Brevet FR3039102A1 — publié le 20170127

DISPOSITIF D'OBTURATION D'UNE ENTREE D AIR, EN PARTICULIER POSITIONNEE SUR LA FACE AVANT D'UN VEHICULE TEL QU'UN VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des véhicules, en particulier des 10 véhicules automobiles, et plus précisément des véhicules automobiles comprenant un module de face avant comprenant un support et un bouclier. Etat de la technique 15 D'une manière générale, au sein d'un véhicule automobile, un module de face avant est un élément structurel destiné à contenir une pluralité de dispositifs nécessaires au fonctionnement du véhicule automobile, tels que des projecteurs, des échangeurs de chaleur. A l'issue de la production d'un module de face avant, celui-ci peut-être directement assemblé sur le véhicule automobile, 20 notamment avec des éléments du châssis du véhicule automobile, tels que les longerons. De manière connue, le module de face avant comporte un support destiné à recevoir les susdits dispositifs, nécessaires au fonctionnement du véhicule 25 automobile. Le support de module de face avant est constitué de différentes pièces fixées ensemble. Ainsi, ce support comprend généralement une traverse inférieure, des montants latéraux pour ladite traverse inférieure, une traverse supérieure adaptée pour être fixée au sommet desdits montants latéraux et des bras de renfort fixés aux extrémités de la traverse supérieure et/ou sur les 30 montants latéraux. De manière connue, le module de face avant comporte un bouclier pourvu d'au moins une entrée d'air afin de permettre l'écoulement d'un flux d'air vers des 3039102 2 échangeurs de chaleur disposés au sein du module de face avant. Ainsi, le bouclier peut comporter deux entrées d'air distinctes séparées par une poutre pare-chocs. La ou les entrées d'air comportent généralement des volets mobiles permettant d'ouvrir ou d'obstruer lesdites entrées d'air. Un dispositif de contrôle 5 permet, en règle générale, de piloter le fonctionnement des volets mobiles afin d'optimiser l'aérodynamisme du véhicule automobile lorsque celui-ci est en fonctionnement. Cependant, les dimensions prédéterminées des entrées d'air au sein du bouclier représentent une contrainte pour le débit du flux d'air entrant depuis l'extérieur du véhicule automobile et destiné à refroidir, notamment, les échangeurs de chaleur disposés au sein du module de face avant. Par exemple, lorsque le véhicule fonctionne à l'aide d'une pile à combustible, il est nécessaire de refroidir très rapidement ladite pile à combustible lorsque le véhicule automobile est en fonctionnement. Les dimensions actuelles des entrées d'air au sein d'un bouclier ne permettent pas d'obtenir un débit suffisant du flux d'air entrant pour garantir un refroidissement optimal des échangeurs de chaleur, par exemple, dans des conditions spécifiques de fonctionnement du véhicule automobile. Par conséquent, il s'avère nécessaire d'améliorer la structure et le fonctionnement d'un bouclier selon l'état de l'art afin d'optimiser les conditions de fonctionnement d'un véhicule automobile pourvu d'un tel bouclier. Exposé de l'invention De manière surprenante, la Demanderesse a découvert que le dispositif d'obturation d'une entrée d'air selon la présente invention permettait de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. Par conséquent, un premier objet de l'invention concerne un dispositif d'obturation d'une entrée d'air, en particulier positionnée sur la face avant d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant : 3039102 3 un ensemble de volets aptes à obturer une surface d'ouverture déterminée de ladite entrée d'air et, un déflecteur d'air apte à s'ouvrir de manière à augmenter ladite surface d'ouverture de ladite entrée d'air. 5 De manière avantageuse, le déflecteur d'air peut être déplacé dans diverses positions de manière à faire varier la surface d'ouverture de l'entrée d'air et ainsi de faire varier le débit d'air traversant l'entrée d'air. En effet, l'entrée d'air comprend une surface d'ouverture déterminée, ou première surface d'ouverture, 10 qui peut être obturée par un ensemble de volets pivotant entre une position d'obturation de l'entrée d'air, empêchant ainsi l'air de passer à travers la première surface d'ouverture, et une position d'ouverture optimale permettant à l'air de passer à travers la première surface d'ouverture avec un débit d'air maximal. Le dispositif d'obturation selon l'invention comprend en outre un 15 déflecteur d'air apte à se déplacer de manière à libérer une deuxième surface d'ouverture pour que l'air puisse passer augmentant ainsi la surface d'ouverture globale de ladite entrée d'air. En d'autres termes, le module de face avant comprend un dispositif d'obturation avec deux éléments, un ensemble de volets aptes à obturer la surface d'ouverture déterminée, ou première surface 20 d'ouverture, de ladite entrée d'air et un déflecteur d'air, distinct de l'ensemble des volets, qui se déplace de manière à faire varier la surface d'ouverture de l'entrée d'air en libérant une deuxième surface où l'air peut s'écouler au travers. L'ensemble de volets est inscrit dans la première surface d'ouverture tandis que le déflecteur est inscrit dans la deuxième surface d'ouverture. En effet, lorsque le 25 déflecteur d'air se déplace, notamment en s'éloignant de l'ensemble de volets, les dimensions de l'entrée d'air et notamment la section de passage d'air, augmentent permettant ainsi d'accroitre le débit d'air pénétrant dans le compartiment moteur vers les échangeurs de chaleur. Bien évidemment, le déflecteur d'air est apte à se déplacer dans la direction opposée de manière à 30 venir s'assujettir à l'ensemble de volets et obstruer ainsi intégralement l'entrée d'air, bien entendu dans le cas où les volets sont en position d'obturation. 3039102 4 Selon un premier mode de réalisation du premier objet de l'invention, ledit déflecteur d'air est apte à être déplacé de manière indépendante dudit ensemble de volets. 5 II est ainsi possible de concevoir plusieurs modes de fonctionnement avec des débits d'air entrant différents. A titre d'exemple, nous pouvons évoquer le mode de fonctionnement où l'ensemble des volets sont en position d'obturation tandis que le déflecteur est en position d'ouverture, autrement dit, éloigné de l'ensemble de volets de manière à avoir un petit débit d'air entrant, et ce même 10 lors d'un dysfonctionnement des volets. Selon un mode de réalisation du premier objet de l'invention, le dispositif comprend également des moyens d'entraînement pour déplacer le déflecteur d'air d'une première position d'obturation (entrée d'air fermée) vers une 15 deuxième position d'ouverture (entrée d'air ouverte) et permettre ainsi une variation de la surface d'ouverture de ladite entrée d'air. Autrement dit, les moyens d'entraînement sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air de la première position d'obturation vers la deuxième position 20 d'ouverture selon une direction essentiellement (de préférence substantiellement) perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule et du module de face avant. Selon un premier mode de réalisation du premier objet de l'invention, les moyens 25 d'entraînement sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air par rotation (à savoir autour d'un axe de rotation). Selon un deuxième mode de réalisation du premier objet de l'invention, les moyens d'entraînement sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air par 30 translation, préférablement le long d'un élément de guidage. Selon un troisième mode de réalisation du premier objet de l'invention, particulièrement préféré, les moyens d'entraînement sont adaptés pour déplacer 3039102 5 le déflecteur d'air par rotation et par translation, ladite translation s'effectuant préférablement le long d'un élément de guidage. En fonction du mode de réalisation cité précédemment, les moyens 5 d'entraînement comprennent, de préférence, un actionneur par rotation et/ou par translation. Un deuxième objet de l'invention concerne un bouclier adapté pour être assemblé sur un support d'un module de face avant d'un véhicule tel qu'un 10 véhicule automobile, ledit bouclier comprenant une entrée d'air définissant une surface d'ouverture, ladite entrée d'air étant équipée du dispositif d'obturation d'une entrée d'air selon la présente invention. Selon un mode de réalisation particulier de ce deuxième objet de l'invention, 15 ladite entrée d'air est une entrée d'air inférieure, située sur la partie inférieure dudit bouclier, ledit bouclier comprenant en outre une entrée d'air supérieure située dans la partie supérieure du bouclier. L'entrée d'air inférieure et l'entrée d'air supérieure peuvent être séparées par exemple par un pare-chocs. 20 Selon un mode de réalisation particulier de ce deuxième objet de l'invention, le déflecteur d'air forme au moins une partie du bouclier mentionné précédemment. Un troisième objet de l'invention concerne un support de module de face avant d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile, comprenant un dispositif d'obturation 25 d'une entrée d'air selon la présente invention. En particulier, le déflecteur d'air du dispositif d'obturation forme au moins une partie dudit support de module de face avant. Un support de module de face avant possède essentiellement la forme d'un 30 cadre. Un tel support comprend une première et une deuxième jambes positionnées dans une direction essentiellement (de préférence substantiellement) verticale. Les dites première et deuxième jambes sont connectées à une traverse supérieure via leurs extrémités supérieures 3039102 respectives. Lesdites première et deuxième jambes sont également connectées à une traverse inférieure via leurs extrémités inférieures respectives. Selon un mode de réalisation de ce troisième objet de l'invention, le support de 5 module, de par sa forme en cadre, définit également une entrée d'air. Une poutre pare-chocs peut être agencée sur le support de manière à définir une entrée d'air inférieure, située sur la partie inférieure dudit support et une entrée d'air supérieure située dans la partie supérieure du support de module de face avant. Bien évidemment, le support de module peut comprendre un dispositif 10 d'obturation selon l'invention sans que le déflecteur d'air ne forme une partie intégrante de la structure du support. Un quatrième objet de l'invention concerne un module de face avant d'un véhicule automobile comprenant : 15 un dispositif selon l'invention, un bouclier selon l'invention, et/ou un support selon l'invention. D'autres objets de l'invention apparaîtront, le cas échéant, à la lecture de la présente description. 20 Brève descriptions des dessins Les but, objet et caractéristiques de la présente invention ainsi que ses avantages, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, des 25 modes de réalisation préférés selon l'invention, faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 montre, de manière schématique, un véhicule automobile comprenant un bouclier pourvu d'un déflecteur d'air dans une 30 première position, selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre, de manière schématique, un véhicule automobile comprenant un bouclier pourvu d'un déflecteur d'air dans une 3039102 7 deuxième position, selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 montre, une vue partielle et en coupe de la partie avant du 5 véhicule automobile comprenant un bouclier selon la figure 1, - la figure 4 montre, une vue partielle et en coupe de la partie avant du véhicule automobile comprenant un bouclier selon la figure 2, 10 - la figure 5 montre, une vue partielle et en coupe de la partie avant du véhicule automobile à proximité d'un obstacle, selon un mode de réalisation de l'invention. Description détaillée des modes de réalisation La description détaillée ci-après a pour but d'exposer l'invention de manière suffisamment claire et complète, notamment à l'aide d'exemples, mais ne doit pas être considérée comme limitant l'étendue de la protection aux modes de réalisation particuliers et aux exemples présentés ci-après. La figure 1 montre de manière schématique un véhicule automobile 10 comprenant un module de face avant (non montré) situé dans la partie avant du véhicule automobile 10, ledit module de face avant comprenant un support (non montré). 25 Comme montré sur la figure 1 le véhicule automobile 10 comprend un bouclier 12 adapté pour être assemblé sur le support de module de face avant du véhicule automobile 10. Le bouclier 12 comprend une entrée d'air 14 supérieure située dans la partie supérieure du bouclier 12 et définissant une surface 30 d'ouverture pour un flux d'air entrant. Le bouclier 12 comprend également une entrée d'air inférieure 16 située dans la partie inférieure du bouclier 12 et définissant une autre surface d'ouverture pour un flux d'air entrant. L'entrée d'air supérieure 14 comprend un premier ensemble de volets, tels que des volets fixes 15 20 3039102 8 22. L'entrée d'air inférieure 16 comprend un deuxième ensemble de volets 24, tels que des volets fixes ou mobiles. Dans la situation où le deuxième ensemble de volets 24 comprend des volets mobiles, lesdits volets mobiles sont capables de pivoter autour d'un axe horizontal (non montré). Le véhicule automobile 10 5 comprend alors, dans ce mode de réalisation, des moyens de contrôle (non montrés) pour commander le pivotement des volets mobiles. Les ensembles de volets 22,24 pivotent entre une position d'obturation des entrées d'air 14,16, empêchant ainsi l'air de passer à travers la surface d'ouverture prédéterminée de l'entrée d'air, et une position d'ouverture optimale permettant à l'air de passer à 10 travers la surface d'ouverture avec le plus grand débit possible. L'entrée d'air supérieure 14 et l'entrée d'air inférieure 16 sont séparées par une structure de pare-chocs 18 comprenant, par exemple, la plaque d'immatriculation 19. 15 Comme montré sur la figure 1, le dispositif d'obturation comprend également un déflecteur d'air 20 ici situé dans la partie inférieure de l'entrée d'air inférieure 16 au niveau du bouclier 12. Le déflecteur d'air 20 comprend des moyens d'entraînement décrits ci-dessous en référence aux figures 3, 4 et 5. Sur la figure 20 1, le déflecteur d'air 20 est dans une première position dite position fermée, pour laquelle le déflecteur d'air 20 obture partiellement l'entrée d'air inférieure 16. La figure 2 montre le véhicule automobile 10 et le bouclier 12 comprenant le déflecteur d'air 20 dans une deuxième position, dite position ouverte, pour 25 laquelle la surface d'ouverture de la deuxième entrée d'air 16 est augmentée par rapport à la surface d'ouverture de la deuxième entrée d'air 16 dans la position fermée du déflecteur d'air 20. Ainsi, de manière optimale, la totalité de ladite surface d'ouverture peut être en contact avec l'air ambiant, situé à l'extérieur du véhicule automobile 10. Le débit du flux d'air entrant depuis l'extérieur du 30 véhicule automobile 10 vers ladite deuxième entrée d'air 16 est alors maximal. En d'autres termes, le déplacement du déflecteur 20 d'air permet de dégager une deuxième surface d'ouverture, distincte de la première surface d'ouverture où est inscrit l'ensemble de volets 24 et telle qu'illustrée sur la figure 1, de 3039102 9 manière à augmenter les dimensions et la surface d'ouverture globale de ladite entrée d'air 16 telles qu'illustrées sur la figure 2. Les figures 3 et 4 montrent une vue partielle et en coupe de la partie avant du 5 véhicule automobile 10 comprenant le module de face avant pourvu notamment d'un échangeur de chaleur 30. La figure 3 montre la première entrée d'air 14, la deuxième entrée d'air 16 avec les ensembles de volets 22, 24 dans une position escamotée, la structure de 10 pare-chocs 18 et le déflecteur d'air 20 dans une position d'obturation, ou fermée, selon la figure 1. La figure 4 montre la première entrée d'air 14, la deuxième entrée d'air 16 avec les ensembles de volets 22, 24 dans une position escamotée, la structure de 15 pare-chocs 18 et le déflecteur d'air 20 dans une position d'ouverture, ou ouverte, selon la figure 2. Les figures 3 et 4 montrent également un premier mode de réalisation des moyens d'entraînement du déflecteur d'air 20. Ainsi, les moyens d'entraînement 20 26, 28 peuvent comprendre des moyens de pivotement permettant au déflecteur d'air 20 de pivoter entre une position d'obturation, montrée sur les figures 1 et 3, vers une position d'ouverture montrée sur les figures 2 et 4. De manière préférée, les moyens d'entraînement 26, 28 sont capables de 25 déplacer le déflecteur d'air 20 autour d'un axe de rotation (non montré). Les moyens d'entraînement 26, 28 peuvent alors comprendre un actionneur par rotation. De manière alternative, les moyens d'entraînement 26, 28 sont capables de 30 déplacer le déflecteur d'air 20 le long d'un élément de guidage (non montré) afin de permettre au déflecteur d'air 20 de coulisser, par exemple, vers l'intérieur du module de face avant du véhicule automobile 10. Les moyens d'entraînement peuvent alors comprendre un actionneur par translation. 3039102 10 De manière avantageuse, les moyens d'entraînement 26, 28 peuvent comprendre une combinaison d'un actionneur par rotation et d'un actionneur par translation afin de déplacer le déflecteur d'air 20 autour d'un axe de rotation et le 5 long d'un élément de guidage. La figure 5 montre une vue partielle et en coupe de la partie avant du véhicule automobile 10. La partie inférieure du bouclier 12 du véhicule automobile 10 est à proximité d'un obstacle 50. Le module de face avant du véhicule automobile 10 10 comprend un circuit de climatisation 60 comprenant notamment des échangeurs de chaleur et des ventilateurs. De manière avantageuse, un dispositif de détection (non montré) comprenant un ou plusieurs capteurs tels que des capteurs ultrasons, des radars ou une caméra 15 tels que divulgués dans l'état de l'art, peuvent être disposés sur la structure de pare-chocs 18 du véhicule automobile 10, à proximité de la deuxième entrée d'air 16. Ainsi, le dispositif de détection peut détecter la position du déflecteur d'air 20 par rapport à l'obstacle 50. Le véhicule automobile 10 peut également comprendre des moyens de contrôle additionnels associés au dispositif de 20 détection afin de commander le déplacement du déflecteur d'air 20 pour permettre un déplacement du déflecteur d'air 20 depuis la position fermée vers la position ouverte, ou depuis la position ouverte vers la position fermée. Le déflecteur d'air 20 selon la présente invention permet à la partie inférieure du 25 bouclier 12 d'être mobile et indépendante par rapport à la partie supérieure dudit bouclier 12. Ainsi, la surface d'ouverture de la deuxième entrée d'air 16 peut varier selon la position dudit déflecteur d'air 20. Ainsi, la position ouverte du déflecteur d'air 20 selon la présente invention 30 permet d'améliorer les conditions de refroidissement des dispositifs situés au sein du module de face avant du véhicule automobile 10, sans nécessiter de modifications des dimensions desdits dispositifs et sans augmenter l'encombrement en hauteur du véhicule automobile 10. 3039102 11 De plus, lorsque le déflecteur d'air 20, selon la présente invention, est en position fermée, la valeur du coefficient de pénétration dans l'air du véhicule automobile 10 est optimisée dans la mesure où le profilé de la partie avant du véhicule 5 automobile 10 est en forme de goutte d'eau. Ainsi, le flux d'air entrant est alors dirigé à l'extérieur du véhicule automobile, c'est-à-dire en dessous du véhicule automobile 10, à proximité du sol. Le flux d'air entrant ne génère donc pas de forces de résistance par rapport au déplacement du véhicule automobile 10. Par conséquent, la consommation de carburant et les émissions de dioxyde de 10 carbone sont également réduites de manière optimale. Bien entendu l'invention ne se limite pas au fait que le déflecteur d'air 20 forme au moins une partie du bouclier 12. En effet, selon un mode de réalisation non illustré, le déflecteur d'air 20 peut former au moins une partie du support de 15 module de face avant ou encore le dispositif d'obturation, notamment le déflecteur d'air 20, peut être un élément distinct du bouclier 12 et du support. Il est également possible de concevoir, selon un mode de réalisation non illustré, un dispositif d'obturation où le déflecteur d'air 20 est agencé sur l'entrée d'air 14 supérieure du véhicule. 20 Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples de réalisation sont donnés à titre d'illustration de l'objet de l'invention. L'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres 25 variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toute combinaison des différents modes de réalisation décrits précédemment. REVENDICATIONS1. Dispositif d'obturation d'une entrée d'air (14, 16), en particulier positionnée sur la face avant d'un véhicule (10) tel qu'un véhicule automobile (10), ledit dispositif comprenant : un ensemble de volets (22, 24) aptes à obturer une surface d'ouverture déterminée de ladite entrée d'air (14, 16) et, un déflecteur d'air (20) apte à s'ouvrir de manière _à augmenter ladite surface d'ouverture de l'entrée d'air (14, 10 16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit déflecteur d'air (20) est apte à être déplacé de manière indépendante dudit ensemble de volets (22, 24). 15 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entraînement (26, 28) pour déplacer le déflecteur d'air (20) d'une première position obturée vers une deuxième position ouverte et permettre ainsi une variation de la 20 surface d'ouverture de ladite entrée d'air (16). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'entraînement (26, 28) sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air (20) par rotation. 25 . Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'entraînement (26, 28) sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air (20) par translation, préférablement le long d'un élément de guidage. 30 6. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'entraînement (26, 28) sont adaptés pour déplacer le déflecteur d'air (20) par rotation et par translation, ladite translation s'effectuant préférablement le long d'un élément de guidage. 3039102 13 7. Dispositif selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, dans lequel les moyens d'entraînement (26,28) comprennent un actionneur par rotation et/ou par translation. 8. Bouclier (12) adapté pour être assemblé sur un support d'un module de face avant d'un véhicule (10) tel qu'un véhicule automobile (10), ledit bouclier (12) comprenant une entrée d'air (14, 16) définissant une surface d'ouverture, ladite entrée d'air (14, 16) étant équipée du dispositif d'obturation d'une entrée d'air (14, 16) selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Bouclier (12) selon la revendication 8, dans lequel ladite entrée d'air (16) est une entrée d'air inférieure (16), située sur la partie inférieure dudit bouclier (12), ledit bouclier comprenant en outre une entrée d'air supérieure (14) située dans la partie supérieure du bouclier (12). 10. Bouclier (12) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le déflecteur d'air (20) forme au moins une partie dudit bouclier (12). 11. Support de module de face avant comprenant un dispositif d'obturation d'une entrée d'air (14, 16) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le déflecteur d'air (20) forme au moins une partie dudit support de module de face avant. 12. Module de face avant d'un véhicule (10) tel qu'un véhicule automobile (10), comprenant une entrée d'air (14, 16) définissant une surface d'ouverture et comprenant : un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, un bouclier selon l'une des revendications 8 à 10, et/ou un support selon la revendication 11.