Brevet FR3001191A1 — publié le 20140725

CARROSSERIE DE VEHICULE DU TYPE FASTBACK AVEC LAMES DE GUIDAGE AERODYNAMIQUE L'invention a trait à la carrosserie d'un véhicule, plus particulièrement à des mesures d'optimisation de l'écoulement le long de la carrosserie en vue de diminuer sa traînée aérodynamique. Le document de brevet FR 2 619 069 Al divulgue une carrosserie de véhicule avec une lunette arrière inclinée avec un hayon arrière, ce type de véhicule étant également communément désigné par l'expression anglo-saxonne « hatchback ». La carrosserie est équipée de générateurs de tourbillons disposés sur le toit, notamment à proximité de la jonction entre le toit et le hayon. Ces générateurs de tourbillons prennent la forme d'ailerons essentiellement rectilignes légèrement inclinés par rapport à la direction longitudinale du véhicule de manière à ce que l'écoulement d'air au niveau du toit, généré par le déplacement du véhicule, décroche de la face en dévers de l'aileron et forme des tourbillons ou vortex. L'objectif de ces ailerons est par conséquent de former des obstacles générateurs de tourbillons dirigés selon la direction longitudinale du véhicule. Le flux laminaire le long du toit est alors décroché au niveau de la jonction entre le toit et la lunette arrière de manière à ne plus agir sur ladite lunette. Les tourbillons se dégradent ensuite rapidement pour se transformer en turbulences alors éloignées du véhicule et sans effet pour celui-ci. Ces mesures techniques présentent toutefois l'inconvénient d'augmenter la traînée aérodynamique au niveau des ailerons. De plus, les écoulements latéraux perturbent fortement l'écoulement le long de la lunette arrière, en particulier le long de sa portion supérieure. Ceci est d'autant plus vrai pour les véhicules du type coupé, c'est-à-dire avec une lunette arrière de plus grande surface et d'inclinaison moins forte. Le document de brevet WO 2011/020818 Al divulgue similairement au document précédent une carrosserie de véhicule du type avec hayon arrière et dont le toit et/ou le hayon sont équipés de générateurs de tourbillons ou vortex à proximité de la jonction entre le toit et la lunette arrière. L'objectif est similaire à celui recherché par le document précédent, à savoir de générer des tourbillons en vue de repousser vers le bas la zone de décrochement du flux laminaire le long de la lunette arrière. Pour ce faire, des ailerons à profil courbe et avec des surfaces concaves sont prévus. Tout comme pour le document précédent, les mesures techniques prévues ici présentent l'inconvénient d'augmenter la traînée aérodynamique au niveau des ailerons. Le gain en diminution de la traînée au niveau de la lunette arrière est partiellement réduit par la traînée intrinsèque des générateurs de tourbillons. Le document de brevet FR 2 854 857 Al divulgue une carrosserie de véhicule du type à hayon arrière pourvue de générateurs de vortex ou tourbillons. Ces générateurs sont disposés sur le toit en avant du hayon, ainsi que sur les custodes. Similairement aux enseignements précédents, les mesures techniques prévues ici sont destinées à transmettre davantage de vitesse aux couches limites en aval des générateurs de tourbillons, et partant de repousser les zones turbulentes correspondant au décrochement de l'air et à des diminutions de pression. Le gain en diminution de la traînée est donc aussi partiellement réduit par la traînée intrinsèque des générateurs de tourbillons. Certains véhicules disponibles dans le commerce, du type à hayon arrière, tels que la Honda® Civic® ou encore l'Audi® A2®, comprennent un becquet en partie centrale de la lunette. Ce becquet est destiné à stabiliser l'écoulement le long de la lunette arrière et de repousser vers le bas la zone de décrochement de l'écoulement. Ce becquet pose cependant des problèmes de rétro-vision. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique sus mentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une carrosserie de véhicule, notamment du type à hayon arrière ou encore « coupé », réduisant la traînée aérodynamique. Plus particulièrement encore, l'invention a pour objectif d'atteindre cette diminution de traînée aérodynamique de manière économique et sans compromettre la rétro-vision. L'invention a pour objet un véhicule automobile avec une carrosserie comprenant: un toit; une lunette arrière adjacente au toit; deux custodes opposées et adjacentes au toit et à la lunette arrière; des moyens aérodynamiques destinés à réduire la traînée du véhicule au niveau de la lunette arrière; remarquable en ce que les moyens aérodynamiques comprennent des lames de guidage de l'écoulement d'air le long du véhicule, configurées pour réduire la composante transversale dudit écoulement en sortie de custode. La custode est la partie de carrosserie située latéralement, essentiellement à l'aplomb des roues arrière, entre le toit et la ligne de ceinture. La lunette arrière peut former un angle moyen avec le toit compris entre 10° et 70°, préférentiellement entre 15° et 60°, plus préférentiellement entre 20° et 50°. Les lames de guidage se limitent à guider l'écoulement sans générer activement de tourbillons. Selon un mode avantageux de l'invention, plusieurs des lames de guidage sont disposées sur le toit et/ou sur la lunette arrière, sur au moins une zone adjacente à, ou couvrant la jonction entre le toit et la lunette arrière, et adjacente à une des deux custodes, lesdites lames étant configurées pour dévier vers ladite custode l'écoulement d'air en sortie de toit. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage disposées sur le toit et/ou sur la lunette arrière s'étendent d'amont en aval suivant un profil courbe dont la direction, en amont, forme un angle compris entre 0° et 45° avec la direction longitudinale, et, en aval, forme un angle compris entre 45° et 90° avec ladite direction longitudinale. Le profil courbe ne présente préférentiellement qu'une seule concavité. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage disposées sur le toit et/ou sur la lunette arrière sont disposées exclusivement de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. Elles peuvent être disposées de manière symétrique par rapport audit axe. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage disposées sur le toit et/ou sur la lunette arrière s'étendent jusqu'à la jonction entre ledit toit et/ou ladite lunette, respectivement, et la custode correspondante. Avantageusement, les lames de guidage disposées sur le toit et/ou sur la lunette arrière s'étendent parallèlement les unes aux autres, de chaque côté du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, plusieurs des lames de guidage sont disposées sur au moins une des custodes, lesdites lames s'étendant essentiellement longitudinalement jusqu'à la jonction entre ladite custode et la lunette arrière. Elles sont préférentiellement généralement rectilignes. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage disposées sur au moins une des custodes sont disposées sur une moitié supérieure de ladite custode. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage disposées sur au moins une des custodes sont majoritairement disposées sur la moitié supérieure de ladite custode. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage s'étendent depuis une surface extérieure de la carrosserie suivant une direction majoritairement, préférentiellement essentiellement perpendiculaire à la dite carrosserie. Selon un mode avantageux de l'invention, les lames de guidage présentent des sections transversales dont les profils sont configurés pour guider l'écoulement d'air essentiellement exclusivement parallèlement à la carrosserie, lesdits profils étant préférentiellement essentiellement droits. Les mesures de l'invention permettent d'influencer l'écoulement d'air en sortie de custode de manière à contrecarrer sa tendance naturelle à remonter et à contourner la lunette arrière. Cela empêche la formation de tourbillons longitudinaux aux deux zones latérales supérieures de la lunette arrière, ces tourbillons étant particulièrement pénalisants du point de vue de la traînée aérodynamique du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 illustre un véhicule connu en soi et les phénomènes d'écoulement aérodynamique ; - la figure 2 illustre le véhicule de la figure 1 et les phénomènes de déviation de l'écoulement le long des parois latérales du véhicule à hauteur de la lunette arrière ; - la figure 3 illustre un véhicule suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 illustre un véhicule suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre les phénomènes aérodynamiques qui se produisent à l'arrière d'un véhicule 102 à silhouette du type à hayon arrière (106, 108), « coupé » ou encore « fastback ». L'interaction des écoulements d'air latéraux en sortie de custode 110 avec l'écoulement d'air provenant du toit 104 provoque notamment deux tourbillons longitudinaux 112. Ces tourbillons sont néfastes pour la traînée aérodynamique du véhicule. A cet effet, il est fait référence à l'étude de Ahmed R.S. intitulée « Influence of base slant on the wake structure and drag of road vehicules », Journal of Fluids Engineering, 105, 429-434, 1983. La figure 2 illustre de manière plus détaillée les phénomènes au niveau des écoulements latéraux. En effet, les écoulements latéraux 114 le long des custodes 110 sont déviés vers la lunette arrière 106, en particulier en haut de custode, à proximité de la jonction entre le toit 104 et la lunette arrière 106. Cette déviation est liée essentiellement à la direction inclinée du bord de sortie des custodes et à l'influence de l'écoulement 116 provenant du toit 104. Ces phénomènes ont par ailleurs été observés lors d'essai en soufflerie en appliquant un enduit visqueux sur la carrosserie. Les lignes de cisaillement du fluide permettent de visualiser les écoulements le long de la surface extérieure de la carrosserie. C'est la conjonction des écoulements 116 et 114 qui provoque la formation des deux tourbillons longitudinaux illustrés à la figure 1 (112). Ces tourbillons génèrent des zones de turbulence 118, essentiellement aux deux coins supérieurs de la lunette arrière, ces turbulences correspondant à des zones de dépression particulièrement pénalisantes du point de vue de la traînée aérodynamique du véhicule. La figure 3 illustre un véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention. La carrosserie du véhicule 2 comprend des lames de guidage 20 destinées à dévier l'écoulement, disposées à cheval sur le toit 4 et la lunette arrière 6 sur les zones 18. Ces lames présentent un profil courbe dont la direction à leur entrée est proche de la direction longitudinale du véhicule et la direction à leur sortie est dirigée latéralement vers l'extérieur du véhicule, plus précisément vers la sortie de custode correspondante 10. L'objectif de ces lames est de diriger une portion de l'écoulement du toit du véhicule latéralement de manière à s'opposer à la tendance naturelle de l'écoulement latéral 14 à contourner la lunette arrière, comme cela a été décrit en relation avec la figure 2. Grâce aux lames de guidage 20, l'écoulement latéral 14 le long des custodes 10, en particulier en partie haute desdites custodes, peut évoluer de manière essentiellement rectiligne, favorisant ainsi un écoulement laminaire le long du haut de la lunette arrière 6. Les lames de guidage 20 peuvent être disposées de manière symétrique de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. Leur nombre peut être compris entre 3 et 20 de chaque côté. Les lames disposées à chacun des côtés sont préférentiellement essentiellement parallèles les unes aux autres. Elles peuvent présenter une hauteur comprise entre 1 et 10 mm de manière à ne pas trop perturber l'écoulement général provenant du toit. Elles présentent préférentiellement une section transversale généralement droite et perpendiculaire à la surface de carrosserie sur laquelle elles sont disposées. Elles peuvent présenter des longueurs variables, les lames les plus latérales étant plus courtes que les lames les plus centrales, conformément à la représentation à la figure 3. Elles peuvent présenter une direction générale, à leur entrée, c'est-à-dire en amont, formant un angle avec la direction longitudinale du véhicule qui est comprise entre 0° et 45°, préférentiellement entre 0° et 30°. Plus préférentiellement, la direction des lames à leur entrée est essentiellement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. A leur sortie, la direction des lames peut former avec l'axe longitudinal un angle compris entre 45° et 90°. Les lames de déviation 20 peuvent être réalisées en matériau plastique. En fonction de divers paramètres, tels que notamment l'architecture et la forme de la carrosserie, les lames de guidage peuvent être disposées majoritairement, ou encore exclusivement, sur le toit. Alternativement, elles peuvent être disposées majoritairement, ou encore exclusivement, sur la lunette arrière. Lorsque les lames s'étendent à cheval sur le toit et la lunette arrière, comme à la représentation de la figure 3, elles peuvent alors être constituées, chacune, de deux portions distinctes, l'une étant sur le toit et l'autre sur la lunette arrière lorsque celle-ci fait partie du hayon 8 et est alors mobile lors de l'ouverture du coffre. Les lames de déviation, de chaque côté du véhicule, sont préférentiellement disposées essentiellement sur moins d'un tiers, plus préférentiellement moins d'un quart de la largeur du véhicule à hauteur du toit et de la lunette arrière. De la sorte, seules deux parties latérales de l'écoulement du toit se voient légèrement perturbées par les lames de déviation, la partie centrale étant libre de toute perturbation. La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, étant entendu qu'il peut être combiné au premier. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, chacune des custodes 10 est équipée de lames de guidage 22 essentiellement rectiligne et dirigée essentiellement selon la direction longitudinale du véhicule. Ces lames 22 sont disposées majoritairement sur une moitié supérieure de la custode étant entendu que la custode est la partie de carrosserie située latéralement, essentiellement à l'aplomb des roues arrière, entre le toit et la ligne de ceinture. Le rôle de ces lames 22 est de maintenir à l'écoulement latéral 14 sa direction généralement longitudinale le long des custodes et également à leur sortie. En effet, comme cela a été décrit précédemment en relation avec la figure 2, des études en soufflerie ont montré que l'écoulement latéral, pour cette forme de véhicule, a une tendance naturelle à être dévié latéralement vers la lunette arrière. La présence des lames 22 permet ainsi de contrecarrer ce phénomène naturel et, partant, de repousser vers le bas la création de tourbillons longitudinaux et le décrochement de l'écoulement de la lunette arrière. Les lames de guidage 22 peuvent être disposées de manière symétrique de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. Leur nombre peut être compris entre 3 et 20 de chaque côté. Les lames sont préférentiellement essentiellement parallèles les unes aux autres. Elles peuvent présenter une hauteur comprise entre 1 et 10 mm de manière à ne pas trop perturber l'écoulement général provenant des fenêtres latérales. Elles présentent préférentiellement une section transversale généralement droite et perpendiculaire à la surface de carrosserie sur laquelle elles sont disposées. Elles peuvent présenter des longueurs variables en fonction de la forme des custodes, les lames les plus hautes pouvant être plus courtes que les lames les plus basses, conformément à la représentation à la figure 4. Les lames de déviation 20 peuvent être réalisées en matériau plastique.30 REVENDICATIONS1. Véhicule automobile (2) avec une carrosserie comprenant : un toit (4) ; une lunette arrière (6) adjacente au toit (4) ; deux custodes (10) opposées et adjacentes au toit (4) et à la lunette arrière (6) ; des moyens aérodynamiques destinés à réduire la traînée du véhicule au niveau de la lunette arrière (6) ; caractérisé en ce que les moyens aérodynamiques comprennent des lames de guidage (20 ; 22) de l'écoulement d'air le long du véhicule, configurées pour réduire la composante transversale dudit écoulement en sortie de custode. 2. Véhicule (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs (20) des lames de guidage (20 ; 22) sont disposées sur le toit (4) et/ou sur la lunette arrière (6), sur au moins une zone (18) adjacente à, ou couvrant la jonction entre le toit (4) et la lunette arrière (6), et adjacente à une des deux custodes (10), lesdites lames (20) étant configurées pour dévier vers ladite custode (10) l'écoulement d'air (16) en sortie de toit. 3. Véhicule (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lames de guidage (20) disposées sur le toit (4) et/ou sur la lunette arrière (6) s'étendent d'amont en aval suivant un profil courbe dont la direction, en amont, forme un angle compris entre 0° et 45° avec la direction longitudinale, et, en aval, forme un angle compris entre 45° et 90° avec ladite direction longitudinale. 4. Véhicule (2) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les lames de guidage (20) disposées sur le toit (4) et/ou sur la lunette arrière (6) sont disposées exclusivement de part et d'autre de l'axe longitudinal du véhicule. 5. Véhicule selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les lames de guidage (20) disposées sur le toit (4) et/ou sur la lunette arrière (6)s'étendent jusqu'à la jonction entre ledit toit et/ou ladite lunette, respectivement, et la custode correspondante (10). 6. Véhicule (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs (22) des lames de guidage (20 ; 22) sont disposées sur au moins une des custodes (10), lesdites lames s'étendant essentiellement longitudinalement jusqu'à la jonction entre ladite custode (10) et la lunette arrière (6). 7. Véhicule (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lames de guidage (22) disposées sur au moins une des custodes (10) sont disposées sur une moitié supérieure de ladite custode. 8. Véhicule (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les lames de guidage (22) disposées sur au moins une des custodes (10) sont majoritairement disposées sur la moitié supérieure de ladite custode. 9. Véhicule (2) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les lames de guidage (20 ; 22) s'étendent depuis une surface extérieure de la carrosserie suivant une direction majoritairement, préférentiellement essentiellement perpendiculaire à la dite carrosserie. 10. Véhicule (2) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les lames de guidage (20 ; 22) présentent des sections transversales dont les profils sont configurés pour guider l'écoulement d'air essentiellement exclusivement parallèlement à la carrosserie, lesdits profils étant préférentiellement essentiellement droits.