Brevet FR3081426A1 — publié le 20191129

Dispositif déflecteur aérodynamique situé à l'avant d'un véhicule automobile La présente invention se rapporte à un dispositif déflecteur aérodynamique avant, comprenant deux organes déflecteurs, chacun se montant respectivement à l'avant d'une roue avant d'un véhicule automobile. L'aérodynamisme d'un véhicule est un paramètre de premier ordre pour limiter la consommation de carburant et donc réduire les émissions de polluants notamment de CO2 dans le cas d'un véhicule à moteur thermique, et également pour augmenter l'autonomie d'un véhicule électrique. Des formes adaptées du véhicule ainsi que des composants dédiés participent ainsi à réduire les pertes d'énergie dues à la pénétration du véhicule dans l'air. En revanche certaines pièces du véhicule, tout en assurant certaines prestations, contribuent à accentuer les pertes d'énergie d'origine aérodynamiques. Ainsi les roues, et plus particulièrement les roues avant opposent une résistance à l'avancement du véhicule et perturbent l'écoulement des flux d'air sous et autour de ce dernier. Afin de réduire au maximum les pertes d'énergie et orienter au mieux les flux d'air venant de l'avant vers les roues avant, il a été proposé de placer un dispositif comprenant deux déflecteurs aérodynamiques se plaçant unitairement devant une roue avant, sous le bouclier avant, et fixés sous le convergent (sous la voiture). Ces éléments déflecteurs sont appelés dans le métier murets aérodynamiques. Plus ces murets sont hauts, plus ils sont efficaces. Toutefois la hauteur de ces murets aérodynamiques est nécessairement limitée afin de permettre le passage du véhicule sur des obstacles usuellement présents en milieu urbain urbains (ralentisseurs, trottoirs, etc ...) sans détériorer les murets. L'invention vise à proposer un dispositif déflecteur aérodynamique plus performant en fonction de la vitesse du véhicule. A cet effet l'invention fournit un véhicule automobile comportant un dispositif déflecteur aérodynamique comprenant deux organes déflecteurs se montant unitairement devant une roue avant du véhicule, qui se caractérise en ce que chaque organe déflecteur est monté de manière mobile devant une roue le rendant apte à passer réversiblement d'une première position vers une seconde position en fonction de la vitesse du véhicule en marche avant et par rapport à au moins une valeur de vitesse de référence, ledit organe comprenant un élément de guidage d'air présentant une forme à section sensiblement en forme de L et dont la plus petite barre du L forme la partie arrière dudit élément. La grande barre du L est dans une position orientée suivant 2 la direction longitudinale du véhicule et la petite barre du L est dans une position orientée sensiblement suivant la direction verticale du véhicule et dirigée vers le bas quand ledit élément de guidage d'air occupe ladite première position constituant la position haute dudit élément quand la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse 5 basse de référence. Ledit organe comprend en outre des moyens de pivotement de sorte que ledit élément soit apte à passer réversiblement suivant un pivotement d'environ 90 degrés de sa position haute vers la seconde position constituant la position basse dudit élément quand le véhicule a atteint une vitesse supérieure à une vitesse haute de référence et dans laquelle la grande barre du L est dans une position orientée 10 sensiblement suivant la direction verticale du véhicule et s'étend devant la roue. L'élément de guidage d'air à section en forme de L comprend ainsi deux barres disposées sensiblement perpendiculairement l'une à l'autre formant un double muret aérodynamique, l'une desdites barres étant plus haute que l'autre. Avantageusement selon l'invention ledit élément se présente sous forme d'une seule pièce en forme de L. 15 Les barres de l'élément de guidage d'air en forme de L forment de ce fait un double muret aérodynamique apte à dévier l'air autour d'une roue au-dessus de 80 ou 90 km/h grâce à la grande barre du L formant un haut muret, mais de hauteur s'adaptant à une circulation en milieu urbain à des vitesses inférieures à 50 km/h grâce à la petite barre du L formant un petit muret, ledit élément étant apte à passer d'une 20 barre aéroactive à l'autre suivant la vitesse du véhicule. Plus particulièrement selon l'invention, ledit élément de guidage d'air s'étend sensiblement suivant la direction transversale du véhicule sur une zone correspondant sensiblement à la largeur de la roue devant laquelle il est placé. L'air est dévié au centre du véhicule et aussi le cas échant sur les côtés. 25 Les éléments de guidage d'air du dispositif peuvent être disposés de manière plus ou moins inclinés par rapport à la direction transversale du véhicule et par rapport à la direction verticale du véhicule. Selon un mode préféré de l'invention, lesdits moyens de pivotement se présentent sous forme d'un axe de rotation présent à l'intersection de ladite grande barre du L et 30 de ladite petite barre du L. De préférence selon l'invention, ledit organe déflecteur comprend des moyens de rappel permettant de faire passer ledit élément de guidage d'air de la position basse vers la position haute pour une vitesse du véhicule inférieure à une vitesse haute de référence. 3 Plus particulièrement, lesdits moyens de rappel se présentent sous forment d'un ressort de rappel intervenant en compression, en particulier disposé entre ladite petite barre du L et une butée contre laquelle la petite barre du L vient en arrêt quand ledit élément de guidage d'air est en position basse. Ledit ressort peut être par exemple un 5 ressort de torsion disposé autour de l'axe de rotation de l'organe. Selon un mode avantageux de l'invention, ledit organe comprend des moyens de verrouillage déverrouillables dudit élément de guidage d'air en position haute. Ceci permet d'éviter que le guide d'air passe en position basse du fait par exemple d'une rafale de vent alors que le véhicule roule à faible vitesse, en dessous de la vitesse 10 basse de référence. Lesdits moyens de verrouillage sont déverrouillables quand le véhicule a atteint une vitesse supérieure à une vitesse de référence qui peut par exemple être la vitesse basse de référence, ou une vitesse intermédiaire entre la vitesse basse de référence et la vitesse haute de référence, ou encore la vitesse haute de référence. 15 Selon un cas particulier de l'invention, le dispositif peut comprendre des moyens de commande desdits moyens de verrouillage dudit élément de guidage d'air en position haute pour activer le verrouillage ou le déverrouillage en fonction de la vitesse réelle du véhicule indiquée par un capteur de vitesse du véhicule et par rapport à au moins une vitesse de référence. Par exemple le dispositif comprend des moyens de 20 communication entre un calculateur et lesdits moyens de verrouillage, le calculateur communiquant en outre avec au moins un capteur de vitesse du véhicule, et le calculateur intégrant lesdits moyens de commande. Selon un mode particulier de l'invention, ledit dispositif comprend un capteur de position dudit élément, des moyens de communication entre ledit capteur de position 25 avec un calculateur, ledit calculateur communiquant en outre avec au moins un capteur de vitesse du véhicule, de sorte que la position dudit élément soit commandée par ledit calculateur en fonction de la vitesse indiquée par ledit capteur de vitesse et par rapport à au moins une vitesse de référence. En particulier et notamment, la position dudit élément de guidage d'air peut être commandée par l'intermédiaire des moyens de 30 verrouillage, ladite position haute pouvant par exemple être verrouillée jusqu'à ce que la vitesse du véhicule soit supérieure à la vitesse haute de référence. Selon un cas particulier de l'invention, ledit dispositif peut comprendre un moteur, notamment électrique, pour entraîner lesdits éléments de guidage d'air en pivotement, en particulier chaque organe est muni d'un tel moteur. Plus particulièrement l'axe de 4 rotation d'un organe est entraîné en rotation par un dit moteur. Dans le cas d'un dispositif motorisé, ledit dispositif déflecteur comprend avantageusement des capteurs de position en communication avec un calculateur communiquant en outre avec au moins un capteur de vitesse du véhicule pour amener l'élément de guidage d'air dans la 5 position adéquate à la vitesse réelle du véhicule. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures annexées et pour lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement selon une vue de côté de la partie avant d'un 10 véhicule comportant un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention en position haute ; - la figure 2 illustre schématiquement selon une vue de côté de la partie avant d'un véhicule comportant un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention en position intermédiaire ; 15 - la figure 3 illustre schématiquement selon une vue de côté de la partie avant d'un véhicule comportant un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention en position basse ; - la figure 4 illustre schématiquement selon une vue de côté de la partie avant d'un véhicule comportant un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention en position 20 haute dans une variante verrouillable ; - la figure 5 illustre schématiquement selon une vue de dessous la partie avant d'un véhicule comportant un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention dans une variante motorisée. Dans la suite de la description, il est fait référence à un repère XYZ, dans lequel X 25 est la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orientée vers l'arrière, Y est la direction transversale orientée vers la droite du véhicule, et Z est la direction verticale orientée vers le haut du véhicule. Des références identiques pourront être utilisées d'une figure à l'autre pour désigner des éléments identiques ou similaires. 30 Les figures 1 à 3 illustrent schématiquement un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention, installé devant la roue avant R d'un véhicule V, ledit dispositif étant représenté dans différentes positions en fonction de la vitesse du véhicule en marche avant (sens de roulage selon la flèche S), allant d'une position 5 haute représentée en figure 1 en passant par des positions intermédiaires comme celle représentée en figure 2 vers une position basse représentée en figure 3. Comme illustré sur ces figures 1 à 3, le dispositif déflecteur aérodynamique comprend un organe déflecteur, gauche selon cet exemple en vue de côté, se montant 5 sous la caisse du véhicule, devant la roue R avant gauche du véhicule et à l'arrière du bouclier avant B. L'organe déflecteur comprend un élément déflecteur à proprement parlé, c'est-à-dire un guide déviant un flux d'air, sous forme d'un double muret 1 à section en forme de L suivant une vue latérale selon la direction transversale Y, la petite barre du L 10 formant un petit muret 10 et la grande barre du L formant un grand muret 11 (plus haut que le muret 10), le petit muret 10 étant disposé le plus à l'arrière (direction longitudinale X), soit le plus proche de la roue R. Les deux murets 10, 11 sont donc disposés sensiblement perpendiculairement l'un par rapport à l'autre. L'organe déflecteur comprend aussi un axe de rotation 2 disposé sensiblement suivant la 15 direction transversale du véhicule (selon la direction Y) et en l'intersection desdites deux barres du L 10, 11, par exemple au niveau de la pointe externe de l'intersection. Il comprend en outre une butée 4 et des moyens de rappel sous forme d'un ressort de rappel 3, par exemple un ressort de torsion, qui est monté autour de cet axe de rotation 2, et entre l'arrière du petit muret 10 et ladite butée 4. 20 Le double muret de l'organe déflecteur se place devant la roue, soit plus ou moins face à la bande de roulement du pneu. Ledit double muret s'étend ainsi transversalement (direction Y) sur une zone correspondant sensiblement à la largeur de la roue (soit du pneu). Le double muret ne s'étend donc pas transversalement d'une roue avant à l'autre roue avant du véhicule et est bien localisé individuellement devant 25 une roue avant du véhicule. Le véhicule comprend de ce fait deux doubles murets chacun placé devant chaque roue avant du véhicule. En figure 1, le véhicule V roule en marche avant selon la flèche S, à basse vitesse, soit à une vitesse inférieure à une vitesse limite dite vitesse basse de référence, par exemple la plus grande vitesse autorisée en agglomération, soit par 30 exemple à une vitesse inférieure à 50 km/h, le double muret 1 est en position haute (position initiale escamotée), c'est-à-dire que le plus haut muret 11 est en position allongée, suivant la direction longitudinale du véhicule, et le plus petit muret 10 est en position verticale (direction Z) devant la roue avant R. Les filets d'air sous le véhicule exercent une poussée PO assez faible sur le petit muret 10, du fait de la basse vitesse. 6 Au fur et à mesure que la vitesse du véhicule augmente, et passe au-dessus de la vitesse basse de référence, par exemple vers 60 ou 70 km/h, sous la poussée P1 du flux d'air qui augmente, le petit muret 10 est poussé vers l'avant ce qui fait pivoter le double muret 1 en l'entraînant en rotation autour de l'axe de rotation 2, le petit muret 10 5 et le grand muret 11 se trouvant l'un et l'autre dans des positions inclinées devant la roue avant R, la poussée de l'air pouvant alors s'exercer aussi sur le plus haut muret 11, qui offre une prise au flux d'air qui est supérieure à celle de sa position initiale. Le double muret 1 est donc dans une position intermédiaire. Si la vitesse du véhicule continue d'augmenter, la poussée du flux d'air sur les murets 10 continue aussi à augmenter, jusqu'à amener le plus haut muret 11 en position sensiblement verticale suivant la direction Z (position finale déployée) devant la roue R quand la vitesse atteint une vitesse d'au moins une vitesse haute de référence, par exemple 80 ou 90 km/h, le petit muret 10 passant en position longitudinale (direction X) par arrêt contre la butée 4. Le double muret 1 a basculé autour de l'axe de rotation 2 15 vers sa position basse, comme illustré en figure 3, le haut muret 11 de par sa plus grande hauteur occupe un espace descendant au plus bas devant la roue R de manière à dévier au mieux les flux d'air au niveau de la roue. Dans un mode de réalisation illustré de l'invention, le passage du double muret d'une position à une autre est contrôlé par le choix de la raideur du ressort de rappel 3 20 en fonction des vitesses de référence et de la surface de guidage d'air de chacun des murets. Si on souhaite que le déflecteur ne soit en position basse qu'à partir de 90 km/h, le ressort 3 derrière le double muret est choisi de sorte que sa raideur s'oppose à la pression de l'air jusqu'à 90 km/h. Au-delà de 90 km/h, le double muret 1 est donc 25 maintenu en position basse et assure une bonne prestation aérodynamique du fait que c'est le plus haut muret 11 (la plus grande barre du L) qui agit. Lorsque le véhicule redescend en dessous de 90 km/h, notamment en dessous de 70 km/h, la pression de l'air exercée sur le grand muret 11 diminue, ainsi la raideur du ressort devient plus élevée que la pression de l'air exercée sur l'élément de guidage d'air en position basse, 30 et ainsi le ressort se détend en repoussant le double muret qui rebascule vers la position haute. En position haute, le petit muret 10 (la petite barre du L) qui se trouve dans le plan vertical du véhicule, agit contre le flux d'air à basse vitesse tout en permettant le passage du véhicule sur les obstacles usuellement rencontrés en milieu urbain tels que ralentisseurs ou bordures de trottoirs. 7 La figure 4 illustre schématiquement un mode avantageux d'un dispositif déflecteur aérodynamique selon l'invention, ledit dispositif étant contrôlé en fonction de la vitesse réelle du véhicule, afin de s'affranchir des perturbations extérieures telles qu'un coup de vent. Selon cet exemple le dispositif, en particulier ledit organe, 5 comprend des moyens de verrouillage/déverrouillage 5 de la position du double muret. Le dispositif inclut un calculateur 8 relié d'une part à un capteur de vitesse du véhicule 7, et d'autre part à un capteur de position 6 du double muret 1. Le calculateur 8 commande les moyens de verrouillage 5. Lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à la vitesse basse de référence, par 10 exemple quand le véhicule circule en milieu urbain, soit en dessous de 50 km/h, la position du double muret est verrouillée en position haute, comme représentée sur la figure 4. Lorsque la vitesse augmente, le calculateur 8, informé par le capteur de vitesse 7, et en liaison avec le capteur de position, déclenche l'ouverture des moyens de 15 verrouillage permettant de libérer le double muret 1, de sorte qu'il passe vers des positions intermédiaires, jusqu'à atteindre la position haute (comme décrite précédemment en figure 3) quand la vitesse du véhicule passe au-dessus de la vitesse haute de référence, par exemple au-dessus de 80 ou 90 km/h. Lorsque la vitesse réelle du véhicule repasse en dessous de 50 km/h, le double 20 muret en L est de nouveau en position haute et le verrou se referme empêchant ainsi l'ouverture du muret par simple rafale de vent ou par des obstacles sur la chaussée. La figure 5 représente schématiquement suivant une vue de dessous, un dispositif déflecteur aérodynamique selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce dernier mode, le dispositif déflecteur est motorisé et comprend un organe déflecteur 25 gauche EG et un organe déflecteur droit ED disposés à l'arrière du bouclier avant B' et respectivement devant la roue avant gauche RG et la roue avant droite RD d'un véhicule V' (représenté partiellement). Chaque organe déflecteur comprend un élément de guidage d'air sous forme d'un double muret à section en L monté solidairement sur un arbre de rotation qui est relié à un moteur, par exemple électrique. Un moteur 30 gauche MG et un moteur droit MD équipent respectivement l'organe déflecteur gauche et l'organe déflecteur droit. Le moteur contrôle le pivotement du double muret qu'il équipe. Chaque moteur est relié au calculateur 8' afin de gérer la position du double muret. Le dispositif ne comprend plus de ressort de rappel comme celui des exemples 8 des figures 4 ou 1 à 3, le mouvement de l'élément déflecteur étant entraîné en rotation par l'intermédiaire du moteur et sous la commande du calculateur. Le moteur électrique peut être utilisé en remplacement du ressort notamment dans l'exemple de la figure 4 intégrant des moyens de verrouillage. 5 L'invention a atteint ses objectifs en proposant un véhicule équipé d'un dispositif déflecteur aérodynamique comprenant un organe déflecteur par roue avant, comprenant un muret unique sous forme d'un REVENDICATIONS1. Véhicule automobile comportant un dispositif déflecteur aérodynamique comprenant deux organes déflecteurs (DD, DG) se montant unitairement devant une roue avant du véhicule (R, RD, RG), caractérisé en ce que chaque organe déflecteur est monté de manière mobile devant une roue le rendant apte à passer réversiblement d'une première position vers une seconde position en fonction de la vitesse du véhicule en marche avant et par rapport à au moins une valeur de vitesse de référence, ledit organe comprenant un élément de guidage d'air (1) présentant une forme à section sensiblement en forme de L et dont la plus petite barre du L (10) forme la partie arrière dudit élément, la grande barre du L (11) étant dans une position orientée suivant la direction longitudinale du véhicule et la petite barre du L (10) étant dans une position orientée sensiblement suivant la direction verticale (Z) du véhicule et dirigée vers le bas quand ledit élément occupe ladite première position constituant la position haute dudit élément quand la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse basse de référence, et en ce que ledit organe comprend des moyens de pivotement (2) de sorte que ledit élément soit apte à passer réversiblement suivant un pivotement d'environ 90 degrés de sa position haute vers la seconde position constituant la position basse dudit élément quand le véhicule a atteint une vitesse supérieure à une vitesse haute de référence et dans laquelle la grande barre du L est dans une position orientée sensiblement suivant la direction verticale (Z) du véhicule et s'étend devant la roue. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de guidage d'air (1) s'étend suivant la direction transversale (Y) du véhicule sur une zone correspondant sensiblement à la largeur de la roue ( R, RD, RG) devant laquelle il est placé. 3. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de pivotement se présentent sous forme d'un axe de rotation (2) présent à l'intersection de ladite grande barre du L et de ladite petite barre du L. 10 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit organe déflecteur comprend des moyens de rappel (3) permettant de faire passer ledit élément de guidage d'air de la position basse vers la position haute pour une vitesse du véhicule inférieure à une vitesse haute de référence. 5 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel se présentent sous forment d'un ressort de rappel (3) intervenant en compression, en particulier disposé entre ladite petite barre du L (10) et une butée (4) contre laquelle ladite petite barre du L vient en arrêt quand ledit élément de guidage d'air est en position basse. 10 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément de guidage d'air (1) à section en L se présente sous forme d'une seule pièce. 7. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit organe comprend des moyens de verrouillage (5) déverrouillables dudit 15 élément de guidage d'air en position haute. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend des moyens de commande (8, 8') desdits moyens de verrouillage dudit élément de guidage d'air en position haute pour activer le verrouillage ou le déverrouillage en fonction de la vitesse réelle indiquée par un capteur de 20 vitesse (7) du véhicule et par rapport à une vitesse de référence. 9. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un capteur de position (6) dudit élément de guidage d'air, des moyens de communication entre ledit capteur de position avec un calculateur (8, 8'), ledit calculateur communiquant en outre avec au moins un 25 capteur de vitesse (7) du véhicule, de sorte que la position dudit élément de guidage d'air soit commandée par ledit calculateur en fonction de la vitesse 11 indiquée par ledit capteur de vitesse et par rapport à au moins une vitesse de référence. 10. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit organe comprend un moteur électrique (MD, MG) pour entraîner ledit 5 élément de guidage d'air (1) en pivotement.