Bruxelles,
27
Février
2020
|
11:09
Europe/Brussels

L’économie issue de l’aérodynamique : le nouvel Actros est taillé pour l’efficience

Résumé

Jusqu’à 5 % de consommation de carburant en moins que son prédécesseur : le nouvel Actros est plus efficient que jamais.

- Avec le MirrorCam et les déflecteurs latéraux concaves côté cabine: l'aérodynamique contribue largement à l'efficience énergétique du vehicule

 

- L’aérodynamique a été améliorée à partir de modélisations informatiques, d’essais en soufflerie et sur la route

 

Stuttgart – La consommation de carburant de l’Actros a été constamment réduite au cours des dix dernières années. Dans le cadre d’activités de transport longue distance, par exemple, des économies maximales de 15 % ont été constatées entre 2011 et l’introduction de l’Actros 2019. Le nouvel Actros est encore plus économique que son prédécesseur, avec jusqu’à 3 % d’économie sur l’autoroute, et jusqu’à 5 % en trafic interurbain. Outre l’optimisation du régulateur de vitesse et système de transmission intelligent Predictive Powertrain Control (PPC), les nouveaux rapports d’essieu arrière et les améliorations apportées à la cabine contribuent largement à cette baisse de la consommation.

L’aérodynamique est l’un des facteurs clés de réduction de la consommation

L’importance essentielle de l’aérodynamique peut s’illustrer par un chiffre : sur un camion moderne à cabine avancée opérant dans le cadre d’activités de transport longue distance en Europe, près d’un tiers de l’énergie mécanique disponible est utilisée pour surmonter la résistance à l’air. Cela se reflète également sur le nouvel Actros : le MirrorCam, qui remplace les rétroviseurs traditionnels, contribue seul à hauteur de 1,5 % aux économies de carburant générales du nouveau camion. Les nouveaux déflecteurs latéraux concaves côté cabine participent aussi à la réduction de la consommation.

Un système complexe : ventilateur axial pour une vitesse du vent pouvant atteindre 250 km/h

Ces améliorations n’auraient pas été possibles sans les essais intenses effectués dans la soufflerie de l’usine Daimler AG d’Untertürkheim. Les ingénieurs y ont testé le camion dans des conditions de simulation en vue d’améliorer le coefficient de traînée et, par conséquent, la consommation de carburant. Les essais de l’usine ont rapporté de précieuses informations, notamment en ce qui concerne le MirrorCam. D’un côté, pour le design aérodynamique des deux bras de caméra et, de l’autre, pour le positionnement des bras de caméra à gauche et à droite de la cabine. Contrairement aux rétroviseurs traditionnels, ces derniers sont fixés au cadre du toit du nouvel Actros.

La soufflerie d’Untertürkheim permet aux développeurs d’atteindre une vitesse du vent maximale de 250 km/h. « Ici, parallèlement aux calculs informatiques des flux, c’est-à-dire des simulations numériques basées sur la mécanique des fluides numérique (MFN), nous avons effectué des vérifications ponctuelles aléatoires pour confirmer l’amélioration aérodynamique des composants conceptuels », a commenté Michael Hilgers, responsable de l’ingénierie assistée par ordinateur du développement de véhicules utilitaires chez Mercedes-Benz. Les mesures aérodynamiques sont en outre validées lors des essais routiers. Les ingénieurs disposent ainsi simultanément de plusieurs méthodes efficaces, permettant d’optimiser au mieux l’aérodynamique des camions Mercedes-Benz.

La coopération entre le design et la production est essentielle pour obtenir la meilleure solution possible

La coordination entre les collègues issus d’autres disciplines fondamentales, notamment entre les équipes de design et de production, est cruciale pour le travail des experts en aérodynamique. « Durant le développement d’un camion, notre but est toujours de trouver la meilleure solution, ensemble », rapporte Kai Sieber, directeur du design, des marques et opérations chez Mercedes-Benz. « Par exemple, les bras de caméra du MirrorCam offrent une pureté d’apparence au nouvel Actros. C’est un enrichissement visuel, puisque le point focal du véhicule est déporté vers le bas en raison de l’absence des grands rétroviseurs. Cela permet en outre de souligner la dynamique du véhicule tout en améliorant la consommation de carburant. »

La recherche de la forme et de la position optimales

Comment le travail en soufflerie a-t-il donc permis d’améliorer l’aérodynamique du nouvel Actros ? Par exemple, en dirigeant des essais afin de déterminer la meilleure position possible des bras de caméra du MirrorCam. Il s’agissait de les placer soit sur les parties supérieure et inférieure du montant A, soit sur la partie supérieure du montant B. Pour ces essais, un véritable Actros a été employé, dont les rétroviseurs extérieurs ont été remplacés par les prototypes des bras de caméra, montés l’un après l’autre sur les trois positions de test. Les ingénieurs ont placé le camion sur le pont-bascule de la soufflerie avant d’actionner les ventilateurs. L’utilisation d’un pont-bascule leur a ainsi permis de mesurer la force de l’air agissant autour du véhicule. Résultat : la meilleure position pour les bras de caméra se trouve sur le montant A, dans la zone située sur le bord du toit.

Une solution a également été recherchée afin d’empêcher la lumière parasite de réduire la performance des caméras. Ces essais ont confirmé l’efficacité de la petite coque équipant désormais les bras du MirrorCam. Les ingénieurs ont aussi largement participé au développement des nouveaux déflecteurs latéraux concaves côté cabine. Ces derniers contribuent à la consommation de carburant réduite du nouvel Actros.

Progrès considérables : une meilleure visibilité et une sécurité accrue

En dehors des efforts de réduction de la consommation de carburant, les ingénieurs ont également tâché d’empêcher l’accumulation de saleté sur le véhicule durant leurs essais en soufflerie et analyses MFN. Cette démarche s’applique notamment aux zones de sécurité importantes comme le pare-brise et les vitres latérales, sans parler de l’objectif des bras de caméra. L’aérodynamique peut réduire la présence de saleté issue de votre propre véhicule ainsi que de ceux qui le précèdent.

Plusieurs décennies de service : la soufflerie d’Untertürkheim

Les développeurs de Mercedes-Benz utilisent la soufflerie d’Untertürkheim depuis quatre-vingt ans. Grâce à une modernisation ciblée et continue, le système reste à l’avant-garde de la technologie. Deux moteurs CC, chacun d’une puissance de 250 kW, alimentent le ventilateur axial à neuf lames, avec son diamètre de 8,5 mètres : une puissance capable de générer des rafales de vent de force 17. Pour y parvenir, près de 9000 m3 d’air sont soufflés horizontalement à travers le tunnel en anneau d’une longueur de 125 mètres. Dans la zone d’essai, le véhicule est placé sur une plaque tournante d’un diamètre de douze mètres, afin de l’exposer au débit de vent frontal, latéral, et sous tous les angles désirés. La plateforme tournante intègre en outre un dynamomètre rouleau et un pont-bascule à six composants. Celui-ci permet de déterminer avec précision les diverses forces, comme celle de l’air. Les forces sont transmises aux cellules de pesage via des leviers et des tiges afin d’être évaluées.

Distinction prestigieuse : le nouvel Actros est élu « Camion international de l’année 2020 »

L’aérodynamique durablement renforcée par le MirrorCam du nouvel Actros est l’une des raisons pour lesquelles le véhicule a remporté le prix du « Camion international de l’année 2020 ». Outre l’efficience accrue, le jury de la plus importante récompense européenne du segment des camions a également souligné les progrès obtenus en matière de systèmes d’aide à la conduite, de sécurité et de connectivité. Les nouveaux équipements de l’Actros comprennent l’Active Drive Assist, permettant une conduite semi-autonome à tout régime, l’aide au freinage améliorée Active Brake Assist 5, le Multimedia Cockpit entièrement connecté et le régulateur de vitesse et système de transmission intelligent Predictive Powertrain Control. Le prix du « Camion international de l’année » est décerné annuellement par les journalistes des principales revues européennes de véhicules utilitaires. Mercedes-Benz est la marque la plus récompensée de l’histoire de la compétition et a déjà remporté plusieurs victoires avec les précédentes versions de l’Actros.