Les causes scientifiques des renversements de camions et comment les prévenir

Les renversements sont statistiquement le quatrième type d’accident de camion lourd le plus fréquent sur les autoroutes nord-américaines, mais ils sont responsables de plus de décès de camionneurs que tout autre type d’accident.

Ils ne représentent qu’environ 4% de tous les accidents mortels, mais ils sont également responsables de 48% des décès d’occupants de camions.

Le facteur le plus insidieux dans un renversement, c’est que le conducteur n’en a absolument pas conscience jusqu’à ce qu’il soit trop tard pour prendre des mesures correctives.

Si vous ne voulez pas vous embêter avec le jargon scientifique et les cours de physique sur les causes du renversement des camions, nous pouvons aller droit au but : ralentissez considérablement lorsque vous négociez un virage, probablement jusqu’à environ la moitié de la vitesse recommandée indiquée sur les panneaux d’avertissement jaunes. Voilà. Mission accomplie.

C’est probablement ce qu’on vous a dit lors de la dernière réunion sur la sécurité. Je parie que cela vous a marqué.

Puisque vous êtes toujours en train de lire, je vais faire en sorte que cela en vaille la peine. Examinons les forces qui s’exercent sur une semi-remorque qui négocie un virage.

Force centrifuge

La première loi du mouvement de Sir Isaac Newton stipule : «Un corps reste […] en mouvement à vitesse constante en ligne droite, à moins qu’une force n’agisse sur lui.»

Dans le cas d’un camion dans un virage, cette force est appelée force centrifuge. Selon Newton, si le camion roulait en ligne droite à vitesse constante, il continuerait à le faire.

Mais lorsque le véhicule entre dans un virage, sa direction change. Ce changement de direction agit sur le véhicule de telle manière qu’une partie de son élan vers l’avant tend à maintenir sa trajectoire initiale, tandis que l’autre partie correspond au virage.

Imaginez la lettre «Y». Deux forces agissent sur le véhicule dans des directions différentes. C’est pourquoi les véhicules penchent dans les virages.

Les automobilistes qui effectuent des virages serrés en voiture sentent leur corps poussé vers le côté opposé à la direction du virage. Cette force peut être mesurée en G, ou accélération due à la gravité. Pour information, 1 G équivaut à 9,8 mètres par seconde carrée (m/s²). Mais cela n’a pas d’importance.

Ce qui importe, à titre de référence, c’est la façon dont nous ressentons les forces G dans un véhicule. Dans les virages assez agressifs, comme ci-dessus, les occupants ressentiront une force latérale d’environ 0,35 G, ce qui est assez inconfortable.

Un camion qui freine à fond à partir de 100 km/h exercera une force d’environ 0,5 G sur le conducteur dans le sens de la marche.

Un tracteur «bobtail», en raison de son centre de gravité relativement bas (pensez à tout le poids situé entre et sous les longerons du châssis), a un seuil de roulis d’environ 0,8 G.

Centre de gravité

Le centre de gravité est le point d’un objet où son poids est équilibré de manière uniforme dans toutes les directions. Chez l’être humain, il se situe généralement au niveau du nombril.

Pour un tracteur routier chargé, il se trouve à un niveau supérieur au plancher de la remorque. Le point exact est déterminé par le poids, la densité et la hauteur à laquelle la cargaison est chargée.

Si une remorque fourgon était chargée uniformément de l’avant vers l’arrière et du sol au plafond, on pourrait s’attendre à ce que le centre de gravité se situe à environ 3 mètres de hauteur, voire un peu plus haut.

Sur une remorque plateau chargée à pleine capacité de bardeaux de toiture ou de barres d’armature (hauteur comprise entre 30 et 120 cm), le centre de gravité peut se situer à seulement 1,50 m ou 1,80 m de hauteur.

Dans ce cas, la hauteur du centre de gravité agit comme un levier. Tout comme avec une clé à long manche par rapport à une clé à manche court, vous pouvez exercer beaucoup plus de force avec la clé plus longue.

Ainsi, lorsque le centre de gravité est relevé, son influence sur la propension du véhicule à se renverser dans les virages augmente également.

Les conducteurs peuvent estimer approximativement le seuil de roulis de leur remorque à l’aide d’un calcul mathématique simple.

• Estimez la hauteur du centre de gravité (c’est-à-dire 10 pieds).
• Estimez ou mesurez la largeur de voie des essieux de la remorque (elle se situe approximativement au centre du tambour de frein ou à l’écart entre les deux pneus d’un ensemble double).
• Prenez la moitié de la largeur de voie et divisez-la par la hauteur du centre de gravité.

Largeur de voie : 7,5 pieds x 0,50 = 3,75 pieds

Largeur de voie (3,75 pieds) divisée par le centre de gravité (10 pieds) = 0,375 G

Mais ce n’est pas tout.

La pratique courante veut que vous déduisiez 1 G supplémentaire pour les pneus et la suspension. Ceux-ci permettent à la remorque de s’incliner dans une certaine mesure et doivent donc être pris en compte. Vous devez également tenir compte de la flexibilité de la remorque. Si vous suivez ces indications, le seuil de roulis est désormais de 0,275 G.

Enfin, il existe un phénomène appelé «progression arrière des forces». Plus on s’éloigne du point d’appui (le pivot d’attelage de la remorque), plus les forces sont multipliées. C’est pourquoi les ensembles de remorques oscillent.

«En ce qui concerne la stabilité du tracteur, avec son seuil de roulis de 0,8 G, le conducteur se sentira tout à fait en sécurité dans un virage à 0,25 G», explique Brian Bullock, directeur de Road Aware Safety Systems, une entreprise basée en Arizona. «Pendant ce temps, l’arrière de la remorque est incliné à 45 degrés et est complètement hors de contrôle. La remorque a déjà dépassé le point de non-retour, mais le conducteur n’a rien senti dans son siège. Il n’a aucune idée que le camion est en train de se renverser.»

Imaginez la surprise du conducteur lorsque son tracteur se renverse soudainement et de manière inattendue et dérape désormais sur le côté sur la route.

Il existe des dizaines de vidéos prises par des caméras embarquées sur les réseaux sociaux qui le prouvent. Si vous voyez une vidéo prise depuis l’arrière, regardez attentivement et vous verrez généralement les roues de la remorque se soulever dans les airs tandis que celles du tracteur restent au sol.

À partir de quand est-ce trop rapide ?

M. Bullock et ses partenaires ingénieurs chez Road Aware Safety Systems étudient depuis des années les accidents par renversement et ont développé une application pour téléphones intelligents ou tablettes qui aide les conducteurs à éviter les renversements en identifiant les vitesses dangereuses en fonction de la géométrie de la route. Il a également fourni la plupart des informations générales ci-dessus.

«En ce qui concerne la vitesse dans les virages, cela dépend moins du poids de la remorque que de la hauteur du centre de gravité», explique-t-il.

L’application permet au conducteur de saisir le type de remorque, le poids du chargement et son centre de gravité estimé.

«Si vous transportez des barres d’armature sur une remorque plateau, vous pouvez prendre certains virages à 0,4 ou 0,5 G, mais s’il s’agit d’un chargement haut, dont le centre de gravité se situe à mi-chemin entre le plateau et le sommet du véhicule, le seuil de renversement en termes de force G peut être aussi bas que 0,25 ou 0,22. C’est là qu’il faut vraiment faire attention», ajoute-t-il.

L’application Road-Aware fait appel à la cartographie 3D, à la géolocalisation GPS précise et aux caractéristiques du véhicule conduit pour alerter les conducteurs d’un risque de retournement avant même qu’ils n’atteignent le virage.

Les données relatives aux caractéristiques de la courbe réelle, ou dans de nombreux cas, du rond-point, sont déjà enregistrées dans l’application. Celle-ci calcule la vitesse de sécurité pour négocier le virage et avertit le conducteur de ralentir s’il roule trop vite.

«Les marges sur certaines courbes sont vraiment faibles», précise-t-il.

M. Bullock a décrit une série de ronds-points sur la route nationale 93 à Wickenburg, en Arizona, près de Phoenix. La vitesse de sécurité pour négocier ces virages est d’environ 24 km/h. Selon lui, de nombreux conducteurs les empruntent à environ 32 km/h.

La vitesse limite calculée pour le renversement est de 23 mph (37 km/h).

«À ce stade, vous êtes vraiment à la limite», souligne M. Bullock. «La plupart des conducteurs que nous avons formés à l’aide de l’application ne se rendent pas compte qu’ils sont si près du seuil. Et la marge de 2 mph peut disparaître si le centre de gravité est plus élevé qu’ils ne l’avaient estimé, ou s’il y a un pneu mou de ce côté de la remorque ou un problème avec la suspension.»

Dans un autre incident documenté, un conducteur tractant une remorque à bétail a fait un tonneau dans un virage typique de l’autoroute inter-États I-15 dans l’Utah. Il s’agissait d’un virage d’un rayon de 365 mètres, donc rien d’inhabituel. Le camion roulait à 105 km/h, là encore, rien d’inhabituel.

En raison du centre de gravité très élevé des remorques pour bétail, l’application Road-Aware a recommandé une vitesse maximale de 57 mph (91 km/h) dans ce virage.

Attendez-vous à l’inattendu

En août dernier, quatre automobilistes ont perdu la vie lorsqu’un camion transportant un chargement de tuyaux en plastique s’est renversé sur les voies est de l’autoroute I-70 dans une zone de travaux à Wheat Ridge, dans le Colorado, près de Denver. La circulation en direction de l’est avait été déviée par un virage en S dans la zone de travaux. Le camion roulait à la vitesse autorisée de 60 mph (96 km/h), réduite de 65 mph (104 km/h).

M. Bullock affirme que la géométrie des virages sur le site exigeait une vitesse plus proche de 40 mph (64 km/h) pour le chargement haut que transportait le camion. «À la défense du conducteur, il roulait à la vitesse indiquée, mais cela n’était pas sûr pour ce chargement.»

Un chargement mal arrimé ou qui bouge peut compromettre la stabilité d’un véhicule. Le chargement peut se déplacer lorsque le véhicule négocie un virage, provoquant un changement soudain de l’équilibre latéral de la charge.

Et avec toute charge dynamique, telle que du bétail, des citernes de liquide ou même des camions à benne basculante transportant du lisier, le risque de renversement augmente de manière exponentielle si la vitesse n’est pas réduite dans les virages.

Conseils pour prévenir les accidents par renversement

Les données américaines et canadiennes sur les accidents suggèrent que les renversements se produisent le plus souvent sur les bretelles de raccordement entre les autoroutes, les viaducs et les bretelles de sortie d’autoroute. Le deuxième type de configuration routière le plus propice aux renversements est celui des routes sinueuses à deux voies, que l’on trouve fréquemment en Colombie-Britannique et dans le nord-ouest de l’Ontario.

Soyez attentif aux emplacements et respectez scrupuleusement les panneaux de limitation de vitesse dans les virages.

Comme indiqué ci-dessus, réduisez votre vitesse d’un tiers à la moitié de celle indiquée par ces panneaux.

Observez visuellement la charge sur ou dans la remorque pour vous faire une idée du centre de gravité. Ensuite, n’oubliez pas que seule la moitié de la largeur de votre voie d’essieu permet à la remorque de rester droite dans les virages.

Enfin, gardez une distance de sécurité suffisante pour pouvoir réagir à temps en cas de voie bloquée ou d’autre obstacle. Évitez les changements de voie brusques, surtout avec un chargement instable.