Aérodynamisme et transport de marchandises

Erin Brophy est gestionnaire des communications de l’Association canadienne des carburants.

Pour ceux qui prennent l’avion souvent depuis l’aéroport d’Ottawa, c’est un spectacle fréquent auquel on finit par ne plus prêter attention. Si on est Brian McAuliffe, professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à l’Université Carleton et chercheur en aérodynamique principal au Conseil national de recherches du Canada (CNRC), le tunnel aérodynamique géant est un « terrain de jeu ». 

« Je suis un grand enfant qui s’amuse avec de gros camions, commente M. McAuliffe tout en marchant vers l’imposante zone d’essai du tunnel. Au début de ma carrière, je m’intéressais aux avions et je n’aurais jamais cru que je finirais par travailler avec des camions. »

« Des boîtes sur roues »

Le domaine de recherche de M. McAuliffe s’appelle « aérodynamique des corps non profilés ». En d’autres termes, il s’agit de recherches concernant les véhicules de surface qui produisent une traînée de pression et des sillages importants – l’opposé des avions. Sa spécialité est le test des effets d’entraînement et de l’efficacité énergétique des camions de fret.

« Le fait est que les véhicules de transport de marchandises vont demeurer des “boîtes sur roues” tirées par des moteurs diesel pendant longtemps », dit M. McAuliffe à propos de l’avenir du fret. Les remorques, explique-t-il, sont une addition récente aux amendements canadiens proposés à la réglementation régissant les véhicules utilitaires lourds et les émissions de gaz à effet de serre des moteurs à compter de 2018 et jusqu’en 2027. 

À gauche: Brian McAuliffe debout derrière une démonstration d’aérodynamique du transport routier au tunnel aérodynamique du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) à Ottawa, Ontario.
Ci-dessous: À l’extérieur du tunnel aérodynamique du CNRC près de l’Aéroport international d’Ottawa.

C’est là qu’interviennent M. McAuliffe et l’équipe du CNRC.

« Nous effectuons des tests et fournissons des données et des analyses de l’aérodynamisme pour Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) ainsi que pour l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), afin d’aider à l’élaboration de politiques, récemment pour la phase II des normes de GES américaines pour les véhicules lourds, ainsi que pour les essais de vérification du programme SmartWay de l’EPA », poursuit M. McAuliffe.

Les clients du CNRC sont aussi bien gouvernementaux que privés, intérieurs qu’internationaux. Cela n’est guère surprenant si l’on considère qu’il n’existe que trois tunnels aérodynamiques de la taille de celui du CNRC dans le monde. « Il y a peu d’endroits où l’on peut apporter un tracteur et une semi-remorque pleine grandeur pour des essais, de sorte que nous avons une intéressante palette de clients internationaux », explique M. McAuliffe.

Gains d’efficacité éprouvés et à venir

Les technologies d’économie de carburant n’entrent pas toutes dans une catégorie que l’on considérerait comme de la « haute technologie ». « Il est étonnant de voir l’incidence considérable que de simples ajustements de la configuration peuvent avoir sur l’économie de carburant, dit-il; même le fait de rapprocher l’habitacle et la remorque de 30 centimètres peut rehausser l’efficacité énergétique de 1 ou 2 %, chose que les clients sont surpris d’apprendre. »

Les panneaux latéraux et les carénages (ou profilages) sont des composants qu’on peut ajouter aux remorques et qu’on peut voir sur des camions qui sillonnent actuellement les routes, explique-t-il. « Individuellement, les panneaux latéraux et les carénages peuvent assurer des économies de carburant de 5 % si on les utilise seuls. Chose intéressante, si on les utilise conjointement, l’économie est de 11 %. » 

Des spécifications de remorques telles que celles-ci sont des exemples d’éléments de conception qui pourraient être requis pour les nouvelles remorques dans le cadre des règlements régissant les émissions de gaz à effet de serre des moteurs et des véhicules utilitaires lourds en 2018.

M. McAuliffe étudie également la « circulation en peloton », qu’on désigne également sous le nom d’espacement électronique entre les camions. « Essentiellement, le groupement en pelotons est la réduction des distances entre les camions de transport de marchandises en circulation sur la route afin d’assurer une efficacité accrue, explique M. McAuliffe. Jusqu’à présent, nous avons constaté qu’à un espacement allant jusqu’à 18 mètres (60 pieds) on obtient une augmentation de l’efficacité énergétique de plus de 5 %, qui peut aller jusqu’à une économie de carburant de 10 % à des distances beaucoup plus courtes. »

Ce sont là des perspectives prometteuses. Puisqu’il semble que les véhicules de transport de marchandises diesel vont continuer à être en service dans l’avenir prévisible, il appartient aux scientifiques comme M. McAuliffe de faire l’essai de moyens d’accroître l’efficacité énergétique afin que les constructeurs OEM et les entreprises de fret puissent demeurer concurrentiels, tout en respectant ou en dépassant les normes environnementales.