Brevet FR2854861A1 — publié le 20041119

La présente invention concerne un élément de réduction des efforts aérodynamiques et plus particulièrement de la traînée et de la portance aérodynamiques d'un véhicule automobile et également un véhicule automobile équipé d'un tel élément aérodynamique. Les véhicules automobiles, lorsqu'ils roulent, sont soumis à un certain nombre d'efforts qui s'oppose à leur avancement. Ces efforts sont en particulier les frottements solides, c'est à dire les contacts des roues avec le sol, et les frottements aérodynamiques, comme par exemple les frottements de l'air sur les parois de la carrosserie du véhicule. En plus de ces frottements, les véhicules automobiles sont soumis à une troisième source d'efforts qui s'oppose également à leur avancement. Ces efforts sont les forces aérodynamiques exercées sur le véhicule à travers des régions de surpression et de dépression. En effet, à haute vitesse, ces efforts deviennent dominant par rapport aux autres et jouent un rôle 15 essentiel sur la consommation et la stabilité du véhicule. Ces forces aérodynamiques sont essentiellement générées par les dépressions créées par les décollements, les recirculations et les tourbillons longitudinaux de l'air. Les recirculations et donc les régions de basse pression sont importantes sur l'arrière du véhicule et particulièrement au niveau de la 20 lunette arrière et du coffre. En effet, les écoulements de l'air à l'arrière des véhicules automobiles sont complexes et, en général, il se produit un équilibre entre les décollements et les tourbillons longitudinaux. Les dispositifs utilisés en aérodynamique automobile interviennent sur le décollement qui a lieu sur l'arrière du véhicule, en particulier dans la région 25 du raccord entre le pavillon et la lunette arrière, d'une part, et la lunette arrière et le coffre, d'autre part. Les dispositifs classiques sont essentiellement constitués par des becquets, des ailerons ou des déflecteurs placés dans ces zones à l'arrière du véhicule. Le becquet est utilisé le plus souvent pour réduire le coefficient de pénétration dans l'air et les autres systèmes sont plutôt utilisés pour réduire la portance. L'invention a pour but de proposer un élément aérodynamique qui permet de contrôler les tourbillons longitudinaux et les décollements et d'une manière générale la structure globale d'écoulement de l'air sur la carrosserie d'un véhicule automobile. L'invention a donc pour objet un élément de réduction des efforts aérodynamiques et plus particulièrement de la traînée et de la portance aérodynamiques d'un véhicule automobile comportant une carrosserie formée par des éléments notamment par un pavillon, une lunette arrière, un panneau de coffre et deux parois latérales, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un 10 déflecteur s'étendant au-dessus d'au moins d'un desdits éléments de carrosserie dans une zone de la partie arrière de la carrosserie du véhicule automobile. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la zone est située au niveau ou en amont ou en aval d'une zone de dépression sur ladite partie arrière de la carrosserie du véhicule automobile, 15 - ledit déflecteur est formé par une plaque, - ledit déflecteur s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule automobile et est fixé sur ledit élément de carrosserie, - ledit déflecteur s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule automobile et est fixé sur ledit élément de carrosserie, - ledit déflecteur transversal est disposé au niveau ou en amont ou en aval du raccord entre le pavillon et la lunette arrière, ledit déflecteur transversal est disposé sur une partie supérieure du panneau de coffre, - ledit déflecteur transversal est disposé sur une partie inférieure 25 du panneau de coffre, - ledit déflecteur transversal est disposé à la base d'un bouclier arrière, - ledit déflecteur longitudinal est disposé sur chaque montant de baie de la lunette arrière ou sur la partie supérieure ou la partie inférieure du 30 panneau de coffre, - ledit déflecteur forme avec l'élément de carrosserie correspondant un angle compris entre 0 et 180 , - le déflecteur a une section rectangulaire ou triangulaire ou semielliptique ou en forme d'aile d'avion, - le déflecteur a une épaisseur comprise entre 0,5 et 10 cm, une largeur comprise entre 0,5 et 50 cm et une longueur comprise entre 5 et 200 cm, 5 - ledit déflecteur est déplaçable entre une première position intégrée à l'élément de carrosserie correspondant et une seconde position fixe en saillie sur ledit élément de carrosserie, le déplacement du déflecteur entre lesdites positions étant actionné par au moins un organe de commande en fonction d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de 10 vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie du véhicule automobile, - ledit déflecteur est déplaçable entre une première position intégrée à l'élément de carrosserie correspondant et une seconde position en saillie sur ledit élément de carrosserie, ledit déplacement et l'inclinaison du déflecteur étant pilotés par au moins un organe de commande en fonction 15 d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie du véhicule automobile, - ledit déflecteur est déplaçable en translation sur l'élément de carrosserie correspondant. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile, caractérisé 20 en ce qu'il comporte un système aérodynamique tel que précédemment mentionné. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un premier mode de réalisation, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un deuxième 30 mode de réalisation, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un troisième mode de réalisation, - la Fig. 4 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un quatrième mode de réalisation, - la Fig. 5 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un cinquième mode de réalisation, - la Fig. 6 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un sixième 10 mode de réalisation, - la Fig. 7 est une vue schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un élément aérodynamique selon un septième mode de réalisation. - les Figs. 8A à 8D sont des vues en perspective de plusieurs 15 variantes d'un déflecteur de l'élément aérodynamique conforme à l'invention. Les véhicules automobiles, lorsqu'ils roulent, sont soumis à des efforts qui s'opposent à leur avancement et qui sont les frottements solides, les frottements aérodynamiques et, à haute vitesse, les forces aérodynamiques générées par les dépressions et par les décollements, les recirculations et les 20 tourbillons longitudinaux de l'air. Ainsi, une carrosserie 2 d'un véhicule automobile 1, comme représenté sur les figures, comporte une partie arrière formée par des éléments de carrosserie générant des zones de dépression o ces phénomènes sont particulièrement importants. La partie arrière de la carrosserie 2 du véhicule automobile 1 comprend, de manière classique, un pavillon 3, une lunette arrière 4, un panneau de coffre 5 comportant une partie supérieure 5a et une partie inférieure 5b et deux parois latérales 6 ainsi qu'un bouclier arrière 25. Ces éléments de carrosserie, respectivement 3, 4, 5 et 6 et le bouclier arrière 25 génèrent des 30 zones de basse pression o des décollements, les recirculations et les tourbillons longitudinaux de l'air sont particulièrement importants. L'une ou l'ensemble de ces zones est pourvue d'un élément aérodynamique qui permet de réduire la traînée et la portance du véhicule automobile 1, tout en améliorant sa stabilité. Ainsi que représenté sur les figures, l'élément aérodynamique comprend au moins un déflecteur 10 ou 20 en saillie et s'étendant sur au moins 5 un des éléments de carrosserie formé par la lunette arrière 4 et le panneau de coffre 5 de la partie arrière de la carrosserie 2 du véhicule automobile 1. D'une manière générale, la zone o est placé le déflecteur 10 ou 20, est située au niveau, en amont ou en aval d'une zone de dépression sur ladite partie arrière de la carrosserie 2 et le déflecteur 10 ou 20 est formé par une 10 plaque. Selon quatre premiers modes de réalisation représentés respectivement sur les Figs. 1 à 4, le déflecteur 10 s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule automobile 1 et est fixé sur l'élément de carrosserie correspondant. Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 1, le déflecteur transversal 10 est disposé au niveau ou en amont ou en aval du raccord 7 entre le pavillon 3 et la lunette arrière 4. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la Fig. 2, le déflecteur transversal 10 est disposé sur la partie supérieure 5a du panneau de 20 coffre 5. Selon un troisième mode de réalisation représenté à la Fig. 3, le déflecteur transversal 10 est disposé sur la partie inférieure 5b du panneau de coffre 5. Selon un quatrième mode de réalisation représenté à la Fig. 4, le 25 déflecteur transversal 10 est disposé à la base du bouclier arrière 25. Le déflecteur 10 forme avec l'élément de carrosserie correspondant, c'est à dire respectivement avec la lunette arrière 4, la partie supérieure 5a et la partie inférieure 5b du panneau de coffre 5 ou encore avec le bouclier arrière 25, un angle oc compris entre 0 et 180 . Selon trois autres modes de réalisation représentés respectivement sur les Figs. 5 à 7, le déflecteur 20 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule automobile et est fixé sur l'élément de carrosserie correspondant. Ainsi, selon un cinquième mode de réalisation représenté à la Fig. 5, un déflecteur longitudinal 20 est disposé sur chaque montant de baie 15 de la lunette arrière 4 et ces déflecteurs 20 forment avec l'élément de carrosserie adjacent un angle oc compris entre 0 et 180 . Selon un sixième mode de réalisation représenté à la Fig. 6, un déflecteur 20 longitudinal est disposé sur chaque bord longitudinal de la partie supérieure 5a du panneau de coffre 5 et ces déflecteurs 20 forment avec l'élément de carrosserie adjacent un angle cc compris entre 0 et 180 C. Selon un septième mode de réalisation représenté à la Fig. 7, un déflecteur longitudinal 20 est monté sur chaque bord longitudinal de la partie inférieure 5b du panneau de coffre 5 et ces déflecteurs 20 forment avec l'élément de carrosserie adjacent un angle a compris entre 0 et 180 . Comme montré sur les Figs. 8A à 8D, le déflecteur 10 ou 20 peut 15 présenter différentes sections, comme par exemple une section rectangulaire (Fig.8A), une section triangulaire (Fig. 8B), une section semi-elliptique (Fig. 8C) ou une section en forme d'aile d'avion (Fig. 8D). Le déflecteur 10 ou 20 a une épaisseur "e" comprise entre 0,5 et 10 cm, une largeur "I" comprise entre 0,5 et 50 cm et une longueur "L" comprise 20 entre 5 et 200 cm. Le système aérodynamique qui permet de réduire la traînée et la portance du véhicule automobile peut être constitué d'un ou de plusieurs déflecteurs, choisis dans chacune des précédentes configurations. Dans les modes de réalisation précédemment décrits, l'élément 25 aérodynamique est statique, c'est à dire que le déflecteur 10 ou 20 est fixe. Selon une première variante, le ou les déflecteurs 10 ou 20 peuvent se déplacer entre une position intégrée à l'élément de carrosserie correspondant et une seconde position fixe en saillie sur ledit élément de carrosserie. Le déplacement du ou des déflecteurs 10 ou 20 entre lesdites 30 positions est actionné par au moins un organe de commande, non représenté, en fonction d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de vitesse, et/ou de frottement implanté sur la carrosserie du véhicule automobile. Selon une autre variante l'élément aérodynamique est dynamique et dans ce cas le ou les déflecteurs 10 ou 20 peuvent se déplacer au cours du temps pour être positionnés à chaque instant dans une position optimale afin d'adapter l'effet du ou des déflecteurs aux conditions extérieures pour obtenir la plus grande économie d'énergie. Le ou les déflecteurs sont déplacés judicieusement pour modifier favorablement les bulles de recirculation et l'émission tourbillonnaire qu'elles engendrent afin de réduire le coefficient de pénétration dans l'air du véhicule automobile. Ainsi, chaque déflecteur 10 ou 20 est déplaçable par exemple au moyen d'un moteur électrique, non représenté, ou par tout autre moyen entre une première position intégrée à l'élément de carrosserie correspondant et une seconde position en saillie sur l'élément de carrosserie. Ce déplacement est piloté par au moins un organe de commande, non représenté, en fonction 15 d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie du véhicule automobile. Le déflecteur 10 ou 20, lorsqu'il n'est pas utilisé, est intégré dans la carrosserie. Ainsi, il n'est pas visible lorsque le véhicule est à l'arrêt ou circule en ville. Enfin, le déflecteur 10 ou 20 est déplaçable par exemple au moyen d'un moteur électrique, non représenté, ou par tout autre moyen approprié, en translation sur l'élément de carrosserie correspondant. Les régions o ces capteurs sont implantés sont de préférence la partie arrière du pavillon, les parties supérieure et inférieure du panneau de coffre 25 et les bords des parois latérales à proximité de ce panneau de coffre. L'élément aérodynamique selon l'invention s'applique à un véhicule automobile qu'il soit monospace, bi-corps ou tri-corps et permet donc de réduire la traînée et la portance de ces véhicules et, de ce fait, de diminuer la consommation d'énergie et d'augmenter la stabilité dudit véhicule. 30 REVENDICATIONS 1. Elément de réduction des efforts aérodynamiques et plus particulièrement de la traînée et de la partance aérodynamiques d'un véhicule automobile (1) comportant une carrosserie (2) formée par des éléments, 5 notamment par un pavillon (3), une lunette arrière (4), un panneau de coffre (5) et deux parois latérales (6), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un déflecteur (10; 20) s'étendant au-dessus d'au moins un desdits éléments de carrosserie (4; 5) dans une zone de la partie arrière de la carrosserie (2) du véhicule automobile. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone 10 est située au niveau ou en amont ou en aval de la zone de dépression sur ladite partie arrière de la carrosserie (2) du véhicule automobile. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit déflecteur (10; 20) est formé par une plaque. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 15 caractérisé en ce que ledit déflecteur (10) s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule automobile et est fixé sur ledit élément de carrosserie (4; 5). 5. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit déflecteur (20) s'étend parallèlement à l'axe 20 longitudinal du véhicule automobile et est fixé sur ledit élément de carrosserie (4; 5). 6. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit déflecteur transversal (10) est disposé au niveau ou en amont ou en aval du raccord (7) entre le pavillon (3) et la lunette arrière (4). 7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit déflecteur transversal (10) est disposé sur une partie supérieure (5a) du panneau de coffre (5). 8. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit déflecteur transversal (10) est disposé sur une partie 30 inférieure (5b) du panneau de coffre (5). 9. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit déflecteur transversal (10) est disposé à la base d'un bouclier arrière (25). 10. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisé en ce que ledit déflecteur longitudinal (20) est disposé sur chaque montant de baie (15) de la lunette arrière (4). 11. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisé en ce que ledit déflecteur longitudinal (20) est disposé sur la partie supérieure (5a) du panneau de coffre (5). 12. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisé en ce que ledit déflecteur longitudinal (20) est disposé sur la partie 10 inférieure (5b) du panneau de coffre (5). 13. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit déflecteur (10; 20) forme avec l'élément de carrosserie (4; 5) correspondant, un angle compris entre 0 et 180, . 14. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, 15 caractérisé en ce que le déflecteur (10; 20) a une section rectangulaire ou triangulaire ou semi-elliptique ou en forme d'aile d'avion. 15. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le déflecteur (10; 20) a une épaisseur comprise entre 0,5 et 10 cm et une largeur comprise entre 0,5 et 50 cm et une longueur comprise 20 entre 5 et 200 cm. 16. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit déflecteur (10; 20) est déplaçable entre une première position intégrée à l'élément de carrosserie (4; 5) correspondant et une seconde position fixe en saillie sur ledit élément de carrosserie, le déplacement du 25 déflecteur (10; 20) entre lesdites positions étant actionné par au moins un organe de commande en fonction d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie (2) du véhicule automobile. 17. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, 30 caractérisé en ce que ledit déflecteur (10; 20) est déplaçable entre une première position intégrée à l'élément de carrosserie (4; 5) correspondant et une seconde position en saillie sur ledit élément de carrosserie, le déplacement et l'inclinaison du déflecteur (10; 20) étant pilotés par au moins un organe de commande en fonction d'informations fournies par au moins un capteur de pression et/ou de vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie (2) du véhicule automobile. 18. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, 5 caractérisé en ce que ledit déflecteur (10; 20) est déplaçable en translation sur l'élément de carrosserie (4; 5) correspondant. 19. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un élément aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes.