Brevet FR2854859A1 — publié le 20041119

La présente invention concerne un élément aérodynamique pour la réduction de la traînée et de la partance d'un véhicule automobile et également un véhicule automobile équipé d'un tel élément aérodynamique. Les véhicules automobiles, lorsqu'ils roulent, sont soumis à 5 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 10 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 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 lunette arrière et du coffre. En effet, les écoulements de l'air à l'arrière des 20 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 du raccord entre le pavillon et la lunette arrière, d'une part, et la lunette arrière et 25 le coffre, d'autre part. Si effectivement les plus grosses dépressions et les principales structures tourbillonnaires et les décollements sont générés sur la partie arrière du véhicule automobile, la région des roues et des passages de roues est également une zone critique. En effet, l'écoulement de l'air s'engouffre dans le 30 passage de roues et on observe très souvent un décollement en aval de celui-ci. On observe également toujours un sillage important derrière les roues du véhicule et le sillage des roues avant rencontre les roues arrière et modifie leur sillage. Le sillage des roues et l'écoulement de l'air dans les passages de roues agissent aussi directement sur l'écoulement de l'air au niveau du soubassement du véhicule, modifiant ainsi le débit de l'air sortant de dessous du véhicule et par-là même modifient la structure de l'écoulement de l'air sur l'arrière du véhicule automobile. Ainsi, la région des roues et des passages de roues est une région très sensible pour l'aérodynamique du véhicule et les constructeurs estiment que ces régions contribuent en moyenne à 15% de la valeur de coefficient de pénétration dans l'air du véhicule automobile. L'invention a pour but de proposer un élément aérodynamique qui permet de modifier la structure de l'écoulement de l'air au niveau des roues et des passages de roues du véhicule automobile et qui permet non seulement de diminuer la portance arrière et donc d'améliorer la stabilité, mais aussi de favoriser une diminution de la traînée du véhicule et donc la consommation de ce 15 dernier. L'invention a donc pour objet un élément aérodynamique pour la réduction de la traînée et de la portance d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque verticale s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et disposée au-dessous du soubassement dudit véhicule 20 en aval des roues avant eVt/ou arrière. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la plaque a la forme d'un quadrilatère ou d'un triangle ou d'un quart de cercle, - la plaque est escamotable dans le soubassement du véhicule 25 automobile, -la plaque a une largeur comprise entre 5 et 50 cm, - la plaque est déplaçable entre une première positon intégrée au soubassement du véhicule et une seconde position fixe dépassant au- dessous dudit soubassement, le déplacement de cette plaque entre ces positions étant 30 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 du véhicule automobile, - la plaque est déplaçable entre une première position intégrée au soubassement du véhicule et une seconde position dépassant au-dessous dudit soubassement, la hauteur du dépassement de la plaque étant variable et pilotée par au moins un organe de commande en fonction d'informations fournies par au 5 moins un capteur de pression et/ou de vitesse et/ou de frottement implanté sur la carrosserie du véhicule automobile, - la hauteur du dépassement de la plaque varie entre 0 et 50 cm, - la plaque a une longueur comprise entre 5 et 50 cm. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile, caractérisé 10 en ce qu'il comporte un élément 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 de côté d'un véhicule automobile équipé d'au moins un élément aérodynamique conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique du soubassement du véhicule automobile équipé d'éléments aérodynamiques conformes à l'invention, - les Figs. 3A à 3D sont des vues en élévation de plusieurs modes 20 de réalisation d'un 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 25 tourbillons longitudinaux de l'air. Ainsi, une carrosserie 2 d'un véhicule automobile 1, comme représentée à la Fig. 1, comporte une partie arrière formée par des éléments de carrosserie générant des zones de dépression o ces phénomènes sont particulièrement importants. Mais, les roues avant 3 et les roues arrière 4 ainsi que les passages de roues avant 5 et les passages de roues arrière 6, comme montré à la Fig. 1, sont des régions également critiques o ces phénomènes de dépressions se produisent aussi. En effet, l'écoulement de l'air s'engouffre dans les passages de roues 5 et 6 et il se produit très souvent un décollement en aval de ceux-ci. Les 5 roues 3 et 4 génèrent également un sillage important derrière celles-ci si bien que le sillage des roues avant 3 rencontre les roues arrière 4 et modifie leur sillage. Ainsi, le sillage des roues 3 et 4 et l'écoulement de l'air dans les passages de roue 5 et 6 agissent aussi directement sur l'écoulement de l'air sur le soubassement 7 du véhicule automobile modifiant ainsi le débit d'air sortant de 10 dessous de ce véhicule et par-là même modifient la structure de l'écoulement de l'air à l'arrière du véhicule automobile. Ainsi que représenté sur les Figs. 1 et 2, le véhicule automobile 1 est équipé d'éléments aérodynamiques pour la réduction de la traînée et de la portance de ce véhicule automobile 1 et qui sont formés chacun par une plaque 15 10 verticale s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal XX' dudit véhicule automobile. Cette plaque 10 est disposée au-dessous du soubassement 7, ainsi que montré à la Fig. 2. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, une 20 plaque 10 est disposée en aval de chaque roue avant 3 derrière chaque passage de roues 5 et en aval de chaque roue arrière 4 derrière chaque passage de roues 6. Selon une première variante, une plaque 10 peut être disposée uniquement en aval des roues avant 3 et selon une seconde variante, une plaque 10 peut être disposée uniquement en aval des roues arrière 4. Lors du déplacement du véhicule automobile 1, les plaques 10 alignées dans la direction de l'écoulement de l'air en aval des roues avant 3 et/ou des roues arrières 4 perturbent et détruisent les sillages aérodynamiques des roues correspondantes. Comme montré sur les Figs. 3A à 3D, la plaque 10 peut présenter 30 différentes formes adaptées au style du véhicule automobile, comme par exemple en forme de quadrilatère, c'est à dire rectangulaire (Figs. 3A) ou trapézoïdale (Fig. 3B), en forme de quart de cercle (Fig. 3C) ou encore en forme de triangle (Fig. 3D). Selon un premier mode de réalisation, chaque plaque 10 est escamotable dans le soubassement 7 du véhicule automobile et par conséquent 5 déplaçable entre une première position escamotée dans ce soubassement 7 et une seconde position complètement sortie et toujours apparente au- dessous dudit soubassement 7. Le déplacement de la plaque 10 est réalisé au moyen d'un système mécanique approprié de type classique. Par exemple, la plaque 10 est rentrée dans le soubassement 7 10 du véhicule automobile lorsque le système aérodynamique est inutile, comme par exemple en ville ou à l'arrêt, et est sortie lorsque les conditions sont adaptées, comme par exemple sur autoroute. Selon un autre exemple, le déplacement de la plaque 10 entre une première position intégrée au soubassement 7 et une seconde position fixe 15 dépassant de ce soubassement 7, est 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 du véhicule automobile 1. Chaque plaque 10 a une largeur "1" comprise entre 5 et 50 cm et 20 une longueur "L" comprise entre 5 et 50 cm. Selon un second mode de réalisation, chaque plaque 10 est dynamique et dans ce cas est déplaçable entre une première position intégrée au soubassement 7 du véhicule automobile et une seconde position dépassant au-dessous de ce soubassement 7. Dans ce cas, la hauteur du déplacement de 25 ladite plaque 10 est variable et se trouve à chaque instant dans une position optimale afin d'adapter rl'effet de ladite plaque aux conditions de déplacement du véhicule. Le déplacement de la plaque 10 est piloté 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 30 carrosserie du véhicule automobile. La hauteur du dépassement de la plaque 10 varie entre 0 et 50 cm. 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 ce véhicule et, de ce fait, de diminuer la consommation d'énergie et d'augmenter la stabilité dudit véhicule. REVENDICATIONS 1. Elément aérodynamique pour la réduction de la traînée ou de la portance d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (10) verticale s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et 5 disposée au-dessous du soubassement (7) du véhicule en aval des roues avant (3) et/ou arrière (4). 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (10) a la forme d'un quadrilatère ou d'un triangle ou d'un quart de cercle. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la 10 plaque (10) est escamotable dans le soubassement (7) du véhicule automobile. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque (10) a une largeur comprise entre 5 et 50 cm. 5. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque (10) est déplaçable entre une première position intégrée au 15 soubassement (7), du véhicule et une seconde position fixe dépassant audessous dudit soubassement (7), le déplacement de cette plaque entre ces 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 du véhicule automobile (1). 6. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque (10) est déplaçable entre une première position intégrée au soubassement (7) du véhicule et une seconde position dépassant au-dessous dudit soubassement (7), la hauteur du dépassement de la plaque (10) étant variable et pilotée par au moins un organe de commande en fonction 25 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 (1). 7. Elément selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la hauteur du dépassement de la plaque (10) varie entre 0 et 50 cm. 8. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 30 caractérisé en ce que la plaque (10) a une longueur comprise entre 5 et 50 cm. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte l'élément aérodynamique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.