Brevet FR3059977A1 — publié le 20180615

ÉCRAN AÉRODYNAMIQUE D'ÉCHAPPEMENT ET LIGNE D'ÉCHAPPEMENT EQUIPÉE DE VÉHICULE AUTOMOBILE [1] L'invention concerne de manière générale l'aérodynamisme des véhicules 5 automobiles et notamment l'aérodynamisme sous caisse. [2] Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un écran aérodynamique d'échappement destiné à recouvrir la zone avant du tunnel d'échappement d'un véhicule automobile de manière à améliorer son aérodynamisme sous caisse. L'invention se rapporte également à une ligne d'échappement équipée d'un tel écran aérodynamique. 10 [003] Il est bien connu que l'aérodynamisme prend une part importante dans la conception d'un véhicule automobile, tant ses effets sont grands sur la consommation en carburant et le comportement sur route, notamment à grande vitesse. L'amélioration des performances aérodynamiques des véhicules peut donc contribuer significativement à la réduction des émissions polluantes, par la baisse de la consommation de carburant, tout 15 en rendant les véhicules plus sûrs et confortables sur le plan acoustique. [4] Le soubassement du véhicule a un impact conséquent sur la traînée d'air générée à l'arrière du véhicule, traînée d'air qui s'oppose à l'effort de traction. Les constructeurs automobiles se sont donc orientés vers un carénage du soubassement et une diminution de la garde au sol pour limiter le volume d'air s'engouffrant sous le véhicule 20 et faciliter l'écoulement d'air sous la caisse. Il est habituel aujourd'hui d'équiper les véhicules avec des écrans et des déflecteurs en matériau plastique qui sont disposés sous caisse pour améliorer l'aérodynamisme et protéger contre des chocs des éléments sensibles tels que des canalisations. [5] La pose d'un écran pour recouvrir le tunnel d'échappement pose une difficulté 25 particulière. En effet, les contraintes thermiques y sont élevées et interdisent l'utilisation d'un matériau plastique de faible coût. De plus, la ligne d'échappement, qui est un élément mobile fixé à des suspentes élastiques, requiert un certain débattement pour éviter tout contact avec les pièces environnantes lors des sollicitations dynamiques du véhicule. Il en découle des contraintes supplémentaires, d'ordre mécanique, en termes de respect de la 30 cote de garde au sol, notamment dans la zone avant du tunnel d'échappement où peuvent être logés des organes encombrants de la ligne d'échappement comme un silencieux ou un catalyseur. 3059977 2 [6] Il est donc souhaitable d'apporter des solutions techniques aux inconvénients susmentionnés en fournissant des dispositifs facilitant la pose d'un écran pour recouvrir le tunnel d'échappement et en particulier la zone avant de celui-ci. [7] Selon un premier aspect, l'invention concerne un écran aérodynamique apte à être fixé sur une ligne d'échappement de véhicule automobile pour assurer un recouvrement au moins partiel d'un tunnel d'échappement du véhicule dans lequel est logée la ligne d'échappement, l'écran comprenant une plaque d'écran destinée au recouvrement et des moyens de fixation mécanique destinés à fixer la plaque d'écran à la ligne d'échappement. [008] Selon une caractéristique particulière, l'écran est réalisé au moins partiellement en acier galvanisé ou acier inoxydable. [009] Selon une autre caractéristique particulière, la plaque d'écran a une épaisseur comprise entre 1 mm et 2,5 mm. [0010] Selon encore une autre caractéristique particulière, les moyens de fixation mécanique de l'écran comprennent au moins une patte de fixation, la patte de fixation comprenant une partie de base fixée mécaniquement à la plaque d'écran et au moins un bras se projetant depuis la partie de base et ayant une extrémité apte à être fixée sur la ligne d'échappement. [0011] Selon encore une autre caractéristique particulière, la partie de base est fixée par 20 soudure ou par vis à la plaque d'écran. [0012] Selon un autre aspect, l'invention concerne également une ligne d'échappement de véhicule automobile équipée d'un écran aérodynamique tel que décrit brièvement ci-dessus. [0013] Selon une caractéristique particulière, l'écran aérodynamique est fixé par soudure 25 à la ligne d'échappement. [0014] Selon une autre caractéristique particulière, l'écran aérodynamique recouvre un catalyseur et/ou silencieux compris dans la ligne d'échappement. [0015] Selon encore une autre caractéristique particulière, un jeu est prévu entre la plaque d'écran et le catalyseur et/ou silencieux de manière à laisser entre eux une lame 3059977 3 d'air qui associée à la plaque d'écran forment ensemble un écran thermique contre une température élevée du catalyseur et/ou silencieux. [0016] L'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d'une ligne d'échappement telle que décrite brièvement ci-dessus. 5 [0017] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières de l'invention, dans laquelle : la Fig.1 est une vue sous caisse partielle, en perspective, d'un soubassement de véhicule selon l'invention équipé d'un écran aérodynamique d'échappement selon 10 l'invention ; la Fig.2 est une section transversale du soubassement de la Fig.1, au niveau de l'implantation de l'écran aérodynamique d'échappement de la Fig.1 ; la Fig.3 est une vue partielle, en perspective, d'une ligne d'échappement équipée d'un écran aérodynamique selon l'invention ; et 15 la Fig.4 est une vue en perspective d'une forme de réalisation modulaire de l'écran aérodynamique d'échappement selon l'invention. [0018] En référence aux Figs.1 et 2, dans un véhicule moderne à architecture modulaire, le soubassement équipé ou plateforme 1 du véhicule comprend une zone avant de bloc-moteur 10, montrée partiellement, dans laquelle est monté le moteur thermique (non représenté), une zone de plancher avant 11 et une zone de plancher arrière 12, montrée partiellement. [0019] Dans la zone de plancher avant 11, le soubassement 1 est équipé d'écrans gauche 13G, 14G et droite 13D, 14D, de part et d'autre d'un tunnel d'échappement 110, et d'un écran aérodynamique d'échappement 2 selon la présente invention. [0020] Le tunnel 110 ayant une forme en U renversé est aligné sur un axe longitudinal central du véhicule. Un écran thermique 111 est prévu de manière classique à l'intérieur du tunnel 110. L'écran thermique 111 est interposé entre la ligne d'échappement 3 est la paroi métallique du tunnel 110 et empêche un échauffement de cette paroi qui serait perceptible dans l'habitacle du véhicule. 305 99 7 7 4 [0021] Les écrans latéraux 13G, 14G et 13D, 14D recouvrent de manière connue les parties longitudinales gauche et droite du plancher avant et sont réalisés en matériau plastique. Ces écrans ont une fonction aérodynamique et de protection contre des projections. 5 [0022] L'écran aérodynamique d'échappement 2 recouvre la zone avant du tunnel d'échappement 110. Comme montré à la Fig.2, conformément à l'invention, l'écran 2 est fixé sur la ligne d'échappement 3. [0023] Dans la zone avant du tunnel d'échappement 110, où sont logés des organes encombrants tels que silencieux et/ou catalyseur de la ligne d'échappement 3, il est 10 nécessaire de prévoir un espace de débattement pour éviter tout contact mécanique entre ces organes et des parties environnantes du tunnel 110. En effet, la ligne d'échappement 3, fixé à des suspentes élastiques non représentées, est appelée à bouger avec les sollicitations dynamiques du véhicule. Les contacts ou chocs mécaniques entre des organes de la ligne 3 et des parties environnantes du tunnel 110 sont susceptibles de 15 fragiliser les pièces ou leurs assemblages et génèrent des bruits acoustiques. Une cote de débattement CD, de l'ordre de 20 mm dans cette forme de réalisation, doit être respectée entre les organes de la ligne d'échappement 3 et les parties environnantes du tunnel 110. [0024] La nécessité de respecter la cote de débattement CD représente une difficulté pour la pose d'un écran aérodynamique de tunnel selon la méthode qui consisterait à fixer 20 celui-ci par exemple sur les renforts de tunnel 112 du soubassement, de manière similaire aux écrans sous plancher 13G, 14G et 13D, 14D. En effet, une cote minimale Dmin de garde au sol doit également être tenue entre les organes montés sous caisse et le plan de la chaussée et celle-ci peut s'avérer trop juste pour respecter la cote de débattement CD. [0025] La caractéristique de fixation de l'écran aérodynamique 2 selon l'invention sur la 25 ligne d'échappement 3 permet la tenue des cotes Dmin et CD sans nécessité de rehausser le véhicule, en rendant l'écran 2 solidaire et mobile avec la ligne d'échappement 3. [0026] A la Fig.2, il est aussi montré une cote DJ entre le bas du silencieux / catalyseur 30 et l'écran 2. Cette cote DJ correspond à un jeu qui peut être nul ou de l'ordre de 30 quelques millimètres selon les formes de réalisation. 3059977 5 [0027] Lorsque l'organe 30 est un catalyseur, sa température peut atteindre une valeur très élevée. Un écran thermique peut alors s'avérer nécessaire pour éviter un enflamment d'un corps étranger au véhicule qui viendrait en contact avec l'échappement. Un tel cas, susceptible de provoquer un départ d'incendie, peut par exemple se produire lorsque le 5 véhicule est à l'arrêt au-dessus d'herbes hautes. L'écran 2 associé à la lame d'air autorisée par le jeu DJ de quelques millimètres, typiquement de l'ordre de 5 mm, assurent avantageusement une fonction supplémentaire d'écran thermique et élimine ainsi le risque susmentionné. [0028] En référence aux Figs.3 et 4, il est maintenant décrit en détail l'écran 10 aérodynamique d'échappement 2 et la ligne d'échappement 3 équipée de celui-ci. [0029] Comme montré à la Fig.3, la ligne d'échappement 3 comporte ici un catalyseur 30, un silencieux 30a et un tuyau d'échappement 31 et est équipée de l'écran 2. [0030] L'écran aérodynamique d'échappement 2 comporte une plaque d'écran 20 et des pattes de fixation 21a, 21b. Bien entendu, le nombre des pattes de fixation 21 pourra 15 varier selon les applications. Conformément à l'invention, la plaque d'écran 20 et les pattes de fixation 21 sont réalisées dans un matériau économique tel que l'acier galvanisé ou l'acier inoxydable. [0031] On notera que l'écran 2 selon l'invention se prête à une conception modulaire facilitant la standardisation dans la fabrication des véhicules. Conformément à l'invention, 20 la plaque d'écran 20 pourra être une pièce commune standard qui pourra être intégrée dans les différentes applications sur toute une gamme de véhicules. Différentes pattes de fixation devront être prévues pour adapter l'écran 2 à des lignes d'échappement présentant une diversité sur les dimensions des catalyseurs / silencieux. On notera que la standardisation est favorisée ici par le fait que dans les véhicules modernes sur plateforme 25 modulaire les lignes d'échappement sont fréquemment associées aux motorisations qui sont en nombre réduit par rapport aux différents modèles de véhicules d'une gamme constructeur. [0032] Dans la forme de réalisation des Figs.3 et 4, la plaque d'écran 2 est de largeur plus étroite dans sa partie avant afin de l'adapter à la forme du tunnel d'échappement 110. La plaque d'écran 2 a typiquement une épaisseur comprise entre 1 et 2,5 mm. On notera que des nervures pourront être ajoutées à la plaque d'écran 2 pour la rigidifier mécaniquement et/ou optimiser son comportement vibratoire. 3059977 6 [0033] Les pattes de fixation 21a, 21b ont ici globalement une forme en triangle ouvert avec une partie de base 210a, 210b et deux bras latéraux inclinés 211a et 212a, 211b et 212b. Bien entendu, la configuration des pattes de fixation pourra être différente selon les applications. Les pattes de fixation 21a, 21b ont ici une épaisseur voisine de 2 mm. 5 [0034] Les pattes de fixation 21a, 21b sont fixées par soudure ou vis à la plaque d'écran 20, par leurs parties de base 210a, 210b. La longueur des parties de base 210a, 210b, en appui contre la plaque d'écran 20, est voisine de 100 mm. La fixation des pattes 21a, 21b à la ligne d'échappement 3 est faite par soudure des extrémités des bras latéraux inclinés 211a et 212a, 211b et 212b au tuyau d'échappement 31. En variante, la fixation par 10 soudure d'au moins une des pattes 21a, 21b à la ligne d'échappement 3 pourra être faite sur la coque du catalyseur 30 ou du silencieux 30a. Selon d'autres variantes, les pattes 21a, 21b pourront être fixées à la ligne d'échappement 3 par vis sur des pattes correspondantes prévues sur la ligne 3 ou, avec des colliers, sur le tuyau d'échappement 31. Selon encore une autre variante, les pattes de fixation sont supprimées et la plaque 15 d'écran 20 est soudée directement sur la coque métallique du catalyseur et/ou la coque métallique du silencieux. [0035] Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières décrites ici. L'homme du métier, selon les applications de l'invention, pourra apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-20 annexées. REVENDICATIONS1. Ecran aérodynamique (2) apte à être fixé sur une ligne d'échappement (3) de véhicule automobile pour assurer un recouvrement au moins partiel d'un tunnel d'échappement (110) dudit véhicule dans lequel est logée ladite ligne d'échappement (3), ledit écran (2) comprenant une plaque d'écran (20) destinée audit recouvrement et des moyens de fixation mécanique (21a, 21b) destinés à fixer ladite plaque d'écran (20) à ladite ligne d'échappement (3). 2. Ecran aérodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé au moins partiellement en acier galvanisé ou acier inoxydable. 3. Ecran aérodynamique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite plaque d'écran (20) a une épaisseur comprise entre 1 mm et 2,5 mm. 4. Ecran aérodynamique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation mécanique comprennent au moins une patte de fixation (21a, 21b), ladite patte de fixation (21a, 21b) comprenant une partie de base (210a, 210b) fixée mécaniquement à ladite plaque d'écran (20) et au moins un bras (211a, 212a ; 211b, 212b) se projetant depuis ladite partie de base (210a, 210b) et ayant une extrémité apte à être fixée sur ladite ligne d'échappement (3). 5. Ecran aérodynamique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie de base (210a, 210b) est fixée par soudure ou par vis à ladite plaque d'écran (20). 6. Ligne d'échappement de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un écran aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Ligne d'échappement selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit écran aérodynamique (2) est fixé par soudure à ladite ligne d'échappement (3). 8. Ligne d'échappement selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que ledit écran aérodynamique (2) recouvre un catalyseur (30) et/ou un silencieux (30a) compris dans ladite ligne d'échappement (3). 9. Ligne d'échappement selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un jeu (DJ) est prévu entre ladite plaque d'écran (20) et ledit catalyseur (30) et/ou silencieux 3059977 8 (30a) de manière à laisser entre eux une lame d'air qui associée à ladite plaque d'écran (20) forment ensemble un écran thermique contre une température élevée dudit catalyseur (30) et/ou silencieux (30a). 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une ligne d'échappement (3) 5 selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, avec ledit écran aérodynamique (20) disposé dans une zone avant du tunnel d'échappement (110) du véhicule.