Brevet FR3003231A1 — publié le 20140919

Dispositif aérodynamique pour passage de roue d'un véhicule, véhicule équipé d'un tel dispositif et procédé de commande associé. Domaine de l'invention : La présente invention concerne un dispositif aérodynamique pour passage de roue d'un véhicule automobile. Etat de la technique : Le passage de roue d'un véhicule automobile, en particulier le passage de roues directrices se présente sous la forme d'une cavité ménagée dans la structure du véhicule, dans laquelle est logée la roue. Cette cavité est en partie recouverte par la carrosserie extérieure du véhicule, typiquement par une aile de la carrosserie. Pour tenir compte des débattements de la roue en fonction des angles de direction imposés par le conducteur, le passage de roue des roues directrices est généralement ouvert latéralement. La roue braquée au maximum dans un sens ou dans l'autre dépasse ainsi classiquement du flanc latéral du véhicule. Cette ouverture latérale du passage de roue permet également un montage/démontage aisé de la roue. L'ouverture latérale du passage de roue qui débouche sur le flanc d'un véhicule présente toutefois un fort inconvénient en terme aérodynamique. En effet, l'ouverture et la cavité associée génèrent de fortes perturbations du flux aérodynamique s'écoulant sur les côtés du véhicule. Plusieurs dispositifs ont été envisagés pour occulter cette ouverture et présenter une surface la plus grande et régulière possible avec les surfaces adjacentes de la carrosserie. Les documents EP2050661A1 et DE10312089A1 illustrent des dispositifs aérodynamiques comportant un volet ou écran apte à être déployé pour refermer l'ouverture en vis-à-vis de la roue. Ces dispositifs sont constitués de multiples pièces articulées entre elles. Ces dispositifs connus sont complexes et couteux. En outre le déploiement non contrôlé de l'écran en vis-à-vis de la roue peut provoquer un conflit entre la roue braquée qui dépasse classiquement du flanc du véhicule par l'ouverture latérale du passage de roue. But de l'invention : L'invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précédents en proposant un dispositif aérodynamique extrêmement simple de conception et peu coûteux. De plus le but est de proposer un dispositif qui tienne compte des situations où la roue est susceptible de dépasser par l'ouverture latérale du passage de roue. Objet de l'invention : A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif aérodynamique pour passage de roue d'un véhicule automobile, le passage de roue comprenant une cavité dans laquelle est reçue la roue, et une ouverture latérale par laquelle la roue est introduite et peut débattre suivant l'angle de direction imposé, caractérisé en ce qu'il comprend un écran apte à être déplacé autour d'un axe de rotation transversal à la direction longitudinale du véhicule, l'axe de rotation étant situé dans une zone radialement extérieure à la roue, entre une position rétractée au-dessus de l'ouverture latérale, et une position déployée masquant au moins en partie l'ouverture latérale. Le dispositif repose sur l'emploi d'un unique écran monobloc pour masquer une partie supérieure de l'ouverture du passage de roue concerné. La cinématique imposée est relativement simple puisqu'elle consiste en une rotation autour d'un axe transversal à la direction longitudinale du véhicule. Cette rotation peut être commandée par un actionneur simple et robuste. La forme de l'écran ainsi que son positionnement par rapport à la roue permettent un pilotage précis en fonction de la vitesse du véhicule, tenant compte du débattement de la roue et de son enveloppe volumique maximale. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - l'axe de rotation est situé à l'arrière de la roue, - l'axe de rotation de l'écran est situé à une hauteur inférieure ou égale à celle de l'axe de rotation de la roue, - la rotation de l'écran entre sa position rétractée et sa position déployée est inférieure à 45°, - le dispositif comprend un actionneur agissant sur l'écran à distance de l'axe de rotation, l'actionneur étant adapté pour déplacer l'écran entre sa position rétractée et sa position déployée, - l'écran a la forme générale d'un croissant de lune dont l'une des extrémités est articulée sur la structure du véhicule autour de l'axe de rotation, - l'actionneur est un dispositif à tirant déployable / rétractable, notamment un système à tige constituée d'une vis sans fin reliée à une extrémité de l'écran située à l'opposé de l'axe de rotation, L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif aérodynamique ayant tout ou partie des caractéristiques précédentes équipant l'un au moins des passages de roue du véhicule, notamment les passages de roues avant correspondant à des roues avant directionnelles. Selon d'autres caractéristiques additionnelles de l'invention, le véhicule automobile cité précédemment comprend un dispositif aérodynamique dans lequel l'écran dans la position déployée interfère avec l'enveloppe volumique maximale de la roue correspondante, définie par l'encombrement global de la roue se débattant entre ses angles de directions extrêmes, le véhicule étant pourvu d'un système de commande de l'actionneur adapté pour empêcher le déploiement de l'écran à l'intérieur de l'enveloppe volumique maximale lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80 km/h. L'invention a encore pour objet un procédé de commande d'un dispositif aérodynamique ayant tout ou partie des caractéristiques précédentes sur un 30 véhicule du type précité, comprenant une étape de déploiement de l'écran de sa position rétractée à sa position déployée, cette étape étant conditionnée au fait que la vitesse de déplacement du véhicule est supérieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80km/h. Exposé de l'invention : L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple non limitatif de l'invention, et à la lumière des dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 et 2 représentent la zone d'un passage de roue avant d'un véhicule automobile pourvu d'un dispositif aérodynamique suivant l'invention, sur lesquelles l'écran est respectivement en position rétractée et en position déployée, - la figure 3 représente une vue agrandie du dispositif aérodynamique des figures 1 et 2 illustrant les différents composants du dispositif, - la figure 4 est une vue schématique de la roue avant gauche du véhicule et du passage de roue correspondant, considérée suivant la direction longitudinale du véhicule matérialisée par la flèche F, représentant le déplacement de l'écran vis-à- vis de l'enveloppe globale de débattement de la roue (écran déployé représenté en trait continu et écran en position rétractée représenté en trait pointillé). Dans la description qui suit, les directions sont indiquées en référence au repère classique d'un véhicule automobile dans lequel l'axe X correspond à la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, dirigé vers l'arrière, l'axe Y correspond à un axe transversal au véhicule, dirigé vers la droite, et Z correspond à la direction verticale dirigée vers le haut. On a représenté aux figures 1 à 3 la zone avant d'un véhicule automobile, vue de côté au droit de la roue avant et du passage de roue correspondant. Le dispositif aérodynamique de l'invention s'applique à un ou plusieurs passages de roue du véhicule, typiquement mais non exclusivement aux passages de roue avant qui correspondent aux roues directionnelles d'un véhicule comportant deux roues avant. Le passage de roue se présente classiquement sous la forme d'une cavité 1 dans laquelle est reçue la roue 2. Le passage de roue débouche sur le côté du véhicule par une ouverture 3 ménagée dans la carrosserie du véhicule, bordée typiquement par une aile avant 4 et une partie latérale d'un bouclier avant 5 du véhicule. Le dispositif aérodynamique comprend un écran 6 apte à être déplacé autour d'un axe de rotation 7 transversal à la direction longitudinale X du véhicule. L'axe de rotation 7 est situé dans une zone radialement extérieure à la roue 2. La rotation est effectuée entre une position rétractée (figure 1) au-dessus de l'ouverture latérale 3, et une position déployée (figure 2) masquant au moins en partie l'ouverture latérale 3. Dans l'exemple illustré, l'écran 6 a la forme générale d'un élément plat ou d'une couche mince en croissant de lune (vue de côté suivant l'axe Y) situé en partie haute de la roue 2 et s'étendant jusqu'à une zone située en arrière de la roue 2. L'écran s'étend sensiblement parallèlement au plan médian vertical longitudinal XZ du véhicule. L'écran 6 comprend deux bords courbes ayant chacun une forme générale circulaire, dont les extrémités se rejoignent en deux points opposés dont un point arrière 8 à l'endroit duquel est situé l'axe de rotation 7 et un point avant 9. On note que le rayon de courbure du bord supérieur est inférieur au rayon de courbure du bord inférieur. Considéré suivant la direction Y tel qu'illustré à la figure 4, l'écran 6 est interposé entre la partie haute de la roue 2 et la partie haute de l'ouverture 3 délimitée par un bord échancré de l'aile 4. Dans la position rétractée, l'écran s'escamote dans un logement situé du côté intérieur de l'aile latérale. Dans cette position rétractée, l'écran 6 est masqué par l'aile 4 et n'est donc pas visible extérieurement. Dans la position déployée (figures 2 et 4), la partie avant de l'écran 6 s'abaisse de façon à venir en vis-à-vis de la partie supérieure de la roue 2, sensiblement dans le prolongement du bord échancré de l'aile 4 de façon constituer une surface carrossée agrandie et régulière. Comme représenté aux figures 1 à 3, l'axe de rotation 7 est situé à l'arrière de la roue, sensiblement à hauteur ou en dessous du niveau de l'axe de rotation de la roue. L'axe de rotation 7 est fixe par rapport à la structure du véhicule, dans une zone arrière du passage de roue, de préférence non visible depuis le côté du véhicule. On note que l'écran 6 pivote autour de son axe de rotation 7 d'un angle inférieur à 45° entre la position rétractée (figure 1) et la position déployée (figure 2). L'angle de rotation est par exemple compris entre 10° et 30°. Le point avant 9 de l'écran 6 est relié à un actionneur 10 apte à tirer ou pousser l'écran 6 de manière à provoquer sa rotation autour de l'axe 7. Dans l'exemple illustré à la figure 3, l'actionneur 10 est un dispositif à tirant déployable / rétractable, par exemple un système à tige 11 constituée d'une vis sans fin déplaçable de manière motorisée. La tige motorisée est orientée sensiblement à 45° par rapport à la direction verticale Z ou horizontale. L'actionneur est relié à la structure du véhicule par une articulation. La liaison entre l'extrémité de la tige filetée et le point avant 9 de l'écran est également articulée. De cette façon, la rotation de l'écran 6 entre la position rétractée et la position déployée s'accompagne de rotations de faibles amplitudes d'une part entre la structure et l'actionneur 10 et d'autre part entre la tige filetée et l'écran 6, ces degrés de liberté assurant un isostatisme nécessaire à la cinématique de l'ensemble. Selon un autre aspect remarquable de l'invention, notamment visible à la figure 4, l'écran 6 dans la position déployée interfère avec l'enveloppe volumique maximale 11 de la roue 2. Le terme « interfère » signifie ici que l'écran 6 pénètre à l'intérieur de cette enveloppe 11 et qu'il peut y avoir un conflit entre l'écran 6 et la roue 2. Cette enveloppe volumique maximale 11 est définie par l'encombrement global de la roue 2 se débattant entre ses angles de directions extrêmes, quelle que soit la vitesse du véhicule, donc y compris à très faible vitesse ou à l'arrêt. L'amplitude de la roue braquée dans un sens ou dans l'autre est maximale dans ce cas, ce qui définit une enveloppe volumique 11 de dimensions maximales. A l'inverse lorsque le véhicule avance à une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80km/h, le braquage des roues dans un sens ou dans l'autre est réduit, de sorte que l'enveloppe volumique 12 a dans ce cas des dimensions plus petites que celle indiquée précédemment. Tenant compte de ces observations, l'invention prévoit que le véhicule est pourvu d'un système de commande de l'actionneur 10 adapté pour empêcher le déploiement de l'écran 6 à l'intérieur de l'enveloppe volumique maximale 11 lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80 km/h. Une autre valeur de vitesse prédéterminée peut être choisie dans une variante de réalisation de l'invention. De ce fait, l'invention porte également sur un procédé comprenant une étape de déploiement de l'écran 6 de sa position rétractée à sa position déployée, dans lequel l'étape de déploiement est conditionnée au fait que la vitesse de déplacement du véhicule est supérieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80km/h. L'écran 6 est de préférence réalisé en matière plastique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes ou variantes de réalisation 15 décrits précédemment et comprends tous les équivalents techniques de ces moyens. REVENDICATIONS1. Dispositif aérodynamique pour passage de roue d'un véhicule automobile, le passage de roue comprenant une cavité (1) dans laquelle est reçue la roue (2), et une ouverture latérale (3) par laquelle la roue (2) est introduite et peut débattre suivant l'angle de direction imposé, caractérisé en ce qu'il comprend un écran (6) apte à être déplacé autour d'un axe de rotation (7) transversal à la direction longitudinale du véhicule, l'axe de rotation (7) étant situé dans une zone radialement extérieure à la roue (2), entre une position rétractée au-dessus de l'ouverture latérale (3), et une position déployée masquant au moins en partie l'ouverture latérale (3). 2. Dispositif aérodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (7) est situé à l'arrière de la roue (2), 3. Dispositif aérodynamique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe de rotation (7) de l'écran (6) est situé à une hauteur inférieure ou égale à celle de l'axe de rotation de la roue (2). 4. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rotation de l'écran (6) entre sa position rétractée et sa position déployée est inférieure à 45°. 5. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur (10) agissant sur l'écran (6) à distance de l'axe de rotation (7), l'actionneur (10) étant adapté pour déplacer l'écran (6) entre sa position rétractée et sa position déployée. 6. Dispositif aérodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (6) a la forme générale d'un croissantde lune dont l'une des extrémités est articulée sur la structure du véhicule autour de l'axe de rotation (7). 7. Dispositif aérodynamique selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'actionneur (10) est un dispositif à tirant déployable / rétractable, notamment un système à tige constituée d'une vis sans fin reliée à une extrémité de l'écran (6) située à l'opposé de l'axe de rotation (7). 8. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif 10 aérodynamique suivant l'une quelconque des revendications précédentes équipant l'un au moins des passages de roue, notamment les passages de roues avant correspondant à des roues avant directionnelles. 9. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un au 15 moins des dispositifs aérodynamiques suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 est conformé de façon que l'écran (6) dans la position déployée interfère avec l'enveloppe volumique maximale (11) de la roue (2) correspondante, définie par l'encombrement global de la roue (2) se débattant entre ses angles de directions extrêmes, le véhicule étant pourvu d'un système de 20 commande de l'actionneur (10) adapté pour empêcher le déploiement de l'écran (6) à l'intérieur de l'enveloppe volumique maximale (11) lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80 km/h. 10. Procédé de commande d'un dispositif aérodynamique selon l'une quelconque 25 des revendications 1 à 7, sur un véhicule selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de déploiement de l'écran (6) de sa position rétractée à sa position déployée, cette étape étant conditionnée au fait que la vitesse de déplacement du véhicule est supérieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 80km/h. 30