Brevet FR2889680A1 — publié le 20070216

Aileron perméable L'invention se rapporte à un aileron destiné à équiper un véhicule découvrable. Elle se rapporte également aux véhicules découvrables de type cabriolet tels que les véhicules à toit rétractable ou amovible, en particulier des véhicules possédant deux rangés le sièges. De tels toits peuvent être par exemple des hard-top, des toits rigides pliables ou encore en des toits à capotes souples. Ce type de véhicule est habituellement sujet à des circulations et remous d'air turbulent à l'intérieur de l'habitacle qui sont particulièrement gênants pour les passagers occupants les sièges arrière (voir figure 1). En effet, une partie de l'air qui passe au dessus du pare-brise ne s'écoule pas au dessus du véhicule mais pénètre dans le volume occupé par la tête des passagers. Une solution habituellement retenue pour limiter cet inconvénient consiste à placer une cloison ou un filet anti-remous transversalement au véhicule, à l'arrière des têtes des occupants. Habituellement cette cloison ou ce filet s'étend verticalement. Il ne s'agit toutefois pas d'une solution optimale, en particulier pour des véhicules à double rangée de sièges. Un but de l'invention est de réduire substantiellement voire de supprimer ces circulations et remous d'air turbulents. Pour cela, il est proposé de disposer un aileron déflecteur perméable à l'air, de préférence transversalement au véhicule, dans une zone de l'habitacle en amont des zones de turbulences potentielles pour les passagers arrière. L'aileron est perméable à l'air, c'est-à-dire qu'il possède une structure ou des orifices 25 ou des canaux permettant un passage d'air à travers lui, de préférence transversalement à sa surface principale. De préférence le taux de perméabilité de l'aileron sera compris entre 20 et 50%, c'est-à-dire que la surface occupée par les orifices représentera entre 20 et 50 % d'une surface donnée de l'aileron. Lorsque l'aileron est disposé avec une certaine inclinaison par rapport aux flux d'air, il joue aérodynamiquement, de part de sa perméabilité, un rôle de brise-vent ; c'est-à-dire qu'il permet de réduire de façon substantielle les phénomènes de turbulences et de pulsations à son aval (voir filets F2b sur les figures 2 et 7) et donc à l'intérieur de l'habitacle (en vitesse moyenne locale, en vitesse de pointe locale et en intensité de turbulences). L'aileron étant par ailleurs déflecteur, il permet en outre de dévier une partie du flux d'air au-dessus des occupants des sièges arrières de manière à ce qu'une partie du flux (F2a sur les figures 2 et 7) recolle plus loin vers l'arrière au niveau du capot de coffre arrière. De plus, l'aileron perméable n'engendre que très peu de traînée et de portance par rapport à un aileron plein, ce qui permet d'assurer un comportement sain au véhicule. L'aileron perméable, de part la faible traînée et portance générée, n'a donc que très peu d'influence sur le comportement aérodynamique du véhicule. À titre de comparaison, un aileron plein ( non perméable) placé en inclinaison par rapport au sens de marche du véhicule peut engendrer un délestage du véhicule et donc une perte d'adhérence. La position de l'aileron sur le véhicule dépendra évidemment du profil aérodynamique de ce véhicule, par exemple de la forme et de l'inclinaison du pare-brise, des capots avant et arrière etc.. Pour obtenir une bonne efficacité, l'aileron sera disposé de préférence: - son bord avant à un niveau inférieur à celui de la traverse de pare-brise de façon à 20 recevoir les filets d'air (F2, figure 1 et 7) provenant du pare-brise, et/ou - son bord avant à l'amont des passagers arrières, sensiblement à la verticale des dossiers des sièges avant de façon à recevoir les filets d'air (F2) provenant du pare-brise, et/ou, - avec une inclinaison de l'ordre de 10 à 30 par rapport à l'horizontale pour assurer 25 l'effet de brise vent (F2b) et l'effet déflecteur (F2a). Plus précisément le bord arrière de l'aileron sera plus haut que le bord avant. Il est à noter que l'angle d'inclinaison R par rapport à l'horizontale pourra être ajusté automatiquement en fonction de la vitesse du véhicule et/ou du niveau de turbulences détectées par des capteurs: ainsi l'inclinaison pourra être plus faible à grande vitesse qu'à petite vitesse (voir figure 3 et 4 pour les moyens de réglage de l'inclinaison). 2889680 3 L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ciaprès faite à titre d'exemple au regard du dessin qui représente: La figure 1 représente une vue latérale d'un véhicule découvert, selon l'état de la technique illustrant, le phénomène de turbulences d'air dans l'habitacle. La figure 2 représente une vue latérale d'un véhicule équipé d'un aileron perméable selon l'invention et son effet sur les flux d'air. Les figures 3A à 3D représentent différents modes de réalisation d'un aileron selon l'invention. La figure 4 montre une vue de dessus d'un véhicule selon l'invention avec un aileron 10 du type figure 3D Les figures 5 et 6 représentent des vues agrandies de différentes réalisations de la partie perméable de l'aileron. La figure 7 représente une vue latérale d'un véhicule équipé d'un mangeur à couche limite et d'un aileron perméable. La figure 8 montre une vue agrandie du mangeur a couche limite de la figure 7. En se reportant au dessin, on voit en figure 1 un véhicule 1 découvrable non équipé de l'invention. On voit qu'une partie de flux d'air fuyant le long de la traverse 3 supérieure du pare-brise pénètre dans l'habitacle. En figure 2, on a représenté un véhicule comportant un aileron 2 déflecteur selon l'invention. On voit que cet aileron est disposé en sorte que son bord avant 2A soit à un niveau inférieur à celui de la traverse 3 de pare-brise de façon à recevoir les filets d'air (F2, figure 1 et 7) provenant du pare-brise. Son bord avant 2A est à l'amont des passagers 4 arrières, sensiblement à la verticale des dossiers des sièges avant de façon à recevoir les filets d'air (F2) provenant du pare-brise. Il est incliné en sorte que son bord arrière 2B soit plus haut que le bord avant. De préférence, il aura une inclinaison R de l'ordre de 10 à 30 par rapport à l'horizontale pour assurer l'effet de brise vent (F2b) et l'effet déflecteur (F2a).Le flux d'air frappe sa face supérieure ou principale. En Figure 3A, l'aileron est réalisé dans un matériau qui plein a été pourvu d'orifices 5 traversants. De tels orifices 5 sont illustrés par exemple sur la figure 6A,B,C. La section de ces orifices traversants peut être circulaire, oblong, triangulaire ou autres. La section peut varier au long de l'axe voire plusieurs canaux se ramifier. En Figures 3B, l'aileron possède une partie avant 6A transversale et une partie arrière 6B transversale reliées entre elles par des plaques 7 ou des toiles 7 pourvues d'orifices comme illustré par exemple sur les figures 5 et 6. Dans le cas de toiles, les parties avant et arrière sont rigidement solidarisées par des 10 entretoises 8 ou forme un cadre (cadre 11 sur la figure 4). En Figure 3C, l'aileron possède un élément avant et un élément arrière sensiblement arrondi et reliés entre eux: une toile pourvue d'orifices, illustrée par exemple sur les figures 5 et 6, est tendue autour des deux éléments avant et arrière. En Figure 3D, l'aileron est analogue à celui de la figure 3C mais la toile n'est tendue que d'un côté des deux éléments à savoir la face supérieure ou principale. Dans ces quatre figures 3A à 3D, on pourra remarquer que l'aileron 2 possède vers l'avant une barre transversale, la barre étant articulée sur un axe 9 articulé sur des pieds directement ou indirectement solidaires de la caisse. Cette disposition permet d'une part le réglage de l'inclinaison de l'aileron. Elle permet d'autre part, lorsque l'habitacle est recouvert de son toit, l'effacement de l'aileron qui vient alors se placer contre une surface intérieure du toit ou contre le dossier du siège avant. Le rappel de l'aileron pourra être réalisé par des moyens élastiques tels que des ressorts de torsions disposées au voisinage de l'axe 9. Dans ce cas, l'inclinaison de l'aileron pourra varier automatiquement en fonction de la vitesse du véhicule et constituera un moyen de réglage automatique de l'inclinaison. Il est également possible de réaliser la liaison de l'aileron au véhicule de façon à pouvoir détacher aisément celui-ci du véhicule grâce a des moyens de liaison libérables. Une motorisation électrique permet de régler et positionner l'orientation de l'aileron perméable déflecteur. Au lieu d'une motorisation électrique, on peut utiliser des moyens mécaniques. La figure 4 montre une vue de dessus d'un véhicule selon l'invention avec un aileron du type figure 3D: l'aileron 2 possède un cadre 11 sensiblement rectangulaire possédant les pivots latéraux et/ou des moyens de liaison libérables reliés à des pieds de support eux-mêmes reliés à la caisse. Une toile 7 est tendue sur le cadre 11. Il est à noter que les pieds 10 peuvent être avantageusement des éléments de guidage/d'étanchéité des vitres latérales. Dans une autre variante ( non représentée), l'aileron est fractionné en deux tronçons en sorte que chaque tronçon indépendant soit porté par un siège avant, par exemple par, le dossier du siège. Cela facilite l'accès aux places arrières dans le cas d'un véhicule coupé. L'aileron peut être rabattu soit contre l'appui tête soit contre le dossier. Les figures 5 et 6 représentent des vues agrandies de différentes réalisations de la partie perméable de l'aileron. Sur les figures 5A à 5C, il s'agit d'une structure à mailles 12 dont les mailles sont formées entre des fils 13 (figures 5A et 5b) ou des bandelettes 14 (figure 5C) entrecroisés. Les fils ou les bandelettes peuvent être souples mais avantageusement tendu(e)s ou rigides. Il est obtenu une structure formant un treillis ou une grille. Afin d'augmenter leur résistance mécanique, les fils ou les bandelettes pourront être reliées à leurs intersections, par exemple par soudage ou par collage. Les mailles ont ici la forme de carrés ou de losanges, mais peuvent prendre d'autres formes. La structure à bandelettes entrecroisées peut être réalisée sous forme cannée. De telles structures à mailles pourront avantageusement être des matériaux souples mais tendus, tels que des toiles, obtenus par exemple par tissage et fixés sur un cadre rigide. Les figures 6A à 6C représentent une structure ajourées par des ouvertures 5 traversant les plaques de part en part dans le sens de l'épaisseur. Les ouvertures peuvent prendre différentes formes telles que circulaires (figure 6A), en forme de triangle (figure 6B), oblong (figure 6C) de nid d'abeille ou autres. La mise en forme pourra par exemple être réalisée par injection, par moulage ou par des procédés associant des fibres et des résines durcissables: la matière de la structure 2889680 6 aura alors une forme continue ce qui permettra la conservation d'une forme donnée et améliorera la résistance. Par forme donnée on entend aussi bien le motif de la trame, c'est-à-dire l'ensemble des mailles, que la forme générale en volume de l'aileron. Les figures 7 et 8 montrent un élément 15 additionnel, appelé mangeur 15 à couche limite permettant d'améliorer l'aérodynamisme et ainsi, en combinaison avec l'aileron 2 perméable augmenter l'efficacité de ce dernier. Ce système fonctionne et produit son effet indépendamment de l'aileron mais combiné avec ce dernier, il en améliore l'efficacité. La figure 7 représente une vue latérale d'un véhicule équipé d'un mangeur à couche limite et d'un aileron perméable. La figure 8 montre une vue agrandie du mangeur a couche limite de la figure 7; sur la figure 8A, le toit 16 est en place par-dessus le mangeur à couche limite et assure l'étanchéité grâce a un joint 17 situé à l'avant et venant en contact avec la traverse de pare-brise. Sur la figure 8B, le toit est retiré ou escamoté et le mangeur à couche limite produit son effet, c'est-à-dire qu'il prélève un/des flux d'air (F3) dans un canal d'entrée et dirige ce/ces flux d'air dans une zone située sous le pare-brise. De cette manière la pression sous le mangeur à couche limite augmente légèrement ce qui évite au filet F2 passant juste au-dessus du mangeur à couche limite de subir une forte dépression au passage entre le pare-brise et l'habitacle ce qui réduit les turbulences créées et permet d'envoyer le filet d'air F2 dépourvu de turbulences vers l'aileron perméable qui produit son effet comme décrit en relation avec la figure 2. L'effet du mangeur a couche limite a été représenté par une représentation d'un profil de vitesse sur les figure 1 et figure 7 représentant les vitesses d'écoulement de l'air au- dessus de la traverse de pare-brise selon l'axe vertical Z. Sur la figure 7, on constate que la vitesse des filets d'air au niveau du bord de fuite du mangeur a couche limite est très peu affectée et génère donc très peu de turbulences, contrairement à l'effet produit par la traverse de pare-brise illustrée à la figure 1 qui engendre de grandes variations de vitesse et donc des turbulences sur le filet F2. L'effet du mangeur a couche limite peut encore être amélioré en donnant à son bord 15 A de fuite une forme effilée (voir figure 8). Ce mangeur de couche limite est, par exemple, constitué d'une structure portée par la traverse du pare-brise. Cette structure comporte des canaux comprenant, depuis l'entrée de l'air, une partie 18A supérieure s'étendant vers l'arrière, une partie 18B dite de contournement guidant le flux vers le canal 18C dit inférieur guidant le flux vers la face interne du pare-brise. Il est à noter que les filets ou flux d'air considérés ci-dessus s'écoulent sensiblement sur toute la largeur de l'habitacle soit de façon continue, soit de façon segmentée par plusieurs canaux parallèles entre eux et s'écoulant longitudinalement. Cette dernière caractéristique permettra de diminuer la sensibilité aux vents latéraux. Dans ce dernier cas, le véhicule comprend donc des moyens destinés à segmenter le flux d'air en plusieurs flux sensiblement parallèles entre eux et s'écoulant longitudinalement Revendications 1. Aileron déflecteur destiné à équiper un véhicule découvrable caractérisé en ce qu'il est perméable à l'air. 2. Aileron déflecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la perméabilité de l'aileron est comprise entre 20 et 50 %. 3. Aileron déflecteur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'orientation et de fixation directement ou indirectement sur la caisse du véhicule. 4. Véhicule découvrable comprenant un l'aileron (2) déflecteur perméable à l'air destiné à réduire les turbulences dans l'habitacle lorsque le véhicule est 15 découvert. 5. Véhicule selon la revendication 4, comprenant deux rangées des sièges, caractérisé en ce que ledit aileron (2) est placé, dans le sens d'écoulement de l'air, en amont des passagers (4) arrières. 6. Véhicule selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que 20 l'aileron (2) s'étend sensiblement transversalement au véhicule de sorte à recevoir un flux d'air dévié par le pare-brise. 7. Véhicule selon la revendication 6 caractérisé en ce l'aileron (2) est en un ou deux tronçons. 8. Véhicule selon l'une quelconque dies revendications 4 à 7 caractérisé en ce que 25 l'aileron présente une surface principale recevant ledit flux d'air, la surface étant inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle ( R)de préférence compris entre 10 et 30 . 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la perméabilité de l'aileron est comprise entre 20 et 50 %. 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'aileron possède une structure présentant des orifices (5) traversant ladite structure et réalisant la perméabilité. 11. Véhicule selon la revendication 10 caractérisé en ce que la structure de l'aileron est constituée de toile(s) et/ou de plaque(s) ajourée(s). 12. Véhicule selon la revendication l 1, caractérisée en ce que la structure est tendue sur un cadre porteur (11) . 13. Véhicule selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'aileron est porté par un axe (9) permettant d'ajuster son inclinaison. 14. Véhicule selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens élastiques de rappel de l'aileron disposés au voisinage de l'axe (9). 15. Véhicule selon la revendication 4 ou 13 dans lequel l'aileron est porté sur le véhicule par des pieds (10) solidaires de la caisse. 16. Véhicule selon la revendication 4 ou 13 caractérisé en ce que l'aileron est porté par le siège avant. 17. Véhicule selon la revendication 4 ou 15 ou 16 caractérisé en ce que l'aileron est monté de façon détachable sur le véhicule grâce a des moyens de liaison libérable. 18. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (15) dit mangeur à couche limite disposé au voisinage d'une traverse de pare-brise de manière à diriger un flux d'air vers une surface principale de l'aileron. 19. Véhicule selon la revendication 18 caractérisé en ce que le mangeur à couche limite possède un bord (15A) de fuite effilé. 20. Véhicule selon la revendication 18 caractérisé en ce que le véhicule présente des moyens destinés à segmenter le flux d'air en plusieurs flux sensiblement parallèle entre eux et s'écoulant longitudinalement.