Brevet FR2902743A1 — publié le 20071228

-1- La présente invention concerne un système aérodynamique pour véhicule automobile. On connaît déjà un tel système visant à faciliter l'écoulement de l'air près des pièces de carrosserie du véhicule, plus précisément à éviter les turbulences qui engendrent une perte d'énergie et donc une augmentation de la consommation d'énergie du véhicule. On sait que ces turbulences peuvent être générées dans des zones de décollement marquées par des ruptures d'incidence de pièces de carrosserie du véhicule, ces ruptures étant également appelées bords de fuite. Ces zones dites tourbillonnaires correspondent à des zones dans lesquelles une dépression se crée lorsque le véhicule roule, dépression causant le décollement de la couche limite de l'air. De telles zones se trouvent par exemple au voisinage de l'extrémité supérieure arrière du véhicule, formée par le raccord transversal entre le pavillon et le haut du hayon, ou encore au voisinage des montants de baie arrière. Des zones tourbillonnaires ou de dépression peuvent également se trouver au voisinage de l'extrémité supérieure avant du véhicule, formée par le raccord transversal entre le pavillon et le haut du pare-brise, au voisinage des montants de baie avant, des ailes, ou encore des pièces de carrosserie entourant les passages de roue. Pour améliorer l'écoulement d'air dans ces zones tourbillonnaires, notamment à l'arrière du véhicule, on cherche à affiner ou prolonger ces bords de fuite, en adaptant la forme du hayon ou du pavillon. Toutefois, de telles pièces ne font pas disparaître totalement les turbulences, et sont relativement contraignantes du point de vue esthétique. La présente invention vise à proposer un système aérodynamique plus efficace pour éviter le décollement de la couche limite, sans pour autant imposer de formes spéciales aux pièces de carrosserie. A cet effet, l'invention a pour objet un système aérodynamique pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électro-mécaniques agencés au voisinage d'une zone tourbillonnaire du véhicule, aptes à transformer de l'électricité en ondes vibratoires favorisant le recollement de l'air dans cette zone tourbillonnaire. Ainsi, grâce aux moyens électro-mécaniques positionnés de façon adéquate sur le véhicule, on crée une onde de pression s'opposant aux tourbillons, ce qui favorise le recollement des lignes de courant. En outre, le mouvement de l'air créé par les moyens électro-mécaniques permet de diminuer le bruit d'origine aérodynamique engendré par l'écoulement de l'air sur le véhicule. En effet, il n'est plus nécessaire de prévoir des adaptations de forme des pièces de carrosserie, qui pouvaient engendrer du bruit. -2- De préférence, les moyens électro-mécaniques sont aptes à créer des ondes acoustiques par vibration d'une pièce de carrosserie du véhicule. Ainsi, la pièce de carrosserie constitue une surface ou une membrane vibrante pleine, poreuse ou présentant des interstices, qui génère ou transmet des ondes de pression opposées à celles des tourbillons. Il en ressort que le système aérodynamique ne nécessite pas d'aménagement particulier à l'extérieur de la pièce de carrosserie, ce qui donne une plus grande liberté en matière d'esthétisme. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens électro-mécaniques sont constitués par un haut-parleur. En variante, ils pourraient être constitués par des moyens piézoélectriques classiques ou par un film en matière plastique piézoélectrique surmoulé dans la pièce de carrosserie. Selon une autre variante, les moyens électromécaniques sont obtenus par surmoulage d'un film semi-conducteur. Selon encore une autre variante, les moyens électro-mécaniques sont des polymères électro-actifs. Ces polymères électro-actifs peuvent prendre la forme d'un film élastomère diélectrique surmoulé dans la pièce de carrosserie. De préférence, les ondes de pression générées par les moyens électro-mécaniques sont périodiques. Leur fréquence est fonction des périodes d'apparition ou de rotation des tourbillons observés dans la zone de décollement, lesquelles pouvant être mesurées mesurés en soufflerie. L'invention a également pour objet l'ensemble d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d'un système aérodynamique tel que précédent décrit. 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 dans lesquels : - la figure 1 est un schéma des zones tourbillonnaires d'un véhicule ; - la figure 2 est un schéma de l'arrière d'un véhicule selon l'état de la technique ; - la figure 3 est un schéma de l'arrière d'un véhicule muni d'un système aérodynamique selon l'invention ; - la figure 4 est un schéma d'un premier mode de réalisation de l'arrière du véhicule de la figure 3 et - la figure 5 est un schéma d'un second mode de réalisation de l'arrière du véhicule de la figure 3. Comme on peut le voir sur la figure 1, on sait que les pièces de carrosserie d'un véhicule automobile ont des ruptures d'incidence, ce qui définit des zones tourbillonnaires, notamment les zones situées au voisinage des montants de baie arrière -3- 10, des montants de baie avant 12, de l'extrémité supérieure arrière 14 du véhicule, des rétroviseurs 16. Si l'on considère l'écoulement de l'air à l'arrière d'un véhicule de l'état de la technique, représenté sur la figure 2, on observe que l'écoulement est turbulent au voisinage de l'extrémité supérieure 14, en raison du décollement de la couche limite de l'air, représentée par la ligne 20. Les tourbillons 22 observés dans cette zone ont une certaine période d'apparition ou de rotation, dont la fréquence peut être mesurée en soufflerie. En dessous des petits tourbillons 22 se trouve une zone 24 d'écoulement tourbillonnaire qui peut se manifester par des enroulements. Un système aérodynamique 26 selon l'invention permet d'améliorer cet écoulement de l'air, comme on peut le voir sur la figure 3. Ce système comprend des moyens électromécaniques agencés juste derrière la pièce de carrosserie 14, capable de transformer de l'électricité en ondes vibratoires favorisant le recollement de l'air dans cette zone. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, ces moyens électro-mécaniques sont constitués par un haut parleur 28, apte à générer des ondes de pression vibratoires s'opposant aux tourbillons, de façon à favoriser le recollement de la couche limite 30. Les ondes générées par ce haut parleur 28 circulent à travers un orifice 32 ménagé entre le hayon 34 et le pavillon 36 du véhicules. Selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 5, les moyens électro- mécaniques 26 sont constitués d'une membrane piézoélectrique 38, capable de vibrer lorsqu'elle est alimentée en courant, de façon à générer des ondes de façon similaire au haut parleur 28. Cette membrane 38 est surmoulée dans la pièce de carrosserie, ce qui laisse beaucoup de liberté en matière d'esthétisme pour la forme de la pièce de carrosserie. Les moyens électro-mécaniques 26 sont réglés de façon à émettre des ondes dont la fréquence est déterminée à partir des périodes d'apparition ou de rotation de tourbillons observés et lesquelles peuvent être mesurées en soufflerie. Comme on peut le voir sur la figure 3, grâce à l'invention, l'écoulement de l'air est beaucoup moins turbulent que dans l'état de la technique. En effet, les tourbillons 22 ont disparu et les zones d'enroulement tourbillonnaire 40, 42 ont été notablement diminuées. On notera enfin que l'invention n'est pas limitée au modes de réalisation précédemment décrits. REVENDICATIONS 1. Système aérodynamique pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électro-mécaniques (26) agencés au voisinage (14) d'une zone tourbillonnaire du véhicule, aptes à transformer de l'électricité en ondes vibratoires favorisant le recollement de l'air dans cette zone tourbillonnaire. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens électro-mécaniques sont aptes à créer des ondes vibratoires par vibration d'une pièce de carrosserie (14) du véhicule. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens électro-mécaniques comprennent un haut-parleur (28). 4. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens électromécaniques comprennent des moyens piézoélectriques, par exemple un film piézoélectrique (38) en matière plastique surmoulé dans une pièce de carrosserie. 5. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens électro-mécaniques sont obtenus par surmoulage d'un film semi-conducteur. 6. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens électromécaniques comprennent des polymères électro-actifs. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le mouvement d'air généré par les moyens électro-mécaniques est périodique, sa fréquence étant fonction des périodes d'apparition ou de rotation de tourbillons. 8. Ensemble d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d'un système aérodynamique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.25