Brevet FR2863244A1 — publié le 20050610

DISPOSITIF AERODYNAMIQUE POUR VEHICULE ROUTIER. La présente invention concerne un dispositif aérodynamique pour la réduction de la traînée et de la portance d'un véhicule routier et également un véhicule routier équipé d'un tel élément aérodynamique. Les véhicules routiers et notamment les véhicules automobiles, lorsqu'ils roulent, sont soumis à un certain nombre d'efforts qui s'opposent 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'opposent 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. Toutes les parties du véhicule sont concernées, en effet, l'air exerce sur le véhicule des efforts de pression et de frottement tant sur les parties supérieure, latérale et inférieure du véhicule et c'est l'interaction de ces différents flux qui définit la structure globale de l'écoulement. La partie inférieure du véhicule, c'est-à-dire le dessous de caisse ou soubassement, agit fortement sur le Cx et la portance du véhicule (ou Cz) et doit donc être plus particulièrement travaillée pour améliorer la consommation et la stabilité du véhicule. Tous les constructeurs automobiles travaillent sur ce sujet et les 2863244 2 solutions connues à ce jour consistent principalement à créer un soubassement le plus plat possible en logeant dans des tunnels les organes traditionnellement en saillie comme les lignes d'échappement ou en utilisant des écrans appropriés. De telles solutions ne sont pas toujours faciles à implanter sur les véhicules et par ailleurs peuvent être encore améliorées. La présente invention se propose en effet d'optimiser le flux d'air 10 balayant le soubassement des véhicules pour améliorer la portance et réduire la consommation des véhicules. L'invention a plus particulièrement pour objet un dispositif aérodynamique pour la réduction de la traînée et de la portance d'un véhicule routier. Ce dispositif aérodynamique est caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques s'étendant sensiblement symétriquement de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule et disposées en saillie au-dessous du soubassement dudit véhicule. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, lesdites plaques s'étendent sensiblement verticalement sur tout ou partie de la longueur du soubassement. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, lesdites plaques s'étendent sur l'arrière du soubassement, par exemple entre les passages de roues arrières et le bouclier arrière. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, la hauteur desdites plaques est comprise entre 5 et 300 mm. 2863244 3 Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, la hauteur desdites plaques est évolutive. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon 5 l'invention, lesdites plaques s'étendent parallèlement l'une à l'autre. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, lesdites plaques s'écartent du plan médian axial à l'une 10 et /ou à l'autre des extrémités dudit soubassement. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, les plaques verticales sont escamotables, pour tout ou partie, dans le soubassement du véhicule. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, celui-ci comprend une troisième plaque disposée sensiblement transversalement entre les deux plaques verticales de façon à former un aileron. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, une troisième plaque disposée sensiblement horizontalement et formant aileron s'étant entre les deux plaques verticales. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, la troisième plaque est fixée sur les deux plaques verticales au voisinage de leurs deux extrémités axiales arrières. Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, un déflecteur est fixé sur le soubassement entre les deux plaques verticales. 2863244 4 Selon une autre caractéristique du dispositif aérodynamique selon l'invention, ce déflecteur a une hauteur comprise entre 5 et 400 mm, une largeur comprise entre 5 et 1700 mm et une longueur comprise entre 5 et 1000 mm. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente une schématique en perspective d'un soubassement de véhicule automobile équipé d'un dispositif aérodynamique selon l'invention, - la Fig. 2 est une vue de détail de la figure 2 représentant une 15 première variante de réalisation, - la Fig. 3 est une vue de face du véhicule automobile de la figure 1, - la Fig. 4 est une vue similaire à la figure 2 représentant une seconde variante de réalisation, la Fig. 5 est une vue de détail du déflecteur représenté sur la figure 4, les Fig. 6 et 7 illustrent une troisième variante de réalisation. 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 2863244 5 décollements, les recirculations et les tourbillons longitudinaux de l'air. Tout ce qui favorise les écoulements de l'air autour de la carrosserie d'un véhicule automobile 1 est à même de réduire les efforts s'opposant à l'avancement du véhicule et ainsi réduire le Cx et le Cz. Le dessous ou soubassement 2 d'un véhicule automobile 1, comme représentée à la Fig. 1, est de préférence conformé de façon à présenter une surface la plus plane possible. La planéité du soubassement 2 n'est toutefois pas une condition nécessaire à la mise en oeuvre du présent dispositif aérodynamique selon l'invention. Le dispositif aérodynamique selon l'invention consiste en la mise en place de guides de flux destinés à accélérer le flux d'air balayant le soubassement 2. En effet, plus le flux d'air est accéléré et plus la pression qu'il exerce sur le soubassement diminue. De tels guides de flux sont formés par des plaques 3 et 4 s'étendant parallèlement de part et d'autre du plan médian longitudinal XX' dudit véhicule automobile 1. Ces plaques 3 et 4 sont disposées sensiblement verticalement au-dessous du soubassement 2, ainsi que montré à la Fig. 1. Les plaques s'étendent entre les roues avec un espacement entre plaques compris entre 500 et 1700 mm. Dans ce premier exemple de réalisation de la Fig. 1, les plaques s'étendent sur sensiblement toute la longueur du soubassement depuis la zone avant 2b jusqu'à la zone arrière 2a. La présence des plaques n'est toutefois pas nécessaires sur toute la longueur du soubassement. Il est possible de les implanter que sur une 2863244 6 longueur limitée du soubassement 2 et ce, dans n'importe quelle région de ce dernier. De préférence toutefois, on disposera ces plaques dans la zone arrière 2a telle que cela est illustré aux figures 2, 4 ou 7. En se reportant à la figure 2, les plaques 31 et 41 s'étendent essentiellement depuis les passages de roues arrière et le bouclier arrière. En ce reportant à la figure 3, la hauteur hl des plaques est comprise entre 5 et 300mm. La hauteur des plaques dépend du profil du soubassement et peut être évolutive. Les longueurs L, L2 et L3 sont respectivement comprises entre 5 et 2000 mm, 5 et 4000 mm et 5 et 2000 mm. Les plaques peuvent être droites et parallèles l'une à l'autre ou bien encore s'écartées du plan médian axial à l'une et /ou à l'autre des extrémités dudit soubassement, de façon à former un convergent à leur extrémité amont dans le sens de l'écoulement du flux d'air et un divergent à leur extrémité aval. Selon une variante de réalisation représentée aux figures 6 et 7, le dispositif aérodynamique formé en l'occurrence par des plaques verticales 33 et 43 disposées dans la zone arrière 2a du soubassement 2, est complété par un aileron 6 formé par une troisième plaque disposée sensiblement transversalement entre les deux plaques 33 et 43 auxquelles elle est fixée. Une telle disposition d'un aileron 6 à l'extrémité aval des plaques 33 et 43 renforce encore l'accélération du flux d'air balayant le soubassement et donc réduit portance et la traînée du véhicule 1. 2863244 7 Selon une autre variante de réalisation représentée aux figures 4 et 5, le dispositif aérodynamique formé en l'occurrence par des plaques verticales 32 et 42 disposées dans la zone arrière 2a du soubassement 2, est complété par un déflecteur 5 fixé sur le soubassement entre les deux plaques verticales 32 et 42. Un tel déflecteur dit cuvette a une hauteur comprise entre 5 et 400 mm, une largeur comprise entre 5 et 1700 mm et une longueur comprise entre 5 et 1000 mm. Une telle disposition, tout comme l'aileron 6, renforce l'accélération du flux d'air balayant le soubassement et donc réduit portance et la traînée du véhicule 1. Bien évidemment l'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation illustrés. Ainsi, les plaques 3,4,31,41 etc. présentées fixes peuvent être mobiles. Chaque plaque est alors escamotable dans le soubassement 2 du véhicule automobile 1 et par conséquent déplaçable entre une première position escamotée dans ce soubassement 2 et une seconde position complètement sortie et toujours apparente au-dessous dudit soubassement 2. Le déplacement des plaques est réalisé au moyen d'un système mécanique approprié de type classique. Par exemple, les plaques sont rentrées dans le soubassement 2 du véhicule automobile lorsque le système aérodynamique est inutile, comme par exemple en ville ou à l'arrêt, et sont sorties lorsque les conditions sont adaptées, comme par exemple sur autoroute. 2863244 8 Selon un autre exemple, le déplacement des plaques entre une première position intégrée au soubassement 2 et une seconde position fixe 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. Selon encore un autre mode de réalisation, chaque plaque est dynamique et dans ce cas est déplaçable entre une première position intégrée au soubassement 2 du véhicule automobile et une seconde position dépassant au-dessous de ce soubassement 2. Dans ce cas, la hauteur du déplacement de ladite plaque est variable et se trouve à chaque instant dans une position optimale afin d'adapter l'effet de ladite plaque aux conditions de déplacement du véhicule. Le déplacement de la plaque 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 carrosserie du véhicule automobile. Par ailleurs l'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé de dispositifs aérodynamiques tels que décrits ci-dessus. Le dispositif 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. 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif aérodynamique pour la réduction de la traînée et de la portance d'un véhicule routier (1), caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques (3,4;31,41;32,42;33,43) s'étendant sensiblement symétriquement de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule et disposées en saillie au-dessous du soubassement (2) dudit véhicule (1). 2. Dispositif aérodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites plaques (3,4;31,41;32,42;33,43) s'étendent sensiblement verticalement sur tout ou partie de la longueur dudit soubassement (2). 3. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur desdites plaques (3,4;31,41; 32,42;33,43) est comprise entre 5 et 300 mm. 4. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur desdites plaques (3,4;31,41; 32,42;33,43) est évolutive. 5. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites plaques verticales s'écartent du plan médian axial à l'une et /ou à l'autre des extrémités (2a, 2b) dudit soubassement (2). 6. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites plaques verticales sont escamotables pour tout ou partie, dans le soubassement (2) du véhicule (1) . 2863244 10 7. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième plaque (6), ladite troisième plaque étant disposée transversalement entre les deux plaques verticales de façon à former un aileron. 8. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un déflecteur (5) est fixé sur ledit soubassement (2) entre lesdites deux plaques verticales (32, 42). 9. Dispositif aérodynamique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit déflecteur (5) a une hauteur (H4) comprise entre 5 et 400 mm, une largeur (L5) comprise entre 5 et 2000 mm et une longueur (L4) comprise entre 5 et 1000 mm. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes.