Brevet FR2851196A1 — publié le 20040820

Véhicule automobile équipé de moyens pour souffler de l'air sur le sol au voisinage des roues afin d'améliorer l'adhérence de celles-ci, et ensemble à monter pour obtenir un tel véhicule. Le domaine de l'invention concerne les équipements pour véhicules 5 automobiles. Plus précisément, l'invention concerne les équipements de sécurité, et en particulier ceux permettant d'améliorer l'adhérence des pneumatiques sur le revêtement routier et/ou permettant de réduire les distances de freinage. De nombreux équipements de sécurité active existent actuellement tels que notamment les systèmes de freinage anti-blocage, dits ABS, ou les systèmes 10 de correction de trajectoire, ou encore d'anti-patinage... Ces systèmes interviennent essentiellement dans les situations d'urgence, et notamment lors de freinage d'urgence pour aider le conducteur à garder le contrôle de son véhicule. Parallèlement, les fabricants de pneumatiques travaillent régulièrement à 15 l'amélioration de l'adhérence des pneumatiques, notamment par temps de pluie. Les perfectionnements portent sur la composition du pneumatique, ainsi que sur les sculptures qu'il présente. Bien entendu, l'adhérence des pneumatiques contribue à réduire les distances de freinage. L'invention a pour objectif de proposer un équipement qui contribue à 20 améliorer encore la tenue de route d'un véhicule et/ou à réduire les distances de freinage de celui-ci, particulièrement sur routes mouillées voire détrempées. Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir un tel équipement qui puisse être monté et utilisé en l'absence des systèmes de sécurité de l'art antérieur en apportant une contribution notable sur le plan de la sécurité, ou qui 25 puisse être combiné aux équipements actuels en vue d'optimiser leur performance. L'invention a également pour objectif de fournir un tel équipement qui soit simple de conception, facile à mettre en oeuvre et peu coteux. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel équipement qui puisse 30 être monté sur les véhicules dès leur construction et également qui puisse être rapporté sur les véhicules existants. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'émission d'au moins un flux d'air pulsé vers au 5 moins une zone du sol située au voisinage et devant chacune des roues de l'un au moins des trains de roues avant ou arrière dudit véhicule. On comprend donc que le flux d'air pulsé évacue tout ou partie de l'eau présente sur le revêtement routier de façon à améliorer l'adhérence des roues correspondantes. On note que l'invention est particulièrement destinée à améliorer la conduite sur route mouillée, mais produit des résultats également sensibles sur route couverte: - de grélons; - d'une faible épaisseur de neige non verglacée; 15 - de sable ou autres impuretés susceptibles de nuire à la bonne tenue de route d'un véhicule. L'approche de l'invention apparaît donc fondamentalement nouvelle en ce sens qu'elle n'intervient pas sur les organes du véhicule (freins, suspensions...) pour optimiser leurs performances en situation d'urgence, mais 20 intervient directement sur une des causes pouvant nuire à la bonne tenue de route d'un véhicule, en l'occurrence l'état d'un revêtement routier, et plus particulièrement d'un revêtement routier mouillé. Par temps de pluie, le revêtement routier est donc asséché, ou à tout le moins l'eau en est évacuée en grande partie, offrant au véhicule une surface dont 25 les caractéristiques assurent un meilleur comportement du véhicule. L'invention évite donc notamment le phénomène d'aquaplaning ou en limite les effets, et réduit les distances de freinage, ceci en assurant une bonne tenue de route. L'invention permet également de supprimer ou de limiter les phénomènes 30 de patinage au démarrage lorsque ceux-ci sont dus à l'état de la route. Selon une solution préférée, un flux d'air est dirigé au voisinage de chacune desdites roues avant. Avantageusement, un flux d'air est dirigé au voisinage de chacune desdites roues arrières. Suivant les caractéristiques du véhicule, on peut donc chercher à améliorer l'adhérence de toutes les roues, ou seulement de certaines d'entre elles, considérées plus essentielles pour la tenue de route et le comportement au freinage du véhicule. D'autres configurations peuvent aussi être envisagées suivant que les 10 roues motrices du véhicule sont à l'avant ou à l'arrière. Selon une solution avantageuse, le véhicule comprend des moyens de production d'air pulsé comprenant au moins un ventilateur centrifuge. De tels ventilateurs sont déjà utilisés dans le domaine automobile, pour la ventilation des habitacles. Ces organes sont donc disponibles industriellement et 15 sont relativement peu coteux comparés aux systèmes de technologie complexe pour la sécurité active, tels ceux mentionnés précédemment. Selon un premier mode de réalisation, le véhicule comprend un ventilateur centrifuge pour chaque roue au voisinage de laquelle est dirigé ledit flux d'air. Selon un autre mode de réalisation, le véhicule comprend au moins un ventilateur commun auxdites roues d'au moins un desdits trains de roues. Selon l'un ou l'autre de ces modes de réalisation, lesdits moyens de production d'air pulsé sont avantageusement reliés à l'alimentation électrique dudit véhicule par un circuit permettant au moins deux des modes de 25 fonctionnement distincts suivants: - mode manuel; - mode automatique. L'invention concerne également un ensemble à monter sur un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de production d'au 30 moins un flux d'air pulsé et des moyens d'orientation dudit flux d'air vers au moins une zone du sol située au voisinage et en avant, selon l'orientation longitudinale dudit véhicule, des roues de l'un au moins des trains de roues avant ou arrière. On comprend donc que l'invention peut être montée dans les véhicules 5 dès leur fabrication et peut également être proposée séparément pour équiper des véhicules existants. Selon une solution préférée, cet ensemble à monter comprend deux ventilateurs centrifuges destinés à être montés chacun respectivement au voisinage d'une roue avant dudit véhicule. Avantageusement, cet ensemble à monter comprend également des moyens de raccordement électriques desdits moyens de production d'air pulsé à l'alimentation électrique dudit véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation 15 préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: - les figures 1, 2 et 3 sont des vues respectivement de face, du côté conducteur et du côté passager d'un véhicule équipé d'un système selon l'invention; la figure 4 est une représentation schématique d'un circuit électrique de raccordement d'un système selon l'invention à un véhicule. Tel que mentionné précédemment, le principe de l'invention consiste à prévoir sur un véhicule des moyens pour souffler de l'air devant des roues du véhicule, pour évacuer au moins partiellement l'eau (ou autres: grélons, neige, 25 sable, poussières... ) de la route en vue d'améliorer la tenue de route du véhicule et réduire les distances de freinage de celui-ci. Selon le présent mode de réalisation de l'invention, on utilise des ventilateurs centrifuge 1 pour produire un flux d'air pulsé, ce flux d'air étant envoyé dans une buse 2 qui communique avec le ventilateur correspondant en 30 vue d'orienter le flux d'air en direction d'une zone du sol située en avant des roues du véhicule. A titre indicatif, on note qu'avec des ventilateurs 12 volts continus, il est possible de souffler de l'air sur une zone s'étendant devant chaque roue avec une largeur de 40 cm et une longueur de 30 cm. Selon le mode de réalisation préférentiel illustré par les figures 1 à 3, chacune des roues avant 3 est associée à un ventilateur centrifuge 1. On note que, selon un autre mode de réalisation envisageable, les roues avant 3 pourraient être associées à un ventilateur centrifuge 1 unique et commun aux deux roues. On note également que, selon encore un autre mode de réalisation envisageable, le ou les ventilateurs pourraient être associés aux roues arrières du véhicule (le cas o chacune des roues du véhicule est associée à un flux d'air pulsé étant également envisageable). Un tel équipement selon l'invention peut donc être intégré à un véhicule 15 dès sa fabrication. Cet équipement peut également être proposé sous forme d'un ensemble à monter sur un véhicule existant. Le montage d'un tel ensemble et son raccordement électrique est détaillé à titre indicatif ci-après (les explications suivantes pouvant bien entendu 20 nécessiter certaines adaptations en fonction du véhicule que l'on destine à équiper de l'ensemble à monter selon l'invention). Selon le présent mode de réalisation, l'ensemble comprend: - deux ventilateurs centrifuges 12 V; - une bobine relais 25A, 12 V; - un contacteur manuel marche/arrêt; - un voyant; - du câble électrique de section 1,5 mm2 et d'une longueur d'environ 15 mètres; - de la gaine thermo-rétractable. Le montage électrique s'effectue par exemple comme suit. On repère le fil positif de sortie commun aux modes " lave-glace ", intermittent, petite vitesse et grande vitesse venant du faisceau commande des essuie-glaces, se trouvant à l'intérieur du véhicule au niveau du tableau de bord. Il faut ensuite confectionner un faisceau de quatre fils comprenant: l'arrivée courant au relais 4; - deux fils pour le positif et le négatif en vue de l'alimentation du voyant lumineux 5 de mise sous tension; - un fil pour le positif de l'interrupteur marche/arrêt 6 (commande manuelle); Ce faisceau est ensuite passé au niveau du câble de commande d'ouverture du capot moteur. L'étape suivante consiste à sectionner le fil commun de commande automatique des essuie-glaces, à le dénuder sur environ 3 cm, à souder à l'étain un des fils passé au préalable, à isoler cette soudure à l'aide de la gaine thermo15 rétractable et à sertir une cosse femelle isolée sur une borne 41 du relais 4. Le fil négatif du faisceau passé au préalable ayant été repéré, on branche un fil au voyant lumineux 5 à l'aide d'une cosse à sertir femelle isolée. On dénude ce même fil sur 3 cm, on l'isole avec la gaine thermorétractable, et on le branche à l'aide d'une cosse à sertir femelle isolée à l'autre borne 42 du relais 4. 20 Un autre fil est ensuite dénudé sur 3 cm pour venir chercher le négatif au niveau de la batterie (en l'isolant par gaines thermo-rétractables) et obtenir ainsi le négatif pour l'alimentation des ventilateurs. Pour amener le positif au relais, on se raccorde directement à la borne " + " de la batterie à la borne correspondante 43 du relais 4. L'alimentation électrique des ventilateurs 1 est obtenue à partir de la borne 44 du relais 4. Selon le circuit qui vient d'être décrit, deux types de déclenchement des ventilateurs sont obtenus, l'un en mode automatique (lié à la commande des essuie-glace), l'autre en mode manuel ou forcé (indépendamment de la 30 commande des essuie-glace). Un fusible F 25 A est monté sur l'alimentation positive des ventilateurs. A titre indicatif, le branchement des ventilateurs s'effectue comme suit. A l'aide d'une boîte de dérivation, on prépare le positif et le négatif et on branche le positif à la cosse femelle grande vitesse des ventilateurs (il est en effet 5 que les ventilateurs du type de ceux actuellement disponibles sont prévus pour la climatisation de bord de véhicule et il possède trois vitesses différentes). Le contacteur à commande manuelle 6 et le témoin lumineux 5 sont encastrés dans le tableau de bord, près de la clé de contact. Pour les installer, il faut donc procéder à deux trous de 10 mm. Le raccordement électrique qui vient d'être décrit permet d'obtenir le fonctionnement suivant: - en mode automatique, la commande des essuie-glace étant placée dans l'un des modes " lave-glaces " (LG), " intermittent " (INT), petite vitesse (PV) et grande vitesse (GV), les ventilateurs doivent souffler et le témoin 15 lumineux 6 s'allumer (dans le mode automatique, la fonction essuieglaces de la lunette arrière est exclue); - en mode manuel, quelque soit la fonction demandée, le contacteur manuel 6 prend la priorité sur la commande automatique des ventilateurs, et dans tous les cas le témoin 5 doit s'allumer. Bien entendu, à l'arrêt complet du véhicule, tout le système s'arrête. L'installation des ventilateurs dans un véhicule est explicitée ci-après à titre indicatif. Les ventilateurs doivent être installés derrière le bouclier avant, juste devant les roues et à l'intérieur des pare-boues (ceux-ci étant en matière 25 plastique). On dévisse en partie basse les pare-boues, et on enlève le désodorisateur d'essence et le klaxon qui se trouve pour certains véhicules devant la roue côté passager. Les ventilateurs sont ensuite mis en place, puis on coupe le refoulement 30 d'air des ventilateurs à 7 cm environ du corps rond qui enveloppe le moteur électrique. Les ventilateurs sont positionnés à l'intérieur des pare-boues. On procède à un trou de diamètre l3mm pour le refoulement d'air pulsé. Pour cela, on commence à entailler le plastique à l'aide d'un outil 5 tranchant (couteau ou cutter), et on rapproche au maximum des côtés du refoulement qui sont de 100 sur 85 mm. Les trous réalisés, on engage les ventilateurs dans ces orifices et on les positionne de manière à ce que les jets d'air soufflent de manière symétrique. Les buses de refoulement d'air sont coupées pour conserver la garde au 10 sol du véhicule, qui est couramment d'environ 17 cm (bien entendu, cette garde au sol varie en fonction des véhicules). On peut injecter de la mousse expansive pour rigidifier et assurer l'étanchéité au niveau des garde-boues. Le désodorisateur d'essence et le klaxon sont remis en place à l'intérieur 15 du compartiment moteur, par exemple en le fixant sur le compartiment du cric. On note que, vu le poids des ventilateurs, les garde-boues pourront être renforcés par tout moyen de fixation approprié permettant d'assembler fixement les ventilateurs avec la carrosserie du véhicule. Des tests ont été réalisés dans les conditions suivantes 20 - véhicule d'un poids à vide d'environ 870 kg - pneus avant 155/70 R13 neufs - pneus arrières 155/70/R13 mi-usure. - plaquettes de freins avants et tambours arrières mi-usure - amortisseurs avant et arrière neufs. 25 - météo: crachin - route bitumée, avec nombreuses déformations (creux et bosses) Les résultats suivants ont été obtenus: - distance de freinage d'un véhicule non équipé selon l'invention et lancé à 50 km/h: 17 m - distance de freinage du même véhicule équipé selon l'invention et , 9 lancé à 50 km/h: 13 m - performance: réduction de 4 m, soit 24% de réduction - distance de freinage d'un véhicule non équipé selon l'invention et lancé à 60 km/h: 24 m - distance de freinage du même véhicule équipé selon l'invention et lancé à 60 km/h: 19 m performance: réduction de 5 m, soit 21 % de réduction - distance de freinage d'un véhicule non équipé selon l'invention et lancé à 80 km/h: 44 m - distance de freinage du même véhicule équipé selon l'invention et lancéà80km/h: 35m - performance: réduction de 9 m, soit 20% de réduction 15 - distance de freinage d'un véhicule non équipé selon l'invention et lancé à 90 km/h: 65 m - distance de freinage du même véhicule équipé selon l'invention et lancé à 90 km/h: 50 m - performance: réduction de 15 m, soit 23 % de réduction REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'émission d'au moins un flux d'air pulsé vers au moins une zone du sol située 5 au voisinage et devant chacune des roues de l'un au moins des trains de roues avant ou arrière d'un véhicule. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un flux d'air est dirigé au voisinage de chacune desdites roues avant. 3. Véhicule automobile selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce 10 qu'un flux d'air est dirigé au voisinage de chacune desdites roues arrière. 4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de production d'air pulsé comprenant au moins un ventilateur centrifuge. 5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il 15 comprend un ventilateur centrifuge pour chaque roue au voisinage de laquelle est dirigé ledit flux d'air. 6. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur commun auxdites roues d'au moins un desdits trains de roues. 7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de production d'air pulsé sont reliés à l'alimentation électrique dudit véhicule par un circuit permettant au moins deux des modes de fonctionnement distincts suivants: - mode manuel; - mode automatique. 8. Ensemble à monter sur un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de production d'au moins un flux d'air pulsé et des moyens d'orientation dudit flux d'air vers au moins une zone du sol située au voisinage et en avant, selon l'orientation longitudinale dudit véhicule, des roues 30 de l'un au moins des trains de roues avant ou arrière. il 9. Ensemble à monter sur un véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend deux ventilateurs centrifuges destinés à être montés chacun respectivement au voisinage d'une roue avant dudit véhicule. 10. Ensemble à monter sur un véhicule automobile selon l'une quelconque 5 des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de raccordement électriques desdits moyens de production d'air pulsé à l'alimentation électrique dudit véhicule.