Brevet FR3107500A1 — publié le 20210827

L’invention concerne un système (1) de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile, ledit système comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre : une paroi en tôle (2); une lame d’air (3); une garniture (4) externe de pare-boue, ladite garniture comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre: une couche poreuse d’absorption (5) acoustique disposée en regard de ladite lame d’air; un film (6) d’étanchéité en matériau plastique; une coque (7) structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque présentant une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ledit film étant associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air (11) permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Figure 1 Système de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile L’invention concerne un système de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile et une garniture externe de pare-boue d’un tel système. Il est connu de réaliser un système de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile, ledit système comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre : une paroi en tôle, une lame d’air, une garniture externe de pare-boue, ladite garniture comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre: une couche poreuse d’absorption acoustique disposée en regard de ladite lame d’air, un film d’étanchéité en matériau plastique, une coque structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique. Le film a pour fonction, associé à la coque, de réaliser une isolation acoustique. Il est notamment connu que le film soit associé selon toute sa surface à la coque et à la couche d’absorption, l’association entre les trois se faisant notamment par la compression à chaud permettant l’obtention de la coque. Avec un tel agencement, on observe du côté de la roue une médiocre performance en absorption acoustique dans les fréquences sonores correspondant au bruit de roulement qui se situe notamment dans la gamme de fréquences 800-1000 Hz. En outre, la demanderesse a observé qu’une lame d’air d’épaisseur importante, par exemple supérieure à 30 mm, conduit également à minorer la performance d’absorption acoustique. L’invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un système de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile, ledit système comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre : une paroi en tôle, une lame d’air, une garniture externe de pare-boue, ladite garniture comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre: une couche poreuse d’absorption acoustique disposée en regard de ladite lame d’air, un film d’étanchéité en matériau plastique, une coque structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ledit film étant associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Lorsque l’on parle d’une association discontinue du film, cela signifie qu’elle n’est réalisée, comme on le verra plus loin, que sur une fraction de la surface dudit film, ladite fraction étant suffisamment faible – par exemple inférieure à 20 % de la surface totale du film – pour permettre le débattement dudit film. Avec l’agencement proposé, la demanderesse a observé une amélioration considérable de la performance en absorption acoustique dans les domaines de fréquences sonores correspondant au bruit de roulement, et notamment dans la gamme de fréquences 800-1000 Hz. Cet agencement permet en effet de conserver le comportement d’absorbant/membrane du feutre associé au film – l’absorption maximum du complexe étant située autour de la fréquence de résonance du système «masse-ressort» formé par le feutre (formant le ressort) et le film (formant la masse) – sans être pénalisé par l’apport de masse que provoque la solidarisation du film et de la couche poreuse. On verra plus loin que, pour offrir une efficacité maximale en absorption, il est intéressant que la couche d’absorption couvre le plus de surface possible de la coque. Cependant, il peut subsister, par exemple pour des raisons de montage, une ou plusieurs zones de la coque qui ne sont pas recouvertes par la couche d’absorption. Selon un deuxième aspect, l’invention propose une garniture de pare-boue d’un tel système. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles: est une vue schématique partielle d’un système selon une réalisation, est une vue schématique de face d’un film faisant partie système de la figure 1, représente le coefficient d’absorption en fonction de la fréquence (en Hertz) d’un système selon un mode de réalisation de l’invention (courbe A: tôle / lame d’air d’épaisseur 100 mm / couche d’absorption en feutre d’épaisseur 30 mm / film associé de façon discontinue avec de l’ordre de 10% de surface associée / coque d’épaisseur 4,2 mm) et d’un système de référence selon une réalisation de l’art antérieur (courbe B: reprend toutes les caractéristiques précédentes sauf en ce qui concerne le film qui est associé selon toute sa surface), représente le coefficient d’absorption en fonction de la fréquence (en Hertz) d’un système reprenant toutes les caractéristiques du système selon l’invention représenté en figure 3, sauf en ce qui concerne l’épaisseur de la lame d’air qui est variable (courbe A: 0 mm; courbe B: 20 mm; courbe C: 40 mm; courbe D: 60 mm; courbe E: 80 mm; courbe F: 100 mm). En référence à la figure 1, on décrit un système 1 de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile, ledit système comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre : une paroi en tôle 2, une lame d’air 3, une garniture 4 externe de pare-boue, ladite garniture comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre: une couche poreuse d’absorption 5 acoustique disposée en regard de ladite lame d’air, un film 6 d’étanchéité en matériau plastique, une coque 7 structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ledit film étant associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air 11 permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Selon une réalisation, la couche d’absorption 5 couvre au moins 80% de la surface de la coque 7. Selon la réalisation représentée en figure 2, le film 6 est associé entre la couche d’absorption 5 et la coque 7 selon sa périphérie 8. Selon la réalisation représentée en figures 1 et 2, le film 6 est également associé entre la couche d’absorption 5 et la coque 7 par des zones de fixation 9, situées hors périphérie, lesdites zones présentant notamment une taille maximale inférieure à 30 mm. Bien entendu, on pourrait prévoir que l’association se fasse uniquement en périphérie 8 du film 6 ou uniquement selon des zones 9 hors périphérie. Selon une réalisation, la surface du film 6 utilisée pour réaliser son association est inférieure à 20 % de sa surface totale. Selon une réalisation, le film 6 est associé par soudure. Selon une réalisation, le film 6 présente une épaisseur comprise entre 50 et 120 microns, étant par exemple de l’ordre de 70 microns. Selon diverses réalisations, le film 6 est à base de polyéthylène et/ou de polyamide. Selon la réalisation représentée, la garniture 4 comprend en outre une paroi additionnelle 10 étanche et de masse surfacique supérieure à 1 kg/m² – et préférentiellement comprise entre 2 et 3 kg/m² – disposée sur la couche d’absorption 5 à l’opposé du film 6, ladite paroi additionnelle recouvrant partiellement ou totalement ladite couche, ladite paroi additionnelle étant fixée – par exemple par collage – selon toute sa surface sur ladite couche. La paroi additionnelle 10 peut par exemple être à base de matériau plastique chargé avec une charge minérale. L’objectif de l’ajout de cette paroi additionnelle 10 est de limiter l’influence de la lame d’air 3 sur la fréquence d’absorption maximum de l’absorbant/membrane formé par la couche d’absorption 5 et le film 6. En effet, comme illustré en figure 4, en présence de lame d’air 3 entre la couche d’absorption 5 et la tôle 10, l’efficacité de l’absorbant/membrane formé par le film 6 et la couche d’absorption 5 voit sa fréquence d’absorption maximum décalée vers les basses fréquences, ce décalage étant la conséquence de l’augmentation de l’épaisseur de «ressort équivalent» formé par ladite couche d’absorption et ladite lame d’air. Cette paroi additionnelle 10 permet de maintenir la bande de fréquence d’efficacité maximum de l’absorbant/membrane – formé par le film 6 et la couche d’absorption 5 – dans une situation proche de celle obtenue lorsque le complexe est plaqué sur la tôle 2, et ceci notamment dans la plage de fréquences 800-1000 Hz à traiter prioritairement. Dans les faits, l’ajout d’une telle paroi additionnelle 10 s’avère pertinent quand l’écart entre la tôle 2 et la couche d’absorption 5 est important, l’ajout de ladite paroi permettant d’améliorer la performance en absorption acoustique. Selon une réalisation, la couche d’absorption 5 présente une épaisseur comprise entre 10 et 30 mm. Selon une réalisation, la couche d’absorption 5 présente une masse surfacique comprise entre 400 et 1500 g/m 2 . Selon une réalisation, la couche d’absorption 5 est sous forme de fibres entremêlées de façon aléatoire, à la façon d’un feutre, étant par exemple à base de fibres de polyester, lesdites fibres pouvant être des microfibres, par exemple de diamètre compris entre 1 et 10 microns. Selon une réalisation, la coque 7 présente une masse surfacique comprise entre 800 et 1800 g/m 2 , étant par exemple de l’ordre de 1200 g/m 2 . Selon une réalisation, la coque 7 présente une épaisseur comprise entre 3 et 6 mm, étant par exemple de l’ordre de 4 mm. Selon une réalisation, la résistance au passage de l'air de la coque 7 est comprise entre 500 et 2000 N.s.m -3 . Selon une réalisation, les fibres de structure de la coque 7 comprennent: des fibres hélicoïdales creuses, par exemple en polyester, de titre compris par exemple entre 6 et 7 dtex, et/ou des microfibres de polyester téréphtalate de titre compris par exemple entre 1 et 1,7 dtex. L’emploi de ce type de fibres permet d’augmenter la résistance au passage de l’air de la coque 7 sans augmenter son poids. Selon une réalisation, l’agent de liaison de la coque 7 est formé par des fibres fusibles ou partiellement fusibles ayant subi une fusion, lesdites fibres étant : à base de polypropylène, ou étant de type bi-composant, avec un cœur infusible ou fusible à haute température et une gaine fusible à température modérée, étant par exemple à base de polyester. Les fibres fusibles peuvent notamment représenter entre 30 et 50% du poids total de la coque 7. Selon une réalisation, la coque 7 présente un module de Young supérieur à 1 MPa. On décrit à présent une garniture 4 d’un tel système 1, ladite garniture comprenant: une couche poreuse d’absorption acoustique 5, un film 6 d’étanchéité en matériau plastique, une coque 7 structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ledit film étant associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Selon une réalisation, la garniture 4 comprend en outre une paroi additionnelle 10 étanche et de masse surfacique supérieure à 1 kg/m² disposée sur la couche d’absorption 5 à l’opposé du film 6, ladite paroi recouvrant partiellement ou totalement ladite couche, ladite paroi étant fixée selon toute sa surface sur ladite couche. On présente à présent un commentaire des figures 3 et 4. La figure 3 montre que le fait d’associer le film 6 de façon discontinue, notamment avec moins de 20% de surface associée, permet d’améliorer de façon considérable les performances d’absorption du système 1 dans la gamme de fréquences 250-5000 Hz, et notamment dans la gamme 800-1000 Hz qui est celle à traiter en priorité en regard du bruit généré par le roulage. La figure 4 montre que le fait de diminuer l’épaisseur de la lame d’air 3 (jusqu’à arriver à une épaisseur nulle pour la courbe A de la figure 4) permet de renforcer l’absorption vers des fréquences croissantes – et en particulier vers la plage 800-1000 Hz; une comparaison des courbes F (correspondant à la courbe A de la figure 3) et A de la figure 4 met en évidence cette amélioration. Système (1) de protection acoustique pour pare-boue de véhicule automobile, ledit système comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre : une paroi en tôle (2), une lame d’air (3), une garniture (4) externe de pare-boue, ladite garniture comprenant, disposés successivement l’un sur l’autre: une couche poreuse d’absorption (5) acoustique disposée en regard de ladite lame d’air, un film (6) d’étanchéité en matériau plastique, une coque (7) structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ledit système étant caractérisé en ce que ledit film est associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air (11) permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d’absorption (5) couvre au moins 80% de la surface de la coque (7). Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le film (6) est associé entre la couche d’absorption (5) et la coque (7) selon sa périphérie (8). Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film (6) est associé entre la couche d’absorption (5) et la coque (7) par des zones de fixation (9), situées hors périphérie. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface du film (6) utilisée pour réaliser son association est inférieure à 20 % de sa surface totale. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le film (6) présente une épaisseur comprise entre 50 et 120 microns. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la garniture (4) comprend en outre une paroi additionnelle (10) étanche et de masse surfacique supérieure à 1 kg/m² disposée sur la couche d’absorption (5) à l’opposé du film (6), ladite paroi additionnelle recouvrant partiellement ou totalement ladite couche, ladite paroi additionnelle étant fixée selon toute sa surface sur ladite couche. Garniture (4) de pare-boue d’un système selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite garniture comprenant: une couche poreuse d’absorption acoustique (5), un film (6) d’étanchéité en matériau plastique, une coque (7) structurelle thermo-comprimée supportant ladite couche d’absorption, ladite coque étant à base de fibres de structure liées entre elles par un agent de liaison, de manière à présenter une porosité lui conférant des propriétés d’absorption acoustique, ladite garniture étant caractérisée en ce que ledit film est associé à ladite coque et à ladite couche d’absorption de façon discontinue, de manière à ménager de part et d’autre dudit film des lamelles d’air (11) permettant audit film de débattre entre ladite couche d’absorption et ladite coque. Garniture selon la revendication précédente, caractérisée en ce que qu’elle comprend en outre une paroi additionnelle (10) étanche et de masse surfacique supérieure à 1 kg/m² disposée sur la couche d’absorption (5) à l’opposé du film (6), ladite paroi recouvrant partiellement ou totalement ladite couche, ladite paroi étant fixée selon toute sa surface sur ladite couche.