Brevet FR2935665A1 — publié le 20100312

Profil aéroacoustique pour véhicule L'invention concerne un profil aéroacoustique pour véhicule. Plus particulièrement, l'invention concerne un profil pour véhicule comprenant au moins un appendice apte à réduire les nuisances sonores dues au passage du flux d'air au niveau du profil. Par profil, on entend tout élément proéminent d'un véhicule générant un bruit au passage d'un flux d'air, tel qu'un aileron, une barre de toit, un rétroviseur... Par exemple, certains véhicules sont équipés d'aileron soit pour l'esthétique, soit pour plaquer le véhicule au sol afin de lui assurer une meilleure stabilité et plus particulièrement sous l'influence de la vitesse. Cet aileron est généralement situé à l'arrière du véhicule mais peut également se trouver sur le toit du véhicule. Lorsque le véhicule est en mouvement, il se produit un flux d'air autour de celui-ci mais également autour de l'ensemble des surfaces proéminentes telles que l'aileron, les rétroviseurs, une barre de toit...qui présentent alors un obstacle au flux d'air, générant des turbulences et du bruit. L'invention a pour objectif de réduire les nuisances sonores générées par le passage d'un flux d'air sur un profil de véhicule. Selon un premier aspect de l'invention, il s'agit d'un profil pour véhicule comprenant au moins une face supérieure, une face inférieure, un bord d'attaque, un bord de fuite et au moins un appendice, les faces supérieure et inférieure étant sensiblement parallèles à un flux d'air provoqué par le déplacement du véhicule, l'appendice étant conformé et positionné de manière à réduire la nuisance sonore due au passage du flux d'air au niveau du profil. Plus particulièrement, l'appendice présente au moins une surface faisant sensiblement face à l'écoulement du flux d'air. Avantageusement, l'appendice est placé de 30 mm à 80 mm du bord d'attaque, de préférence de 30 à 60 mm. Plus particulièrement, l'appendice est placé à sensiblement 30 mm du bord d'attaque. Selon un mode de réalisation particulier, la hauteur de marche de l'appendice est comprise de 2,5 à 20 mm, de préférence de 5 à 15 mm. Avantageusement, la hauteur de marche de l'appendice est de l'ordre de 10mm. Selon un mode de réalisation particulier, le profil comprend entre trois et neufs appendices. Avantageusement, et notamment lorsque le profil est un aileron, il comprend sept appendices. Avantageusement, les appendices sont répartis régulièrement sous le profil mais on pourrait également envisager de les positionner sur le dessus du profil, voir de positionner des appendices sur et sous le profil. La largeur 1 de chaque appendice dépend de leur nombre ainsi que de la largeur du profil bruyant. La largeur du profil ou de l'appendice étant mesurée dans une direction horizontale sensiblement perpendiculaire au flux d'air. La largeur totale des appendices doit-être de 15 % à 100 % de la largeur totale du profil et de préférence de 19 % à 100%. La longueur L de chaque appendice dépend de la hauteur de la marche et de la longueur du profil. La longueur du profil ou de l'appendice étant définie comme étant la dimension mesurée dans une direction horizontale, sensiblement dans le sens du flux d'air. Avantageusement, la face de la marche de l'appendice est sensiblement perpendiculaire au flux d'air. Selon un mode de réalisation particulier, la face présente un angle compris entre 60 et 120° par rapport au flux d'air, la variation de l'angle étant fonction de la hauteur de marche. Plus la hauteur de marche est importante, plus la surface faisant sensiblement face au flux d'air peut s'étendre vers l'arrière, c'est-à-dire en aval du flux d'air et ceci afin de créer un décollement suffisant du flux par rapport à la surface, réduisant la nuisance sonore. La distance entre deux appendices est au moins de un centimètre. Selon un mode de réalisation particulier, l'appendice présente la forme d'un prisme triangulaire, la marche étant située face au flux. Selon un autre mode de réalisation, l'appendice présente en vue de dessus une forme de V. Un autre aspect de l'invention porte sur l'utilisation d'au moins un appendice sur un profil de véhicule dans laquelle l'appendice est conformé et positionné de manière à réduire le bruit généré par un flux d'air au niveau dudit profil. Ce profil peut être un aileron, une barre de toit, un rétroviseur, ou tout autre élément proéminent du véhicule générateur de bruit. Plus particulièrement, l'appendice présente au moins une surface faisant sensiblement face à l'écoulement du flux d'air. Un autre objet de l'invention est un véhicule comprenant un profil selon l'invention, dans lequel ledit au moins un appendice du profil est conformé et positionné de manière à réduire le bruit généré par un flux d'air au niveau dudit profil. Notamment, une surface de l'appendice est avantageusement disposée sensiblement transversalement au véhicule. L'invention est maintenant décrite en faisant référence aux dessins, non limitatifs, dans lesquels : La figure 1 est une vue générale d'un profil selon l'invention, ledit profil étant un aileron ; La figure 2 est une vue détaillée en perspective d'un premier mode de réalisation de l'appendice en forme de prisme triangulaire; La figure 3 est une vue détaillée de dessus d'un second mode de réalisation de l'appendice en forme de V. Selon l'exemple représenté sur la figure 1, l'aileron 10 pour véhicule comprend une face supérieure, une face inférieure 12, un bord d'attaque 14, un bord de fuite 16 et quatre appendices 20. Les faces supérieure et inférieure sont sensiblement parallèles au flux d'air 30 provoqué par le déplacement du véhicule et arrivant sur le bord d'attaque 14. L'appendice 20 est conformé et positionné de manière à réduire la nuisance sonore due au passage du flux d'air 30 au niveau de l'aileron 10. Dans notre exemple, l'aileron dispose également de deux dispositifs de fixation 18 destinés à solidariser l'aileron sur le véhicule par sa face inférieure 12. Selon un autre mode de réalisation, non représenté, on pourrait envisager un seul dispositif de fixation, centré ou non sur l'aileron. Selon encore un autre mode de réalisation non représenté, on pourrait envisager plus de deux dispositifs de fixation de l'aileron sur le véhicule. L'appendice 20 présente au moins une surface 22 faisant sensiblement face à l'écoulement du flux d'air 30, la surface 22 de l'appendice 20, faisant sensiblement face à l'écoulement du flux d'air 30, étant placée à proximité du bord d'attaque 14 de l'aileron 10. Dans notre exemple, l'aileron présente par exemple les dimensions suivantes : une hauteur de l'ordre de 30mm, une largeur de l'ordre de 1125 mm et une longueur comprise entre 150 mm pour le centre de l'aileron et 175 mm pour ses extrémités. L'appendice 20 est placé de 30 mm à 80 mm du bord d'attaque 14, de préférence de 30 à 60 mm et plus précisément à sensiblement 30 mm dudit bord d'attaque 14. La hauteur de marche h de l'appendice 20, telle que définie sur la figure 2, est comprise de 2,5 à 20 mm et de préférence de 5 à 15 mm. Dans notre exemple, la hauteur de marche h de l'appendice 20 est de l'ordre de 10 mm. Dans l'exemple figure 1, complété par la vue détaillé de la figure 2, l'appendice 20 présente la forme d'un prisme triangulaire. Dans cet exemple et avec les dimensions de l'aileron précitées, un nombre de sept appendices a été trouvé pour optimiser la réduction du bruit. Divers essais ont été réalisés afin d'optimiser les dimensions et le positionnement des appendices sur cet aileron, positionné sur l'arrière du véhicule. La mesure du bruit a été réalisée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule et comparée à la mesure du bruit à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule pourvu du même aileron mais sans appendices. Le tableau ci-dessous présente les résultats de ces essais pour une fréquence de 500 Hz, le véhicule se déplaçant à une vitesse de 130 5 km/h. Essai Distance Hauteur Longueur Largeur Nombre Réduction n° / bord de appendice appendice appendices bruit (en attaque marche L (en mm) 1 (en mm) dB) (en mm) h (en mm) 1 30 5 10 50 2 6.7 2 30 10 30 10 3 4.6 3 30 15 30 15 5 14.1 4 70 5 10 10 3 4.8 70 10 30 15 5 14.1 6 70 15 60 50 2 6.4 7 80 5 30 50 5 9.9 8 80 10 60 10 2 2.9 9 80 15 10 15 3 6.3 On remarque que, pour cette forme, une diminution notable du nombre de décibels pour les essais 3 et 5 a été obtenue. Dans cet exemple, la largeur de l'appendice correspond à la dimension mesurée suivant la direction transversale du véhicule. Un autre mode de réalisation de l'appendice est représenté sur la figure 3. L'appendice 20 présente dans cet exemple une forme de V en vue de dessus, dont la pointe 24 est dirigée vers le bord d'attaque 14 de l'aileron 10. Toujours dans cet exemple, l'extrémité de la pointe 24 se situe à 30 mm du bord d'attaque 14. L'appendice 20 en forme de V présente une arête 26 sur sa face supérieure dont les extrémités sont notées 26a, 26b et 26c sur la figure 3, les références 26a et 26c représentant respectivement l'entraxe X entre les deux jambes du V, la référence 26b représentant la pointe du V en direction du bord d'attaque 14. L'entraxe X entre les références 26a et 26c des deux jambes du V est de l'ordre de 60 mm. La longueur L' entre l'extrémité de la jambe 26a ou 26c et la pointe 26b est de l'ordre de 60 mm. L'angle entre 26a, 26b, 26c est de l'ordre de 60°. La hauteur h' de l'appendice représenté est de l'ordre de 6 mm, sa largeur 1' est de l'ordre de 16 mm. Dans le cas d'un tel aileron, un optimum de sept appendices en forme de V a été trouvé afin de réduire le bruit de façon optimum. Dans notre exemple, les appendices sont moulés directement avec l'aileron mais on pourrait envisager qu'ils soient solidarisés sur l'aileron par soudage, vissage, collage ou tout autre moyen envisagé par l'homme du métier. La possibilité d'ajouter des appendices après la fabrication permettrait de réduire le bruit généré sur des éléments déjà en place. Les appendices, moulés avec l'aileron, sont réalisés dans la même matière, idéalement en résine, mais on pourrait envisager tout autre type de matériau tel que du métal, du PVC, du carbone, des matériaux composites ou des polymères. Bien entendu, ces divers modes de réalisation sont donnés à titre d'exemple et pour un mode de réalisation particulier. L'homme du métier pourra trouver d'autres dimensions et d'autres formes avantageuses en fonction de ses besoins, des dimensions du profil considéré et des diverses contraintes aussi bien techniques qu'esthétiques. Il pourra notamment faire varier sensiblement proportionnellement les dimensions et le nombre des appendices en fonction des dimensions du profil, en particulier d'un aileron par rapport aux exemples donnés.