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Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 Mesure de la résistance au roulement – état de lart Fabienne Anfosso-Lédée IFSTTAR, Département.

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1 Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 Mesure de la résistance au roulement – état de lart Fabienne Anfosso-Lédée IFSTTAR, Département Matériaux et Structures

2 Introduction Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Actuellement, 24 % de lénergie totale consommée en Europe est utilisée pour les transports, dont 83% par les véh. routiers. Le transport routier génère environ 20% des émissions de CO 2 en Europe, les VL contribuant pour environ 12%. Pour un VL à vitesse stabilisée 100 km/h, les pertes par résistance au roulement (RR) sont estimées à % de la consommation de carburant (~ 40% pour un PL) La RR limite les performances des véhicules électiques dont les moteurs sont énergétiquement beaucoup plus efficaces (~ 80 % de lénergie transformée en mouvement contre 20 % pour les VT ). La RR a une contribution relative beaucoup plus importante sur les VE dans les pertes énergétiques totales.

3 Résistance au roulement Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement La RR est définie par la force F rr sopposant à lavancement dun pneu ou dun véhicule, principalement dûe à lhystéresis des déformations du pneu dans la zone de contact, sous linfluence du poids du véhicule et des irrégularités de surface. On la rapporte souvent à la charge verticale F z pour exprimer un coefficient de résistance au roulement : C r = F rr / F z (F z et F z sont des amplitudes, et pas des vecteurs) FzFz -F z

4 Mesure de la résistance au roulement Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Mesures in situ Coast down (décelération du véhicule) mesures rudimentaires, ne nécessitant pas de matériel spécialisé Chaque véhicule décelère au point mort à partir dune vitesse initiale donnée, jusquà larrêt. Forte incertitude de mesure liée aux paramètres dinfluence externes (résistance aérodynamique, pente…) Mesures in situ sur remorques adaptées pour tester leffet des revêtements Mesures en laboratoire sur banc à rouleau très utilisées pour tester les pneumatiques mais surfaces peu représentatives des revêtements de chaussée

5 Mesure de la résistance au roulement Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Mesures in situ sur remorques ¼ de véhicule avec suspension Charge 2000 N Force R sopposant au roulement crée un mouvement arrière dun angle θ Capteurs: Inclinaison θ axe - chassis Inclinaison μ chassis – plan horizontal Inclinaision α remorque - véhicule (static) Température du pneu Vitesse Accélération Crédit : A-L. Bergiers, CRR, B

6 Projet MIRIAM Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Objectif : Optimiser les propriétés des revêtements routiers au regard de la consommation et de lémission de CO 2 des véhicules 1 ère phase partenaires Europe + USA 1.Méthodes de mesure et modèles de source 2.Influence des caractéristiques de surface sur lefficacité énergétique 3.Importance de la Résistance au Roulement (RR) sur lefficacité dans le cadre de lACV 4.Contraintes / Exigences pour la mise en œuvre dans les systèmes de gestion et dACV 5.Sensibilisation et soutien externe 5 sous-projets : MIRIAM

7 Essais croisés MIRIAM Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Essais croisés à lIFSTTAR Nantes juin 2011 BASt (D) CRR (B) TUG (PL) MIRIAM Comparaison de 3 appareils européens Crédit : A-L. Bergiers, CRR, B

8 Essais croisés MIRIAM Vitesses 50 et 80 km/h Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement 4 pneumatiques: –SRTT (Uniroyal Tigerpaw 225/60 R16) –Avon Supervan AV4 (195 R14C) –Michelin Energy Saver 16 (225/60 R16) –Michelin Energy Saver 14 (195/70 R14) 11 revêtements de chaussée. MIRIAM Tests de répétabilité, interversions de pneus, etc.

9 Essais croisés MIRIAM Conclusions sur la mesure : Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement – projet MIRIAM Une bonne répétabilité immédiate (1.1% à 2.7%) Une répétabilité du jour / lendemain plus élevée (7 à 10%) >> nécessité daméliorer le protocole de calibrage des appareils Appareils assez bien corrélés entre eux mais faible reproductibilité Importance du capotage pour limiter la résistance à lair MIRIAM Dépend du type de pneu. Importance du revêtement plus marquée pour les pneumatiques à faible RR Influence du revêtement de chaussée sur la RR :

10 Essais croisés MIRIAM : bilan Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement – projet MIRIAM Bonne corrélation entre texture et Cr macrotexture (PMP) et mégatexture peuvent être encore améliorées par enveloppement Sur les surfaces testées, de la plus lisse (hors résine lisse) à la plus rugueuse, le Cr varie de %, selon le type de pneu >> correspond ~ dune variation de 7–18% de la consommation Influence du revêtement de chaussée sur la RR (suite) : MIRIAM Il manque encore... des résultats avec dautres méthodes (décelération VL et PL) des résultats avec des pneumatiques PL des données sur linfluence de luni sur la RR pour VL et PL

11 MIRIAM Phase 2 Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement – projet MIRIAM Poursuivre le travail de la phase 1 Influence des caractéristiques de la chaussée sur la RR : rôle de la mégatexture/uni, de lhétérogénéité transversale, de lhumidité de la chaussée, etc. mais aussi du tracé routier dans le cadre de lACV, et des détériorations dans le temps Améliorer les méthodes de mesure et les modèles de prévision Mieux maîtriser les paramètres de la mesure et de la modélisation (effet de la vitesse, de la température des pneus, du type de pneus et de véhicules (VL, PL), etc. Intégrer la RR dans les systèmes de gestion de lentretien Les objectifs (2012 – 2014) : MIRIAM

12 MIRIAM Phase 2 Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement MIRIAM Phase 2 en 2012 : MIRIAM Recherche de financement (nationaux, européens, internationaux) Projet EU déposé « ROSANE » (7 ème PCRD, « safe and green roads ») : résistance au roulement, bruit, adhérence Projet à construire dans « Infravation » Contribution du FHWA Projet Danois « COOEE » CO 2 emission reduction by exploitation of rolling resistance modelling of pavements ). ( Budget : ~ 2 M, partenaires : Danish Road Directorate, Roskilde University, the Technical University of Denmark, NCC Roads ). Projet ERA-Net « MIRAVEC » ( ) ( Modelling Infrastructure influence on RoAd Vehicle Energy Consumption ) (partenaires : AIT (A), TRL (UK), VTI (SE), ZAG (SL), CDV (CZ), FEHRL)

13 Fabienne Anfosso-Lédée – JTR Mesure de la résistance au roulement Merci de votre attention !


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