Brevet FR3040661A1 — publié le 20170310

GUIDE D'AIR DEFORMABLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des guides d'air positionnés entre l'entrée d'air de face avant d'un véhicule automobile et le module de face avant dudit véhicule automobile, en particulier le domaine des guides d'air déformables lors d'un impact au niveau de la face avant d'un véhicule automobile. Etat de la technique De manière générale, un véhicule automobile comprend une entrée d'air se présentant sous la forme d'une ouverture située sur la face avant dudit véhicule 15 automobile. L'air entrant est utilisé pour permettre un échange de chaleur entre celui-ci et le système de refroidissement du véhicule automobile, ledit système de refroidissement étant situé à proximité de la face avant dudit véhicule. Plus précisément, l'air qui pénètre dans le compartiment moteur du véhicule automobile est guidé vers le système de refroidissement dudit véhicule automobile pour 20 permettre un échange de chaleur entre l'air entrant et l'échangeur de chaleur du système de refroidissement. Il est important de minimiser les déperditions du flux d'air entre l'entrée d'air et l'échangeur de chaleur. En effet, tout flux d'air pénétrant à l'intérieur du véhicule, et s'échappant vers le compartiment moteur avant d'avoir contribué à l'échange de chaleur à l'intérieur du véhicule automobile, influence de 25 manière négative le coefficient de résistance à l'air dudit véhicule automobile. Dans l'art antérieur, il est connu d'utiliser des solutions comprenant des dispositifs pour connecter un guide d'air à une partie de la structure de face avant d'un véhicule automobile. Ces dispositifs ont pour but d'éviter une éventuelle fuite de l'air destiné 30 au système de refroidissement, hors du guide d'air. Cependant, la présence du guide d'air génère des inconvénients lors d'un choc frontal sur le véhicule automobile. En effet, le guide d'air est relativement rigide. Par conséquent, lors d'un choc frontal, le guide d'air est incapable d'absorber l'énergie générée par l'impact. L'énergie est en effet directement transférée aux différents composants se trouvant 35 à l'extérieur du guide d'air et formant le système de refroidissement, lesquels 10 3040661 2 composants (et en particulier l'échangeur de chaleur) peuvent alors subir des dégradations considérables pendant l'impact. Eu égard à la problématique exposée ci-dessus, il s'avère donc primordial de 5 développer des solutions techniques permettant d'obtenir une protection optimale des composants formant le système de refroidissement, tel que l'échangeur de chaleur, lors d'un choc frontal sur le véhicule automobile. Exposé de l'invention Par conséquent, la présente invention a notamment pour objectif la mise au point d'un guide d'air déformable capable de connecter des éléments du système de refroidissement à l'entrée d'air d'un véhicule automobile, et ce à l'aide d'un guide adapté pour éviter, lors d'un choc frontal, le transfert d'énergie généré lors dudit choc frontal vers lesdits éléments dudit système de refroidissement. Un premier objet de la présente invention concerne un guide d'air déformable, adapté pour être positionné entre au moins une entrée d'air de face avant d'un véhicule automobile et un support d'un module de face avant dudit véhicule automobile, ledit guide d'air déformable comprenant un corps comportant une première extrémité adaptée pour être au contact du support du module de face avant, et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité. Selon l'invention ledit guide d'air déformable est adapté pour se déformer lors d'un impact, d'une première configuration vers une deuxième configuration ; la distance entre les première et deuxième extrémités dudit corps dans ladite deuxième configuration étant réduite par rapport à la distance entre les première et deuxième extrémités dudit corps dans ladite première configuration. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit guide d'air déformable comprend un matériau ductile, par exemple consistant essentiellement en un matériau ductile, adapté pour permettre de passer de ladite première configuration vers ladite deuxième configuration par déformation plastique, en absorbant une quantité déterminée d'énergie cinétique. 3040661 3 Selon un mode de réalisation de l'invention, le matériau ductile comprend une mousse synthétique à cellules fermées. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite mousse synthétique à cellules 5 fermées est sélectionnée parmi une mousse en polypropylène expansé (EPP) ou une mousse en polyuréthane (PU). Selon un mode de réalisation de l'invention, le guide d'air déformable se présente sous forme monobloc. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit corps comprend un ensemble d'au moins deux modules connectés pour former ensemble ledit guide d'air déformable, et lesdits au moins deux modules sont interconnectés au moyen d'une connexion frangible. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite connexion frangible comprend une charnière à film (dénommée « hinge film », en langue anglaise). Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits au moins deux modules sont de 20 forme essentiellement conique (ou conique) ou essentiellement conique tronquée, avantageusement de forme essentiellement conique tronquée (ou de forme conique tronquée). Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits au moins deux modules sont de 25 forme essentiellement tubulaire (ou de forme tubulaire). Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un module de face avant comprenant le guide d'air déformable selon l'invention. 30 Brève description des dessins Les buts, objets et caractéristiques de la présente invention - ainsi que ses avantages - apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins, dans lesquels : 10 15 3040661 4 - la figure 1 montre une vue en trois dimensions d'un premier mode de réalisation du guide d'air déformable selon l'invention, ledit guide d'air déformable étant connecté au support du module de face avant d'un véhicule automobile, 5 - la figure 2 est une vue schématique, en coupe et du dessus, d'une partie du guide d'air déformable selon la figure 1 ainsi que sa connexion au support du module de face avant du véhicule automobile, 10 - la figure 3 montre également vue schématique, en coupe et du dessus, d'une partie du guide d'air déformable selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, avant impact, ainsi que sa connexion au support du module de face avant du véhicule automobile, et 15 - la figure 4 représente, de façon schématique, le guide d'air déformable selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, illustré en figure 3, après impact. Description détaillée des modes de réalisation 20 La description 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 et exemples présentés ci-après. 25 Le guide d'air déformable selon l'invention est adapté pour être implanté au sein d'un véhicule automobile et former un guide d'air permettant de connecter au moins une entrée d'air dudit véhicule automobile au système de refroidissement dudit véhicule ; ledit système de refroidissement comprenant au moins un échangeur de 30 chaleur. Un premier mode de réalisation du guide d'air déformable 10, connecté sur le support 15 du module de face avant 1 d'un véhicule automobile, est représenté en trois dimensions sur la figure 1. 35 3040661 5 Un module de face avant, destiné à être installé au sein d'un véhicule automobile, est un élément structurel adapté pour recevoir une pluralité de dispositifs nécessaires au fonctionnement du véhicule automobile. Ledit module de face avant comprend, par exemple, des projecteurs et des éléments faisant partie du 5 système de refroidissement dudit véhicule automobile, tel qu'un échangeur de chaleur. Après sa production, un module de face avant peut être assemblé directement sur le véhicule automobile, notamment à l'aide d'éléments du châssis dudit véhicule automobile, tels que les longerons. 10 En règle générale, le module de face avant d'un véhicule automobile comporte un support destiné à recevoir ladite pluralité de dispositifs nécessaires au bon fonctionnement du véhicule automobile. Le support du module de face avant est constitué de différentes pièces fixées ensemble qui, en principe, forment un élément se présentant essentiellement sous la forme d'un cadre comportant deux montants 15 ainsi qu'une traverse supérieure et une traverse inférieure. Dans l'industrie automobile, le support du module de face avant d'un véhicule automobile est souvent désigné à l'aide du terme anglais « bulkhead ». La traverse supérieure du support 15 du module de face avant 1 est visible sur la 20 figure 1. Le support 15 du module de face avant 1 est, entre autre, utilisé pour fixer des éléments du système de refroidissement tels qu'un condenseur et un radiateur. De plus, le support 15 du module de face avant 1 comporte deux ensembles de volets 16, 17. Chacun des deux ensembles de volets 16, 17 dudit ensemble est mobile, ce qui permet une oscillation d'une position fermée vers une position 25 ouverte, ladite oscillation permettant d'ajuster à volonté la quantité d'air circulant à destination du système de refroidissement du véhicule automobile. Le mode de réalisation selon la figure 1 montre le module de face avant 1 d'un véhicule automobile, ledit module de face avant 1 étant pourvu d'un orifice supérieur 30 comprenant un premier ensemble de volets 16 et un orifice inférieur comprenant un deuxième ensemble de volets 17. Les orifices supérieur et inférieur sont séparés par une poutre 18 dont les extrémités sont visibles sur la figure 1. Afin de permettre la circulation d'une quantité d'air prédéterminée au sein du compartiment moteur, un véhicule automobile est pourvu d'au moins une entrée d'air positionnée au niveau de 35 la face avant dudit véhicule automobile. En règle générale, la face avant d'un 3040661 6 véhicule automobile comprend une entrée d'air supérieure et une entrée d'air inférieure, les deux entrées étant séparées par le parechoc dudit véhicule automobile. 5 Afin d'optimiser le coefficient de résistance à l'air d'un véhicule automobile, il est important que la quantité d'air pénétrant au sein du compartiment moteur corresponde à la quantité d'air adéquate pour un fonctionnement optimal dudit véhicule automobile. Tout flux d'air pénétrant au sein du compartiment moteur et ne contribuant pas au fonctionnement optimal dudit véhicule automobile s'avère non- 10 seulement superflu mais, de manière beaucoup plus gênante, influence, de manière négative, le coefficient de résistance à l'air dudit véhicule automobile. Pour la raison exposée ci-dessus, il est connu de connecter la susdite au moins une entrée d'air (généralement l'entrée d'air supérieure et l'entrée d'air inférieure) aux 15 éléments du système de refroidissement présents au sein du module de face avant 1 dudit véhicule automobile au moyen d'un conduit d'air dénommé « guide d'air ». La présence d'un tel guide d'air permet de conduire et diriger l'air de façon optimale, depuis l'entrée d'air vers les différents éléments du système de refroidissement du véhicule automobile. 20 Le guide d'air déformable 10 selon l'invention, permettant de former un guide d'air entre au moins une entrée d'air d'un véhicule automobile et le support 15 d'un module de face 1 avant dudit véhicule automobile, est adapté pour se déformer en cas d'impact impliquant la face avant dudit véhicule automobile, en particulier lors 25 d'un choc ou d'une collision frontal(e). Cette déformation permet audit guide d'air déformable 10 d'absorber une certaine quantité d'énergie cinétique lors d'un impact subi par la face avant du véhicule automobile. La déformation du guide d'air déformable 10, et de ce fait l'absorption de l'énergie cinétique, évite que ladite énergie cinétique résultant d'un impact ou d'une collision (en particulier frontal(e)) ne 30 soit transférée de la face avant du véhicule automobile vers les éléments constituant le module de face avant 1 dudit véhicule automobile. En d'autres termes, le guide d'air déformable selon l'invention, positionné entre au moins une entrée d'air d'un véhicule automobile et le support 15 du module de face 1 avant dudit véhicule automobile, protège ledit module de face avant 1, notamment les échangeurs de 35 chaleur, en cas d'impact sur la face avant du véhicule automobile, en particulier lors 3040661 7 d'une collision ou d'un choc frontal(e). Après un impact, le guide d'air déformable 10 déformé peut être remplacé par un nouveau guide d'air déformable 10 sans que les différents éléments formant le module de face avant 1 ne nécessitent ni réparation ni remplacement. Ceci représente un atout considérable. 5 Le guide d'air déformable 10 selon le premier mode de réalisation de la présente invention est composé d'un matériau ductile, adapté pour subir une déformation plastique lors d'un impact au niveau de la face avant du véhicule automobile (en particulier lors d'un choc frontal). Plus précisément, le guide d'air déformable 10 en 10 matériau ductile est adapté pour se déformer, par déformation plastique, d'une première configuration, représentée sur la figure 1, vers une deuxième configuration. Dans cette deuxième configuration, la distance séparant les deux extrémités du guide d'air déformable 10 est réduite comparée à la distance séparant les deux extrémités du guide d'air déformable 10 dans la première configuration. Les 15 extrémités du guide d'air déformable 10 sont définies : d'une part par l'extrémité du guide d'air déformable 10 adaptée pour être au contact du support 15 du module de face avant, et d'autre part, par l'extrémité du guide d'air déformable 10 opposée à la 20 première extrémité, et ce, dans la direction de l'entrée d'air de la face avant. L'extrémité du guide d'air déformable 10 peut par exemple reposer sur le support 15 directement ou indirectement, ou encore être introduit dans le support 15, selon un 25 mode non illustré. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le guide d'air déformable 10 comprend un matériau de type mousse synthétique à cellules fermées. Une mousse synthétique de cette nature peut être réalisée en polypropylène expansé (EPP), en 30 polyuréthane (PU) ou tout autre matériau synthétique adapté. Il convient de noter que le guide d'air déformable 10 selon la figure 1 est capable de se déformer afin d'absorber une quantité prédéterminée d'énergie et protéger ainsi les différents composants du module de face avant 1 d'un véhicule automobile lors 35 d'un impact au niveau de la face avant d'un véhicule automobile. L'on peut par 3040661 8 ailleurs noter que ledit guide d'air déformable 10 selon la figure 1 se présente sous forme monobloc, à savoir constitué d'une seule pièce. En cas d'impact au niveau du guide d'air déformable 10, celui-ci est capable de se déformer sans perdre son intégrité, c'est-à-dire qu'aucune fragmentation ne se produise. Cette caractéristique 5 est importante au regard du critère de « perte aux pièces » imposé par l'industrie automobile. Pour des questions évidentes de sécurité, il est en effet essentiel d'occasionner le moins de débris possible sur la chaussée en cas d'impact sur un véhicule automobile. 10 La figure 2 représente une vue, en coupe, d'une partie du guide d'air déformable 10 selon la figure 1. Cette figure 2 permet de montrer la connexion dudit guide d'air déformable 10 au support 15 du module de face avant 1 du véhicule automobile. Comme illustré en figure 2, le guide d'air déformable 10 se présente essentiellement 15 sous la forme d'un entonnoir. Des éléments faisant partie du système de refroidissement du véhicule automobile, comme par exemple un radiateur 20 et un condenseur 21, sont connectés au support 15 du module de face avant 1. Les deux ensembles de volets 16, 17 sont également connectés au support 15 du module de face avant 15 en amont desdits radiateur 20 et condenseur 21. Les deux ensembles 20 de volets 16, 17, ainsi que la connexion du guide d'air déformable 10 sur le support 15 du module de face avant 1, sont adaptés pour permettre une déformation plastique dudit guide d'air déformable 10 à l'impact, évitant ainsi tout contact entre ledit guide d'air déformable 10 et l'ensemble de volets 16, 17. En cas d'impact au niveau de la face avant d'un véhicule automobile, l'on évite ainsi l'endommagement 25 de l'ensemble des dispositifs 16, 17, 20, 21, faisant partie du module de face avant du véhicule automobile. La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation du guide d'air déformable 10 selon l'invention. On distingue, sur la vue en coupe de la figure 3, une première 30 extrémité 32 en contact sur le support 15 du module de face avant 1 d'un véhicule automobile et une deuxième extrémité 31, opposée à la première extrémité 32, les deux extrémités 31,32 faisant partie de la paroi d'un guide d'air déformable 30. Comme cela est montré sur la figure 3, des éléments tels qu'un radiateur 20, un condenseur 21 et deux ensembles de volets 16, 17 sont connectés au support 15 du 35 module de face avant 1 dudit véhicule automobile. 3040661 9 Le guide d'air déformable 30 selon la figure 3 présente la particularité suivante : un guide d'air est obtenu par emboîtement de modules 33, 34. Plus précisément, et comme schématisé sur la figure 3, une des deux extrémités du module 34 est 5 emboîtée dans l'extrémité attenante du module 33, cette dernière ayant des dimensions suffisantes pour permettre cet emboîtement. De préférence, les différentes extrémités desdits modules 33, 34 sont connectées à l'aide de zones « fusibles », ou en d'autres termes, frangibles. Ces zones fusibles favorisent la déformation dudit guide d'air déformable 30, d'une première configuration, tel que 10 représenté en figure 3, vers une deuxième configuration, tel que représenté en figure 4. Comme montré sur la figure 4, en cas d'impact, les différentes zones fusibles permettent la déformation du guide d'air déformable 30, ladite déformation ayant pour conséquence une réduction de la distance entre les extrémités 31, 32, par rapport à la distance existant entre les extrémités 31, 32 dans la configuration 15 « avant impact », représentée sur la figure 3. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, les modules 33, 34 se présentent sous forme essentiellement conique tronquée (voire sous forme conique tronquée). Le guide d'air obtenu par emboîtement des différents modules 33, 34 les 20 uns dans les autres se présente, quant à lui, essentiellement sous forme d'entonnoir. Tel qu'indiqué précédemment, selon un mode de réalisation particulier, lesdits modules peuvent être de forme essentiellement tubulaire (ou tubulaire). 25 Après impact, bien que les zones fusibles soient rompues, les différents modules 33, 34 restent en contact les uns avec les autres. Le maintien de ce contact entre lesdits modules 33, 34 permet d'éviter la chute de pièces désolidarisées sur la chaussée lors d'un impact sur un véhicule automobile. Cela signifie que le guide d'air déformable 30 produit peu de débris - voire aucun débris - lorsqu'il subit un impact. 30 Les figures 1, 2, 3, 4 représentent deux modes de réalisation d'un guide d'air déformable selon l'invention, positionné entre au moins une entrée d'air de face avant d'un véhicule automobile et un support 15 du module face avant 1 dudit véhicule automobile. Le guide d'air déformable 10, 30, tel que décrit au sein de la 35 présente description, a la capacité de se déformer lorsqu'il subit un impact, d'une 3040661 10 première configuration vers une deuxième configuration, la distance entre les extrémités selon la deuxième configuration étant réduite par rapport à la distance entre les extrémités selon la première configuration. Ceci permet de protéger les différents éléments 16, 17, 20, 21 formant le module de face avant, tels que les 5 composants du système de refroidissement d'un véhicule automobile.