieures des montants télescopiques et des moyens aptes à déplacer indépendamment la partie supérieure d'un montant par rapport à la partie inférieure dudit montant. Lesdits moyens consistent en un vérin électrique ou en un vérin hydraulique. De plus, le tracteur est constitué d'une cabine avant, d'une plate-forme arrière sur laquelle est articulée la remorque et d'un déflecteur arrière amovible s'étendant entre la paroi arrière de la cabine et l'extrémité arrière de la plate-forme. Ledit déflecteur arrière comporte au moins une paroi supérieure et deux parois latérales, ladite paroi supérieure s'étendant depuis le bord arrière supérieur de la cabine jusqu'à l'extrémité arrière de la plateforme en s'amincissant au niveau de sa partie médiane et lesdites parois latérales s'étendant depuis les bords latéraux arrières de la cabine jusqu'à l'extrémité arrière de la plateforme en s'amincissant au niveau de sa partie médiane. Le bord supérieur des parois latérales du réflecteur est curviligne, la convexité orientée vers le haut. - 5 - De préférence, ledit déflecteur arrière est constitué d'une pluralité d'arceaux articulés à l'arrière de la cabine et/ou à la plateforme et sur lesquels sont solidarisés des toiles formant la paroi supérieure et les parois latérales. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, du véhicule semi-remorque conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de côté schématique du véhicule semi-remorque conforme à l'invention, en position non aérodynamique, - la figure 2 est une vue de côté schématique du véhicule semi-remorque conforme à l'invention en position aérodynamique, - la figure 3 est une vue schématique arrière de la remorque du véhicule semi- remorque conforme à l'invention, en position non aérodynamique, - la figure 4 est une vue schématique arrière de la remorque du véhicule semi-remorque conforme à l'invention, en position aérodynamique par vent de travers, - la figure 5 est une vue de côté du tracteur du véhicule de semi-remorque conforme à l'invention, muni d'un déflecteur arrière amovible, - la figure 6 est une vue en perspective arrière du tracteur du véhicule semi-remorque conforme à l'invention, muni d'un déflecteur arrière amovible. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans la suite de la description du véhicule semi-remorque selon l'invention, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. Par ailleurs, les différentes vues ne sont pas nécessairement tracées à l'échelle. En référence aux figures 1 et 2, le véhicule semi-remorque suivant l'invention comprend de manière usuelle un tracteur (1) constitué d'une cabine avant (2), d'une plate-forme arrière (3), d'un essieu avant (4) et d'un ou plusieurs essieux arrières (5), et une remorque (6) constitué d'un plateau (7), d'un ou plusieurs essieux (8), d'une structure (9) - 6 - comprenant des sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) indépendants formant un compartiment sensiblement parallélépipédique comprenant une paroi transversale avant (10), une paroi transversale arrière (11), deux parois latérales (12) et un toit (13). Dans cet exemple de réalisation, la remorque (6) est de type « Tautliner » de sorte que ladite structure (9) consiste dans une structure métallique tubulaire et les parois transversales avant (10) et arrière (11), les parois latérales (12) et le toit (13) sont obtenus dans des bâches souples tendues et/ou dans des ridelles souples par exemple. Toutefois, il est bien évident que les parois transversales avant (10) et arrière (11), les parois latérales (12) et le toit (13) pourront être obtenus dans des panneaux rigides ou semi-rigides sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, le véhicule semi-remorque suivant l'invention comporte un module dit d'acquisition (14), un ou plusieurs capteurs volumétriques (15) positionné(s) à l'intérieur de la remorque (6) et connecté(s) à ladite centrale d'acquisition (14) et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction du volume de la cargaison embarquée dans la remorque. On notera que les capteurs volumétriques (15) pourront être connectés au module d'acquisition par tous moyens appropriés bien connus de l'homme du métier tels que des moyens filaires et/ou des moyens sans fils tels qu'un réseau sans fil du type Wi-Fi®, Zigbee® ou Bluetooth® par exemple. Ces capteurs volumétriques (15) permettent de détecter le volume des marchandises présentent dans le compartiment de chargement ainsi que la répartition desdites marchandises dans ledit compartiment. Ces données sont alors transmises au module d'acquisition (14) qui comporte un algorithme permettant de déterminer la hauteur de chaque sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6) afin d'obtenir le coefficient de pénétration Cx le plus faible en fonction du volume de la cargaison embarquée dans la remorque (6). De préférence, le véhicule comporte au moins un capteur pour chaque sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6). On notera que le coefficient de pénétration Cx le plus faible, et la forme associée de la remorque seront par exemple déterminés à partir d'un abaque prédéfini. Ledit abaque sera préalablement déterminé par des calculs réalisés au préalable en fonction d'une pluralité de scénarios de chargement possibles. - 7 - Chaque sous ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6) comprend au moins deux montants télescopiques (16), chaque montant télescopique (16) comprenant une partie inférieure fixe (16') solidaire du plancher (7) et une partie supérieure mobile (16"), une traverse (17) dont les extrémités sont articulées aux extrémités supérieures des parties supérieures (16") des montants télescopiques (16) et des moyens, non représentés sur les figures, aptes à déplacer indépendamment la partie supérieure (16") d'un montant (16) par rapport à la partie inférieure (16') dudit montant (16). Lesdits moyens consistent dans tout moyen d'actionnement bien connu de l'homme du métier tel que, par exemple, un vérin électrique ou un vérin hydraulique. Ainsi, après chargement des marchandises dans la remorque (6) qui présente initialement une forme parallélépipédique, en référence à la figure 1, les capteurs volumétriques (15) transmettent au module d'acquisition (14) les informations relatives au volume des marchandises présentent dans le compartiment de chargement ainsi que la répartition desdites marchandises dans ledit compartiment. Le module d'acquisition (14) détermine alors le coefficient de pénétration Cx le plus faible en fonction du volume de la cargaison embarquée dans la remorque (6) puis détermine les hauteurs de chaque sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6) pour obtenir ledit coefficient de pénétration Cx. Ledit module d'acquisition (14) transmet alors les consignes de pilotage des moyens pour déplacer les montants télescopiques de chaque sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) de telle sorte que la remorque (6) présente une forme générale de goutte d'eau dont le coefficient de pénétration Cx est optimal compte tenu du chargement de la remorque (6), en référence à la figure 2. Par ailleurs, en référence aux figures 1 à 4, le véhicule suivant l'invention comporte avantageusement un capteur (18) de mesure de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence par rapport à l'axe de déplacement du véhicule et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction de ladite vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence mesurée. Ledit capteur (18) est positionné sur le toit de la cabine (2) du véhicule par exemple et il est connecté au module d'acquisition (14) par tous moyens appropriés tels que par un réseau filaire ou un réseau sans fil du type Wi-Fi®, Zigbee®, Bluetooth® ou similaire. Lesdits moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction de ladite vitesse d'écoulement de l'air et de son - 8 - incidence mesurée consistent dans un algorithme enregistré dans ledit module d'acquisition (14) par exemple. Ledit capteur (18) de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence consiste de préférence dans un anémomètre à ultra-sons. Ledit anémomètre à ultra-sons comprend un corps supérieur de forme générale cylindrique et un corps inférieur également de forme générale cylindrique, tous deux centrés sur le même axe vertical, la face inférieure dudit corps supérieur étant espacée de la face supérieure dudit corps inférieur par des moyens de liaison, pour définir entre eux un espace de mesure, ledit corps supérieur intégrant quatre transducteurs électro-acoustiques, régulièrement répartis dans un même plan horizontal, sur un cercle centré sur ledit axe vertical, dont la face émettrice/réceptrice est orientée en direction de ladite face supérieure dudit corps inférieur, faisant office de réflecteur d'ondes, lesquels transducteurs communiquent entre eux par paires et sont associés à des moyens électroniques/informatiques, pour mesurer la circulation du flux d'air passant dans ledit espace de mesure. Lesdits moyens de liaison entre les corps supérieur et inférieur consistent en une unique colonne cylindrique centrée sur l'axe vertical, et en ce que chaque transducteur est agencé et configuré pour communiquer latéralement avec les deux transducteurs contigus qui l'encadrent. De préférence, l'anémomètre consiste dans un anémomètre à ultra-sons tel que décrit dans les demandes de brevet français FR 2 800 876 ou FR 2 930 346 par exemple ; Toutefois, il est bien évident que le capteur (18) pourra consister dans tout autre capteur équivalent connu de l'homme du métier procurant une mesure de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence par rapport à l'axe de déplacement du véhicule sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, lorsque le capteur (18) mesure un vent traversier, représenté par la flèche a sur la figure 4, ladite mesure est transmise au module d'acquisition (14) qui détermine alors le coefficient de pénétration le plus faible en fonction du vent traversier mesuré puis il détermine la hauteur des montants (16) de chaque sous-ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6) pour obtenir le profil optimal. Le module d'acquisition (14) transmet alors aux moyens d'actionnement des montants (16) de chaque sous- ensemble (9a,9b,9c,9d) de la structure (9) de la remorque (6) une consigne pour déplacer le ou les montants (16) depuis une position dans laquelle la remorque présente une section transversale rectangulaire (figure 3) jusqu'à une position dite aérodynamique dans - 9 - laquelle au moins l'une des arrêtes longitudinales supérieures présente une forme arrondie afin de limiter la traînée due au vent traversier (figure 4). Selon une variante d'exécution, non représentée sur les figures, ledit module d'acquisition (14) pourra transmettre une consigne d'actionnement d'une structure gonflable ayant en position de repos une forme arrondie et, en position active, une forme présentant une arrête, de sorte qu'en position dite aérodynamique au moins l'une des arrêtes longitudinales supérieures présente une forme arrondie afin de limiter la traînée due au vent traversier (figure 4). De plus, en référence aux figures 1,2,5 et 6, le tracteur (1) qui est constitué d'une cabine avant (2), d'une plate-forme arrière (3) sur laquelle est articulée la remorque (6) comprend avantageusement un déflecteur arrière amovible (19) s'étendant entre la paroi arrière de la cabine (2) et l'extrémité arrière de la plate-forme (3) du tracteur (1). En référence aux figures 5 et 6, ledit déflecteur arrière (19) comporte au moins une paroi supérieure (20) et deux parois latérales (21), ladite paroi supérieure (20) s'étendant depuis le bord arrière supérieur de la cabine (2) jusqu'à l'extrémité arrière de la plateforme (3) en s'amincissant au niveau de sa partie médiane et lesdites parois latérales (21) s'étendant depuis les bords latéraux arrières de la cabine (2) jusqu'à l'extrémité arrière de la plateforme (3) en s'amincissant au niveau de sa partie médiane. Le bord supérieur des parois latérales (21) du déflecteur (19) est curviligne, la convexité orientée vers le haut. Selon un mode de réalisation préférée, ledit déflecteur arrière (19) est constitué d'une pluralité d'arceaux articulés à l'arrière de la cabine (2) et/ou à la plateforme (3) et sur lesquels sont solidarisés des toiles souples formant la paroi supérieure (20) et les parois latérales (21). Il va de soi que le déflecteur arrière (19) pourra alternativement être obtenu à partir de panneaux rigides ou semi-rigides, articulés et/ou télescopiques sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De plus, le déflecteur arrière (19) pourra consister dans une structure gonflable sans pour autant sortir du cadre de l'invention. - 10 Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatifs quant aux domaines d'application de l'invention. REVENDICATIONS1. Véhicule semi-remorque comportant un tracteur (1) et une remorque (6) apte à être articulée audit tracteur (1), ladite remorque (6) présentant une forme sensiblement parallélépipédique comportant un plancher (7), une paroi transversale avant (10), une paroi transversale arrière (11), deux parois latérales (12) et un toit (13), lesdites parois transversales (10,11) et latérales (12) et ledit toit (13) étant formés à partir d'une structure solidaire du plancher (7) et comportant des sous-ensemble (9a, 9b, 9c, 9d) aptes à être abaissés à des hauteurs différentes afin de modifier le coefficient de pénétration Cx de ladite remorque (6), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module d'acquisition (14), un ou plusieurs capteurs volumétriques (15) positionné(s) à l'intérieur de la remorque (6) et connecté(s) à ladite centrale d'acquisition (14) et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction du volume de la cargaison embarquée dans la remorque (6). 2. Véhicule semi-remorque selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (15) pour chaque sous-ensemble (9a, 9b, 9c, 9d) de la structure de la remorque (6). 3. Véhicule semi-remorque selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (18) de mesure de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence par rapport à l'axe de déplacement du véhicule et des moyens de détermination du coefficient de pénétration le plus faible en fonction de ladite vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence mesurée. 4. Véhicule semi-remorque selon la revendication 3 caractérisé en ce que le capteur (18) de la vitesse d'écoulement de l'air et de son incidence consiste dans un anémomètre à ultra-sons. 5. Véhicule semi-remorque selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit anémomètre (18) à ultra-sons comprend un corps supérieur de forme générale cylindrique et un corps inférieur également de forme générale cylindrique, tous deux centrés sur le même axe vertical, la face inférieure dudit corps supérieur étant espacée de la face- 12 supérieure dudit corps inférieur par des moyens de liaison, pour définir entre eux un espace de mesure, ledit corps supérieur intégrant quatre transducteurs électro-acoustiques, régulièrement répartis dans un même plan horizontal, sur un cercle centré sur ledit axe vertical, dont la face émettrice/réceptrice est orientée en direction de ladite face ,4. superteure dudit corps inférieur, faisant office de réflecteur d'ondes, lesquels transducteurs communiquent entre eux par paires et sont associés à des moyens électroniques/informatiques, pour mesurer la circulation du flux d'air passant dans ledit espace de mesure. 6. Véhicule semi-remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque sous ensemble (9a, 9b, 9c, 9d) de la structure de la remorque (6) comprend au moins deux montants télescopiques (16), chaque montant télescopique (16) comprenant une partie inférieure (16') fixe solidaire du plancher (7) et une partie supérieure (16") mobile, une traverse (17) dont les extrémités sont articulées aux extrémités supérieures des parties supérieures (16") des montants télescopiques (16) et des moyens aptes à déplacer indépendamment la partie supérieure (16") d'un montant (16) par rapport à la partie inférieure (16') dudit montant (16). 7. Véhicule semi-remorque selon la revendication 6 caractérisé en ce que lesdits 20 moyens consistent en un vérin électrique. 8. Véhicule semi-remorque selon la revendication 6 caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en un vérin hydraulique.