Brevet FR3064549A1 — publié le 20181005

L'invention a pour objet un volet d'obturation pour dispositif de régulation d'un flux d'air pour module de face avant pour véhicule automobile. L'invention concerne également le dispositif de régulation d'un flux d'air pour une entrée d'air pour un module de face avant pour un véhicule automobile, également appelé obturateur actif de calandre, ou encore dispositif de contrôle d'entrée d'air. Un tel dispositif est parfois désigné par l'acronyme AGS, provenant de l'expression de langue anglaise "Active Grille Shutter" (obturateur actif de calandre). L'invention concerne également le module de face avant pour véhicule automobile comprenant un tel dispositif de régulation d'un flux d'air. L'aérodynamisme d'un véhicule automobile est une caractéristique importante car il influence notamment la consommation de carburant (et donc la pollution) ainsi que les performances dudit véhicule. Ceci est particulièrement important lorsque le véhicule automobile se déplace à haute vitesse. Un dispositif de régulation d'un flux d'air pour module de face avant permet d'ouvrir ou de fermer l'accès de l'air via une calandre du véhicule automobile. En position ouverte, l'air peut circuler à travers la calandre et participer au refroidissement du moteur du véhicule automobile. En position fermée, l'air ne pénètre pas via la calandre ce qui réduit la tramée et permet ainsi de réduire la consommation de carburant et l'émission de CO2. L'AGS permet donc de réduire la consommation d'énergie et la pollution lorsque le moteur n'a pas besoin d'être refroidi par l'air extérieur. Un dispositif de régulation d'un flux d'air pour module de face avant comprend habituellement des volets pilotés par un actionneur en face avant afin de réduire le coefficient de traînée et aussi d'améliorer les performances de refroidissement et de climatisation. Ces volets sont habituellement plans, et sont généralement orientés verticalement en position fermée et horizontalement en position ouverte. Par ailleurs, les volets présentent des extrémités situées de part et d'autre d'un plan passant par ledit axe de rotation de manière à permettre un chevauchement de l'une des extrémités dudit volet par l'autre extrémité d'un même volet disposé de manière adjacente, en position fermée des volets. On dispose ainsi d'une bonne étanchéité, notamment par un contact plan sur plan. Cependant, 3064549 2 de telles extrémités constituent une autre source d'augmentation de la signature aéraulique des volets en position entre-ouverte. En effet, dans les cas où les volets d'obturation sont dans une position partiellement ouverte, le flux d'air circule à haute vitesse de manière sensiblement laminaire et se déplace à travers un espace 5 restreint formé entre les différents volets d'obturation ainsi que le cadre support des volets d'obturation. Dans certains cas, notamment lors du passage des volets d'une position ouverte à la position fermée, ces débits de flux d'air à haute vitesse laminaire génèrent des bruits indésirables tels que des sifflements. 10 La présente invention cherche à surmonter cet inconvénient et propose un volet d'obturation pour dispositif de régulation d'un flux d'air pour module de face avant pour véhicule automobile, comprenant un panneau avec un bord d'attaque et un bord de fuite par rapport à l'écoulement de l'air caractérisé en ce que le bord de fuite comprend au moins un obstacle configuré pour générer des perturbations de 15 l'écoulement de l'air. Ainsi les perturbations cassent l'écoulement du flux d'air réduisant ainsi la haute vitesse laminaire du flux d'air. Par exemple, si la structure de l'écoulement du flux d'air correspond à un vortex d'écoulement, cet écoulement laminaire à haute 20 vitesse peut être réduit en cassant le vortex en plusieurs tourbillons plus petits. Ainsi, les ondes de pression d'air passant à travers l'espace défini par les volets d'obturation sont plus petites et ne sont plus en synchrone, se neutralisant ainsi les unes contre les autres, réduisant ainsi le bruit de sifflement dans le dispositif de régulation d'un flux d'air. 25 D'autres modes de réalisation proposent que : - l'obstacle comprend au moins une protubérance faisant saillie du plan du bord de fuite ; - le bord d'attaque comprend au moins un obstacle configuré pour générer des 30 perturbations de l'écoulement de l'air ; - ledit au moins un obstacle agencé sur le bord d'attaque est positionné sur une face du volet d'obturation opposée à la face où est positionné ledit au moins un obstacle agencé sur le bord de fuite ; 3064549 3 - le bord de fuite et/ou le bord d'attaque comprend une pluralité d'obstacles répartis de manière uniforme sur le bord de fuite et/ou le bord d'attaque ; - les obstacles sont réparties sur le bord de fuite sur les deux faces opposées du volet d'obturation ; 5 - le bord d'attaque comprend des obstacles agencés sur deux faces opposées du volet d'obturation ; - le panneau comprend une cavité interne, ou autrement dit le panneau est creux ; - le bord de fuite comprend au moins deux nervures espacées et agencées de 10 manière à définir une rainure entre les deux nervures ; - le bord de fuite comprend des obstacles agencés sur deux faces opposées du volet d'obturation. L'invention concerne également un dispositif de régulation d'un flux d'air pour 15 une entrée d'air pour un module de face avant pour un véhicule automobile, comprenant une pluralité de volets d'obturation tel que décrit précédemment, un cadre de support sur lequel sont agencés les volets d'obturation. Selon l'invention, le bord de fuite de chaque volet d'obturation est agencé pour venir en butée contre le bord d'attaque d'un autre volet d'obturation ou contre le cadre de support. 20 Selon l'invention, chaque obstacle (18) agencé sur les bords d'attaque (6) est de forme complémentaire à chaque obstacle (18) agencé sur les bords de fuite (10) de manière à obturer intégralement l'entrée d'air lorsque les volets sont dans une configuration fermée où les volets d'obturation (2) empêchent l'air de s'écouler. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une partie du volet d'obturation selon un premier mode de 30 réalisation selon une vue en perspective ; - la figure 2 illustre une partie du volet d'obturation selon un deuxième mode de réalisation selon une vue en perspective ; 3064549 4 - la figure 3 illustre une partie du volet d'obturation selon un troisième mode de réalisation selon une vue en perspective ; - la figure 4 illustre une partie du dispositif de régulation d'un flux d'air selon l'invention selon une vue en perspective ; 5 - la figure 5 illustre une partie de deux volets d'obturation selon le deuxième mode de réalisation selon une vue de profil ; - les figures 6A et 6B illustrent chacune un volet d'obturation selon l'invention selon un mode de réalisation particulier selon une vue de profil. 10 La figure 1 illustre schématiquement un volet d'obturation 2 selon un mode de réalisation de l'invention selon une vue en perspective. Le volet d'obturation 2 s'étend selon une direction longitudinale (X), transversale (Y) et verticale (Z), par exemple par rapport aux axes du véhicule, comme représenté par les axes sur la figure 1. 15 Le volet d'obturation 2 comprend un panneau 4 qui est constitué de trois parties planes 6, 8 et 10, une partie plane centrale 8 située entre les deux autres parties planes extrémales 6, 10 chacune étant située à une extrémité longitudinale du volet d'obturation 2. La partie plane centrale 8 est reliée à chaque partie plane 20 extrémale 6, 10 par un tronçon incliné 12,14, autrement appelé rampe, de manière à ce que la partie plane centrale 8 soit décalée verticalement (Z) par rapport aux deux parties planes extrémales 6,10. Autrement dit, le volet d'obturation 2, et en particulier le panneau 4, ont une section de profil en oméga. En d'autres termes, les parties planes extrémales 6,10 sont agencées dans un même plan tandis que la 25 partie plane centrale 8 est agencée dans un plan distinct et parallèle au plan des parties planes extrémales 6,10. Bien évidemment, l'invention ne se limite pas à la forme du volet d'obturation 2, et d'autres formes de volet sont envisageables telles qu'un panneau rectangulaire inscrit dans un seul plan, etc. Par rapport à l'écoulement du flux d'air F, qui est illustré ici par la flèche F, le 30 volet d'obturation 2 est configuré de sorte que la première partie plane extrémale 6 soit destinée à être traversée par le flux d'air F. La première partie plane extrémale 6 correspond au bord d'attaque 6 qui est plan. La seconde et dernière partie plane 3064549 5 extrémale 10 destinée à être traversée par le flux d'air F correspond au bord de fuite 10 qui est plan. Les tronçons inclinés 12, 14 ne font pas partie des bords d'attaque 6 et de fuite 10. Le volet d'obturation 2 comprend en outre un axe de rotation 16 agencé ici au niveau de la partie centrale 8 afin de permettre le 5 pivotement du volet d'obturation 2 autour de cet axe de rotation 16. Autrement dit, chaque volet d'obturation 2 comprend un bord d'attaque 6 et un bord de fuite 10 par rapport à l'écoulement de l'air. Le bord d'attaque 6 du volet est la section avant du profil aérodynamique que constitue le volet d'obturation 2. Le bord d'attaque 6 héberge ainsi le point de stagnation où l'écoulement est divisé en deux sections (chacune passant d'un côté du profil). Le bord d'attaque 6 fait face au vent relatif, il est la partie du volet d'obturation 2 que le vent relatif atteint en premier lorsque le dispositif est installé dans un véhicule automobile en mouvement (en marche avant). Le bord de fuite 10 est la partie arrière du profil du volet. 15 L'axe de rotation 16 de chaque volet d'obturation 2 permet, par rotation, d'ouvrir et de fermer ledit volet. Ouvrir un volet d'obturation 2 revient à le placer (par rotation) de manière à ce qu'il s'oppose le moins possible au passage du flux d'air F tout en l'orientant de manière appropriée. Fermer un volet d'obturation 2 revient à le 20 placer de manière à ce qu'il s'oppose au maximum à l'écoulement du flux d'air F, en coopération avec les autres volets d'obturation 2. Lesdits axes de rotation 16 des volets d'obturation 2 sont parallèles les uns aux autres. Ainsi, les rotations appliquées à tous les volets d'obturation 2 sont toutes des rotations selon un même axe, à une translation près. 25 Le volet d'obturation 2 selon la présente invention comprend un panneau 4 avec un bord d'attaque 6 et un bord de fuite 10 par rapport à l'écoulement de l'air avec le bord de fuite 10 comprenant au moins un obstacle 18 configuré pour générer des perturbations de l'écoulement du flux d'air F. L'obstacle 18 selon le 30 mode de réalisation illustré à la figure 1 correspond à une pluralité de plots 20 faisant saillie du plan du bord de fuite 10. La pluralité de plots 20 s'étend au moins sur plus de la moitié de la largeur, c'est-à-dire la dimension transversale Y, du volet d'obturation 2. Les tronçons inclinés 12, 14, ne faisant pas partie des bords 3064549 6 d'attaque 6 et de fuite 10, il n'y a pas d'obstacle sur les tronçons inclinés 12,14, autrement dit la surface externe des tronçons inclinés 12,14 est lisse, et ces tronçons inclinés sont dépourvus de créneau. 5 Les plots 20 peuvent, par exemple, être en forme de cylindre, à savoir des plots 20 qui sont délimités par une surface cylindrique et par deux plans strictement parallèles, comme illustré en figure 1 et avoir une section transversale elliptique parallèle au plan du bord de fuite 10. Bien évidemment, les plots 20 peuvent comprendre d'autres formes de section transversale telles qu'une section circulaire, 10 ovale, semi-elliptique, rectangulaire, carrée, en forme de diamant, à titre d'exemples non-limitatifs. Les plots 20 peuvent également avoir d'autres formes, comme par exemple des formes en dôme, en pyramide, en bulle, en cône, en picot, etc. Les plots 20 15 peuvent également avoir des formes différentes d'un plot 20 à un autre. Dans un exemple non limitatif, les plots 20 peuvent être alignés dans un agencement uniforme sur le bord de fuite 10, par exemple en une rangée avec une distance prédéterminée d'un plot 20 à l'autre. Il est aussi possible d'avoir une 20 pluralité de rangées de plots 20 disposées en quinconce ou en alignement. Dans un autre exemple non limitatif, la pluralité de plots 20 est disposée de manière aléatoire sur le bord de fuite 10. Le volet d'obturation 2 selon l'invention peut aussi comprendre un obstacle 25 18 sur le bord d'attaque 6. L'obstacle 18 selon le mode de réalisation illustré à la figure 1 correspond à une pluralité de plots 20 faisant saillie du plan du bord d'attaque 6. La figure 2 illustre schématiquement un volet d'obturation 2 selon un autre 30 mode de réalisation de l'invention selon une vue en perspective. Ici, l'obstacle 18 correspond à une nervure 22, ou une bande allongée, faisant saillie du plan du bord de fuite 10. L'obstacle 18 peut également correspondre à une strie ou une cannelure dessinée dans le plan du bord de fuite 10. 3064549 7 Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le bord de fuite 10 comprend deux nervures 22 espacées et agencées de manière à définir une rainure entre les deux. Les nervures 22 s'étendent au moins sur plus de la moitié de la largeur, c'est-à-dire la dimension transversale Y, du volet d'obturation 2. Les 5 nervures 22 ont ici une section de profil triangulaire, bien évidemment, cette section de profil peut être rectangulaire, carrée, semi-elliptique, ou toute autre forme polygonale (en losange, pentagone, hexagone, etc.). Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le bord de fuite 10 10 comprend une pluralité de petites nervures 22 espacées et agencées de uniforme. L'ensemble des petites nervures 22 s'étend au moins sur plus de la moitié de la largeur, c'est-à-dire la dimension transversale Y, du volet d'obturation 2. Les nervures 22 ont ici une section de profil triangulaire, bien évidemment, cette section de profil peut être rectangulaire, carrée, semi-elliptique, ou toute autre forme 15 polygonale (en losange, pentagone, hexagone, etc.). Le volet d'obturation 2 selon l'invention selon tous les modes de réalisation envisageables peut aussi comprendre un obstacle 18 sur le bord d'attaque 6. Ici, l'obstacle 18 correspond à une nervure 22, ou une bande allongée, faisant saillie du 20 plan du bord d'attaque 6. L'obstacle 18 peut également correspondre à une strie ou une cannelure. Le volet d'obturation 2 peut également comporter sur au moins une de ses arêtes un joint d'étanchéité réalisé en une matière élastique selon tous les modes 25 de réalisation envisageables. L'invention concerne également un dispositif de régulation 24 d'un flux d'air F pour face avant de véhicule automobile. La figure 4 illustre en partie un tel dispositif de régulation 24 d'un flux d'air F qui comprend un cadre de support 26 des volets 30 d'obturation 2 et avec un actionneur 28 qui pilote les volets d'obturation 2 entre une position extrême ouverte et une position extrême fermée selon un même mouvement rotatif défini autour d'un axe de rotation représenté par l'axe A, les volets d'obturation 2 étant reliés ensemble par une bielle 30. 3064549 8 Le cadre de support 26 correspond à un châssis avec deux côtés longitudinaux et deux côtés latéraux pour une épaisseur donnée. Le cadre de support 26 a une forme rectangulaire si bien que les côtés longitudinaux sont plus 5 grands que les côtés latéraux. Le dispositif de régulation 24 est agencé de sorte que l'ensemble des volets d'obturation 2 recouvre l'intégralité de la surface intérieure du cadre de support 26. Lorsque les volets d'obturation 2 sont en position ouverte comme représenté 10 sur la figure 4, à savoir qu'ils s'étendent selon une direction longitudinale (X) et transversale (Y), l'entrée d'air est dégagée et le flux d'air extérieur peut passer à travers le passage du cadre 3 selon la flèche F. Lorsque les volets d'obturation 2 sont en position fermée, c'est-à-dire qu'ils s'étendent selon une direction transversale (Y) et verticale (Z), par exemple par rapport aux axes du véhicule, 15 l'entrée d'air est obturée et l'air ne peut pas franchir le cadre 3, en effet, dans cette position, les volets d'obturation 2 constituent ainsi un obstacle qui s'oppose, par sa surface frontale, à la circulation du flux d'air F. Autrement dit, le dispositif de régulation 24 est configuré pour passer d'une 20 configuration fermée où les volets d'obturation 2 obturent intégralement le passage du flux d'air F à une configuration ouverte où les volets d'obturation 2 sont positionnés de manière à laisser passer le flux d'air F avec un débit maximal. L'invention ne se limite pas au nombre de volets présents dans le dispositif. 25 En effet, il est envisageable d'avoir un système avec un seul volet recouvrant l'intégralité de la surface d'entrée d'air. Le dispositif comprend un ensemble de volets identiques. Ceci facilite sa construction. La figure 5 illustre un mode de réalisation où les volets d'obturation 2 sont 30 dans une configuration fermée. Le bord de fuite 10 de chaque volet d'obturation 2 est agencé pour venir en appui, ou en butée, contre le bord d'attaque 6 d'un autre volet d'obturation 2 ou contre le cadre de support 26. Autrement dit, le bord de fuite 10 et le bord d'attaque 6 viennent au regard de l'un et l'autre lorsque le dispositif de régulation d'un flux d'air adopte la configuration fermée. Les obstacles 18 agencés 3064549 9 sur les bords d'attaque 6 sont de forme complémentaire aux obstacles 18 agencés sur les bords de fuite 10 de manière à obturer intégralement l'entrée d'air garantissant ainsi une meilleure étanchéité. En d'autres termes, le bord de fuite 10 présente ici un obstacle 18 avec une partie mâle et le bord d'attaque 6 présente un 5 obstacle 18 avec une partie femelle ou inversement. Comme illustré sur la figure 5, si les nervures 22 présentes sur le bord de fuite 10 sont agencées de manière à définir une rainure, la nervure 22 présente sur le bord d'attaque 6 est configurée de manière à venir s'introduire dans la rainure définie par les deux nervures 22 présentes sur le bord de fuite 10. Bien évidemment, l'invention ne se limite pas au 10 nombre de nervure et rainures présente sur chaque volet d'obturation 2. Selon un mode de réalisation non illustré, lorsque l'obstacle 18 agencé sur le bord de fuite 10 correspond à une pluralité de picots, autrement dit de petites protubérances 20 pointues, celles-ci sont destinées à être engagée dans des 15 orifices correspondants prévus à cet effet dans l'obstacle 18, qui peut correspondre à un film ou ruban perforé, agencé sur le bord d'attaque 6. Comme illustré sur les figures 1, 2 et 3, le bord de fuite 10 comprend des obstacles 18 agencés sur une face du volet d'obturation 2. De manière analogue, le 20 bord d'attaque 6 comprend des obstacles 18 qui sont agencés sur la face du volet d'obturation 2 qui est opposée à la face où sont positionnés les obstacles 18 du bord de fuite 10. Autrement dit, le bord de fuite 10 et le bord d'attaque 6 comprennent chacun des obstacles 18 qui sont agencés sont des faces opposées du volet d'obturation 2. En d'autres termes, les obstacles 18 agencés sur le bord 25 d'attaque 6 sont positionnés sur une face du volet d'obturation 2 opposée à la face où sont positionnées les obstacles 18 agencés sur le bord de fuite 10. Chaque volet d'obturation 2 est par exemple issu d'un procédé d'injection, à savoir qu'il est moulé en une seule pièce plastique comme illustré à la figure 6A, les 30 obstacles 18 pouvant être surmoulés ultérieurement. Chaque volet d'obturation 2 peut aussi être issu d'un procédé d'extrusion, à savoir qu'il comprend une cavité interne 30 au sein du panneau 4, ou autrement dit, le corps du volet d'obturation 2, en particulier le panneau 4, comporte une peau externe qui délimite un creux comme illustré à la figure 6B, les obstacles 18 pouvant être surmoulés 3064549 10 ultérieurement. Le corps de volet d'obturation 2 peut éventuellement, au sein de sa cavité interne 30, également comporter au moins une entretoise 32 reliant deux portions opposées de peau externe afin de rigidifier la structure du volet d'obturation 2. Les cavités internes 30 sont fermées de part et d'autres par des 5 embouts, non illustrés, à chaque extrémité latérale du volet d'obturation 2. Selon un mode de réalisation illustré en figure 6B, le bord de fuite 10 peut comprendre des obstacles 18 agencés sur les deux faces opposées du volet d'obturation 2. De manière analogue, le bord d'attaque 6 peut aussi comprendre 10 des obstacles 18 agencés sur les deux faces opposées du volet d'obturation 2. 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 15 d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres 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. Volet d'obturation (2) pour dispositif de régulation d'un flux d'air pour module de face avant pour véhicule automobile, comprenant un panneau (4) avec un bord d'attaque (6) et un bord de fuite (10) par rapport à l'écoulement de l'air caractérisé en ce que le bord de fuite (10) comprend au moins un obstacle (18) configuré pour générer des perturbations de l'écoulement de l'air. 2. Volet d'obturation (2) selon la revendication 1, dans lequel l'obstacle (18) comprend au moins une protubérance (20, 22) faisant saillie du plan du bord de fuite. 3. Volet d'obturation (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le bord 15 d'attaque (6) comprend au moins un obstacle (18) configuré pour générer des perturbations de l'écoulement de l'air. 4. Volet d'obturation (2) selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un obstacle (18) agencé sur le bord d'attaque (6) est positionné sur une 20 face du volet d'obturation (2) opposée à la face où est positionné ledit au moins un obstacle (18) agencé sur le bord de fuite (10). 5. Volet d'obturation (2) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le bord de fuite (10) et/ou le bord d'attaque (6) comprend une pluralité 25 d'obstacles (18) répartis de manière uniforme sur le bord de fuite (10) et/ou le bord d'attaque (6). 6. Volet d'obturation (2) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le panneau (4) comprend une cavité interne. 30 7. Volet d'obturation (2) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le bord de fuite (10) comprend au moins deux nervures (22) espacées et agencées de manière à définir une rainure entre les deux nervures (22). 3064549 12 8. Volet d'obturation (2) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le bord de fuite (10) comprend des obstacles (18) agencés sur deux faces opposées du volet d'obturation (2). 5 9. Dispositif de régulation (24) d'un flux d'air pour une entrée d'air pour un module de face avant pour un véhicule automobile, comprenant une pluralité de volet d'obturation (2) selon l'une des revendications 1 à 8, un cadre de support (26) sur lequel sont agencés les volets d'obturation (2), caractérisé en ce que le bord de fuite (10) de chaque volet d'obturation (2) est agencé pour venir en butée contre le bord d'attaque (6) d'un autre volet d'obturation (2) ou contre le cadre de support (26). 10. Dispositif de régulation (24) d'un flux d'air selon la revendication 9, dans lequel chaque obstacle (18) agencé sur les bords d'attaque (6) est de forme complémentaire à chaque obstacle (18) agencé sur les bords de fuite (10) de manière à obturer intégralement l'entrée d'air lorsque les volets sont dans une configuration fermée où les volets d'obturation (2) empêchent l'air de s'écouler.