FR2927303A1 - Dispositif pour reduire la trainee et/ou la portance d'un vehicule automobile et vehicule automobile equipe d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

Ce dispositif (2), pour réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile, comprend :- un support (21) ;- un volet mobile (22) entre une position escamotée et une position déployée et associé à une surface de prise d'air (22, 221) destinée à entraîner le volet (22) vers la position déployée sous l'effet des forces aérodynamiques ;- un premier organe élastique (25) destiné à rappeler le volet (22) vers ladite position escamotée ;Ce dispositif (2) comprend, en outre, une butée comportant un deuxième organe élastique (26) apte à exercer sur le volet (22) un effort de retour vers ladite position déployée, ledit effort de retour étant supérieur auxdites forces aérodynamiques, mais étant inférieur à un effort exercé sur le volet (22) par un obstacle.

Description

DISPOSITIF POUR REDUIRE LA TRAINEE ET/OU LA PORTANCE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF

La présente invention concerne un dispositif pour réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile, en particulier au niveau des roues et des passages de roues. Par ailleurs, la présente invention concerne un véhicule automobile comprenant au moins un tel dispositif.

En roulage, un véhicule automobile est soumis à des forces aérodynamiques générées par les frottements de l'air sur la carrosserie et les roues du véhicule. En particulier au niveau des roues, l'air s'engouffre dans chaque passage de roue, ce qui induit un décollement de son écoulement en aval du passage de roue, aussi bien pour les roues avant que pour les roues arrière.

De plus, cet écoulement d'air dans les passages de roues perturbe l'écoulement de l'air sous le véhicule et à l'arrière du véhicule. On estime généralement que les écoulements d'air au niveau des roues contribuent à hauteur de 15% à la valeur du coefficient de pénétration dans l'air du véhicule. Ces écoulements d'air et ces perturbations engendrent donc une augmentation de la traînée et de la portance du véhicule et donc de sa consommation en carburant. C'est pourquoi les véhicules de l'art antérieur sont équipés d'une bavette placée devant chaque roue. Ces bavettes sont fixées au niveau du sous-bassement du véhicule et forment des saillies qui s'étendent vers le sol et qui permettent de défléchir les flux d'air hors des passages de roues. Ainsi, les bavettes constituent des dispositifs permettant de réduire la traînée et/ou la portance du véhicule. Un exemple de dispositif de l'art antérieur comprend une bavette réalisée en un matériau flexible qui est positionné de manière permanente sous le bouclier et au niveau des roues avant. Cependant, une bavette saillante équipant un tel dispositif frotte lors du passage sur des obstacles de hauteur réduite, tels qu'un trottoir ou un ralentisseur, ce qui provoque des vibrations et des bruits désagréables ainsi qu'une usure prématurée de la bavette. En outre, lorsque le véhicule roule à vitesse élevée, la bavette flexible plie sous l'effet des efforts aérodynamiques, ce qui rend le dispositif inefficace dans une phase ou les turbulences générées par l'écoulement d'air dans le passage de roues risquent d'augmenter fortement la traînée et/ou la portance du véhicule. De plus, la bavette obture partiellement ou complètement les passages de l'air destiné à refroidir les composants du système de freinage, ce qui augmente leur usure et les risques de les détériorer, en particulier dans une phase de freinage d'urgence. Par ailleurs, la bavette d'un tel dispositif confère un aspect inesthétique à la partie basse du véhicule. FR-A-2 795 039 décrit un dispositif pour réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile et qui comprend une bavette pivotant entre une position déployée et une position escamotée et dont la partie inférieure est associée à une surface de prise d'air destinée à entraîner la bavette. De plus, le dispositif de FR-A-2 795 039 comprend un organe élastique de rappel de la bavette vers sa position escamotée lorsque la vitesse du véhicule devient faible. Cependant, la bavette du dispositif décrit par FR-A-2 795 039 risque d'être endommagée voire détruite si elle n'est pas en position escamotée quand le véhicule roule à vitesse modérée ou élevée et si elle entre en contact avec un obstacle de type trottoir ou ralentisseur. De même, des projections de boue peuvent empêcher le pivotement de la bavette et bloquer celle-ci en position ouverte, auquel cas elle risque d'être endommagée voire détruite même lorsque le véhicule roule à vitesse faible. Dans un tel cas, l'utilisateur du véhicule doit remplacer fréquemment la ou les bavette(s) endommagée(s) par exemple lors d'une simple manoeuvre de stationnement près d'un trottoir ou du passage d'un ralentisseur. Par ailleurs, le dispositif décrit par FR-A-2 795 039 ne permet pas un freinage optimal, car la bavette limite le passage d'air au niveau des composants de freinage au moment même où ces derniers sont soumis à des contraintes thermiques élevées et nécessitent un maximum d'air frais pour assurer leur refroidissement. La présente invention vise notamment à remédier à ces inconvénients, en proposant un dispositif de réduction de la traînée et/ou de la portance d'un véhicule qui est adapté aux différentes phases de roulage du véhicule, qui est adapté aux chocs sur les obstacles et qui ne dégrade pas l'aspect esthétique du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile comprenant : - un support apte à être fixé sur le véhicule automobile - un volet mobile, par rapport au support entre une position escamotée et une position déployée, le volet étant associé à une surface de prise d'air destinée à entraîner le volet vers la position déployée sous l'effet des forces aérodynamiques générées lors du roulage du véhicule à une vitesse supérieure à un seuil déterminé ; - un premier organe élastique destiné à rappeler le volet vers ladite position escamotée lorsque le véhicule roule à une vitesse inférieure au seuil ; - une butée comportant un deuxième organe élastique apte à exercer sur le volet un effort de retour vers ladite position déployée, l'effort de retour étant supérieur aux forces aérodynamiques, de façon à empêcher le déplacement du volet depuis ladite position déployée vers une position rabattue distincte de ladite position escamotée, mais étant inférieur à un effort exercé sur le volet par un obstacle, ce qui autorise alors le déplacement du volet vers la position rabattue. Le dispositif objet de l'invention peut ainsi présenter au moins deux configurations, à savoir une configuration dite de faible vitesse, dans laquelle son volet mobile est placé en position escamotée, sans risque de collision avec un obstacle situé sous le véhicule, et une configuration dite de vitesse élevée, dans laquelle le volet mobile est placé dans une position déployée vers le sol, de façon à limiter la circulation d'air au niveau des roues et des passages de roues. Le dispositif objet de l'invention permet ainsi d'améliorer les performances aérodynamiques du véhicule, en réduisant sa traînée et donc sa consommation de carburant et en diminuant sa portance, ce qui améliore la tenue de route du véhicule. De plus, lorsque le véhicule roule à faible vitesse, la configuration du dispositif définit une garde au sol élevée, ce qui permet au véhicule de franchir des obstacles tels que des trottoirs, des ralentisseurs et autres obstacles rencontrés en ville ou à la campagne. En outre, le volet mobile du dispositif peut s'écarter de sa position déployée et se placer en position rabattue dans le cas où il rencontre un obstacle, tandis que le véhicule roule à vitesse élevée ou freine en urgence.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais facultatives de l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible : - le volet est monté pivotant par rapport au support au moyen d'une articulation, la surface de prise d'air est formée par le volet et le volet présente un bossage saillant définissant une prise d'air privilégiée de façon entraîner le volet sous l'effet des forces aérodynamiques générées lors du roulage du véhicule à une vitesse inférieure à un seuil déterminé ; - le premier organe élastique est formé par un ressort hélicoïdal de torsion apte à faire pivoter le volet vers la position escamotée ; - le dispositif comprend, en outre, deux panneaux destinés à être installés au niveau d'une conduite d'air appartenant audit véhicule, la surface de prise d'air étant formée par les panneaux, les panneaux sont articulés entre eux et, d'une part, par rapport au support et, d'autre part, par rapport au volet, et l'articulation du volet avec les panneaux est montée coulissante par rapport au support ; - le premier organe élastique est formé par un ressort linéaire apte à faire coulisser l'articulation du volet avec les panneaux de façon à rappeler le volet vers ladite position escamotée selon un mouvement de translation ; - le deuxième organe élastique est formé par un ressort hélicoïdal de torsion monté autour de l'articulation du volet ; - l'une des extrémités du ressort formant le deuxième organe élastique est en appui contre le support et l'autre extrémité est en appui contre le volet, lorsque le volet est en position déployée ; - le dispositif comprend, en outre, un mécanisme apte à débrayer la butée en libérant le deuxième organe élastique de façon à autoriser le rappel dans la position escamotée du volet par le premier organe élastique, le mécanisme étant apte à être déclenché par un élément réagissant à une décélération importante du véhicule ; - le mécanisme comporte une tige mobile entre une position de verrouillage, dans laquelle elle retient le deuxième organe élastique et une position de débrayage, dans laquelle elle libère le deuxième organe élastique ; - l'élément est constitué par une bille mobile dans une cage globalement rectiligne et parallèle au sens d'avance du véhicule, la partie arrière de la cage comportant un aimant destiné à retenir la bille au cours du roulage du véhicule et la partie avant étant formée d'un coulisseau solidaire de la tige et mobile sous l'impact de la bille lors d'une décélération importante du véhicule ; - l'élément est constitué par un capteur apte à détecter une décélération importante du véhicule, tel qu'un accéléromètre ou un thermocontact associé au système de freinage, et le mécanisme est constitué par un actionneur électromagnétique bistable et comportant un organe de sortie solidaire de la tige, de façon à entraîner la tige entre ses positions de verrouillage et de débrayage. Par ailleurs, l'invention a pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif tel qu'exposé ci-dessus et disposé en amont de l'une des roues du véhicule. La présente invention sera bien comprise et d'autres avantages ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective de la partie avant basse d'un véhicule conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 3 est vue en perspective sous un angle différent du dispositif de la figure 2 à l'état assemblé et placé dans une position escamotée ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 illustrant le dispositif dans une position déployée ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 illustrant le dispositif dans une position débrayée ; - la figure 6 est une vue en perspective partielle et sous un angle différent du dispositif des figures 3 à 5 dans une position débrayée ; - la figure 7 est une section selon le plan VII à la figure 6 ; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 illustrant le dispositif dans une position ultérieure - la figure 9 est une vue analogue à la figure 3 d'une variante du dispositif des figures 2à8; - la figure 10 est une vue en perspective et à plus petite échelle d'une partie d'un véhicule conforme à l'invention comprenant le dispositif illustré à la figure 9 ; - la figure 11 est une coupe schématique d'une autre variante aux dispositifs des figures 2 à 8, dans une position déployée ; - la figure 12 est une vue analogue à la figure 11 du dispositif de la figure 11 dans une position débrayée ; et - la figure 13 est une vue analogue à la figure 11 du dispositif dans une position escamotée. La figure 1 montre l'avant d'un véhicule 11 conforme à l'invention, avec un bouclier 111 et des roues avant droite 112 et gauche 113. Un dispositif 2 conforme à l'invention est monté devant chacune des roues 112 et 113 et au niveau du plan inférieur du bouclier 111. Sur la figure 1, seul le dispositif 2 en avant de la roue droite 112 est représenté dans une configuration déployée. Le terme déployé indique ici qu'une partie du dispositif forme une saillie sous le bouclier 111 qui s'étend globalement vers le sol sur lequel repose le véhicule 11. Dans une telle configuration déployée, le dispositif 2 défléchit un flux d'air primaire A111, qui passe sous l'avant du véhicule 11, puis s'écoule de part et d'autre de la roue 112 en générant des flux d'air secondaires A2. Le dispositif 2 placé dans une telle configuration déployée permet de réduire la traînée et/ou la portance du véhicule 111. La figure 2 illustre le dispositif 2 avant son assemblage, dans une disposition où ses différents composants sont dissociés les uns des autres. Le dispositif 2 comprend un support 21 globalement plan et apte à être fixé sur le véhicule 11 au moyen de deux trous 211 et 212 et d'éléments de fixation non représentés. Le dispositif 2 comprend en outre un volet 22 globalement plan et pourvu d'un bossage 221 dans la région médiane de la partie du volet 22 opposée au support 21. Le bossage 221 est associé au volet 22. En l'occurrence, le bossage 21 et le volet 22 sont venus de matière et, par exemple, issus de moulage, si bien qu'ils sont solidaires. Comme décrit ci-après en relation avec les figures 3 à 5, le bossage 221 constitue une surface de prise d'air privilégiée destinée à entraîner le volet 22 vers sa position déployée, telle que représentée à la figure 1, sous l'effet des forces aérodynamiques générées par le flux d'air A111 lors du roulage du véhicule à une vitesse élevée, c'est-à-dire à une vitesse supérieure à un seuil déterminé, par exemple de 60 km/h. Les bords en regards du support 21 et du volet 22 sont crénelés par des portions de charnière, respectivement 213 et 223. Les portions de charnières 213 présentent chacune un perçage cylindrique s'étendant le long d'un axe Y21 commun à toutes les portions de charnière 213. De même, les portions de charnière 223 présentent chacune un perçage cylindrique s'étendant selon un axe Y22 commun à toutes les portions de charnière 223. Les portions de charnières 213 et 223 sont destinées à s'emboîter mutuellement puis à recevoir une tige 23, de façon à former une articulation pivotante du volet 22 sur le support 21. Lorsque le volet 22 et le support 21 sont articulés autour de la tige 23, les axes Y21 et Y22 sont confondus et alignés avec la tige 23. Le dispositif 2 comprend par ailleurs un ressort hélicoïdal de torsion 25 qui est monté autour de la tige 23 et coaxialement à celle-ci. Le ressort 25 constitue un premier organe élastique qui est destiné à rappeler le volet 22 vers sa position escamotée contre le plan inférieur du bouclier 111, lorsque les forces aérodynamiques générées par le flux d'air A111 sont inférieures à une valeur déterminée, c'est-à-dire lorsque le véhicule 11 roule à une vitesse inférieure à un seuil déterminé, par exemple de 60 km/h. Le ressort 25 présente une extrémité 251 solidaire du volet 22, tandis que son autre extrémité 252 est solidarisée à la tige 23 ou au support 21. Ainsi monté, le ressort 25 peut remplir sa fonction de rappel du volet 22 en rotation par rapport au support 21. Alternativement au ressort hélicoïdal de torsion 25, ce premier organe élastique de rappel peut être constitué d'un ressort spiral ou d'un ressort hélicoïdal linéaire agencé différemment.

Le dispositif 2 comprend un autre ressort hélicoïdal de torsion 26 qui est monté autour de la tige 23 et coaxialement à celle-ci. Le ressort 26 constitue un deuxième organe élastique et il définit une butée pour le volet 22, comme cela est décrit ci-après en relation avec la figure 4. Le ressort 26 présente une extrémité de support 261, qui est destinée à prendre appui au niveau du support 21, et une extrémité de butée 262, qui est destinée à prendre appui sur le volet 22 pour le maintenir dans sa position déployée. Alternativement au ressort hélicoïdal de torsion 26, ce deuxième organe élastique de rappel peut être constitué d'un ressort spiral ou d'un ressort hélicoïdal linéaire agencé différemment. Comme le montrent les figures 2 et 5, le ressort 26 est destiné à être monté autour du ressort 25, lequel est lui-même destiné à être monté autour d'un rouleau 231 de forme cylindrique et occupant la partie médiane de la tige 23. Pour cela, le diamètre des spires du ressort 26 est supérieur au diamètre des spires du ressort 25 et le diamètre des spires du ressort 25 est supérieur au diamètre du rouleau 231. Cet agencement permet de monter les ressorts 25 et 26 de manière compacte et dans la zone centrale de l'articulation du volet 22 sur le support 21. Par ailleurs, le dispositif 2 comprend un mécanisme 24 pour débrayer la butée du volet 22 en libérant le ressort 26, de façon à autoriser le rappel en position escamotée du volet 22 (figure 3) par le ressort 25. Le mécanisme de débrayage 24 comprend un socle 241 solidaire du support 21 et sur lequel sont fixés un panneau 244 et un capot 242. Le capot 242 présente globalement une forme prismatique à section en L et forme, avec le socle 241, une cage rectiligne dans laquelle peut se déplacer une bille 240. Le mouvement de la bille 240 dans cette cage est sensiblement parallèle à la direction d'avance du véhicule 11. Le socle 241 comporte des portions de charnière 243 alignées sur un axe X24 perpendiculaire à l'axe Y21. Une tige 245 est montée dans les charnières 243 de façon à être mobile en translation selon l'axe X24. La tige 245 est mobile entre une position de verrouillage, illustrée par les figures 2 et 3, dans laquelle elle retient l'extrémité 261 du ressort 26, et une position de débrayage, illustrée par les figures 5 et 6, dans laquelle elle libère le ressort 26. Le mécanisme 24 comprend en outre un coulisseau 247 qui est solidaire de la tige 245 et qui se translate avec elle selon l'axe X24. Le coulisseau 247 présente une section en Z , de façon à former une partie de la cage pour la bille 240 avec le capot 242, comme le montre la figure 5. Un ressort hélicoïdal linéaire 246 est monté en appui sur le coulisseau 247 et sur l'une des charnières 243, de façon à rappeler le coulisseau 243 et la tige 245 en position de verrouillage du ressort 26, tel qu'illustré à la figure 4. Le panneau 244 comporte un aimant et la bille 240 est réalisée en un matériau magnétique, de façon à maintenir la bille 240 contre la face arrière de sa cage lorsque le véhicule 11 roule à vitesse faible. Au cours d'une décélération importante du véhicule 11, par exemple lors d'un freinage d'urgence, la bille 240 quitte l'aimant du panneau 244 dès qu'elle subit un effort orienté vers l'avant du véhicule 11 et supérieur à l'effort exercé par l'aimant du panneau 244. La bille 240 est alors projetée vers l'avant par son inertie, puis elle repousse la tige 245 et le coulisseau 247 vers l'avant. La tige 245 quitte sa position de verrouillage (figures 3 et 4) pour atteindre sa position de débrayage (figures 5 et 6), tandis que le coulisseau 247 comprime le ressort 246 contre la charnière antérieure 243. Les figures 3 à 5 illustrent différents états du dispositif 2. Tout d'abord, lorsque le véhicule est à l'arrêt, le dispositif 2 est à l'état de repos, tel qu'illustré à la figure 3. Dans cet état de repos, le volet 22 est plaqué par le ressort 25 contre le plan inférieur du bouclier avant 111. Le volet 22 se trouve ainsi dans une position escamotée où il ne risque pas d'entrer en contact avec un obstacle, puisqu'il ne forme pas de saillie sous le bouclier 111. Tant que le véhicule 11 roule à une vitesse inférieure à un seuil déterminé, par exemple de 60 km/h, la force aérodynamique induite par le flux d'air A111 s'exerce sur la surface du volet 22 qui constitue ici une surface de prise d'air, en particulier au niveau de son bossage 221. Ces forces aérodynamiques ne sont cependant pas suffisantes pour faire pivoter le volet 22 autour de l'axe Y22 et l'écarter de la position escamotée. La figure 4 illustre une deuxième étape du fonctionnement du dispositif 2.

Au cours de cette étape, le véhicule 11 roule à une vitesse supérieure au seuil précité, si bien que les forces aérodynamiques induites par le flux d'air A111 entraînent le volet 22 dans une position déployée, où il est en saillie par rapport au bouclier 111. Le flux d'air primaire A1~1 éclate sur la surface du volet 22 et forme des flux d'air secondaires A2. Lorsque le véhicule 11 roule à plus de 60 km/h, les forces aérodynamiques exercées sur le volet 22 sont supérieures au couple exercé par le ressort 25, si bien que le volet 22 conserve sa position déployée. En revanche, ces forces aérodynamiques sont inférieures à l'effort de retour vers la position déployée qu'exerce le ressort de butée 26 sur le volet 22.

Le ressort 26 empêche ainsi le déplacement du volet 22 autour de l'axe Y22 et hors de la position déployée illustrée par la figure 4. En effet, la tige 245 se trouve dans sa position de verrouillage, dans laquelle elle retient l'extrémité 261 du ressort 26, ce qui permet au ressort 26 de retenir le volet 22 en position déployée.

La raideur du ressort 26 est déterminée en fonction de la surface de prise d'air du volet 22, de l'effort maximal admissible par le dispositif 2 et de la vitesse maximale du véhicule 11, de façon à garantir que le ressort 26 maintient le volet 22 en position déployée lorsque la pression du flux d'air A111 est maximale. Dans la position déployée illustrée par les figures 1 et 4, le dispositif 2 permet de réduire la traînée et la portance du véhicule 11. Dans cette position, le volet 22 forme un angle a d'environ 100° avec le plan inférieur du bouclier 111 ou avec un axe qui lui est parallèle, tel que l'axe X24. Comme l'angle a est supérieur à 90°, le volet 22 est incliné vers l'arrière. Ainsi, dans le cas où le volet 22 rencontre un obstacle, il peut plier à l'encontre du ressort 26, autour de l'axe Y22 et vers l'arrière du véhicule 11. Le volet 22 rejoint ainsi une position rabattue contre le support 21, telle que celle de la figure 5. En d'autres termes, l'effort de retour vers la position déployée du volet 22 exercé par le ressort 26 est inférieur à l'effort exercé sur le volet 22 par un tel obstacle, ce qui autorise alors le déplacement du volet 22 hors de sa position déployée vers sa position rabattue de la figure 5. Ce déplacement supplémentaire du volet 22 évite son endommagement par un tel obstacle. Dès que l'obstacle est franchi, le ressort de butée 26 ramène le volet 22 dans la position déployée de la figure 4, où il permet de réduire la traînée et la portance du véhicule 11. Toutefois, l'effort de retour exercé sur le volet 22 par le ressort 26 est supérieur aux forces aérodynamiques maximales, ce qui empêche le volet 22 de se déplacer vers cette position rabattue en l'absence d'obstacle. La figure 5 illustre la position que prend le dispositif 2 lorsque le véhicule 11 présente une décélération importante, comme en cas de freinage d'urgence. Dans le cas d'un freinage d'urgence, les composants de freinage nécessitent un maximum d'air frais pour assurer leur refroidissement. Dans ce but, le mécanisme de débrayage 24 permet de placer le dispositif 2 dans la position rabattue illustrée par la figure 5. Dans cette position, l'extrémité 261 du ressort 26 est libérée par la tige 245, si bien que le volet 22 quitte sa position déployée pour être rabattu contre le support 21 par les forces aérodynamiques. Dans cette position, le volet 22 et, en particulier, son bossage 221 canalisent le flux d'air A111 vers la roue 112 et les composants de freinage. Les composants de freinage disposent ainsi d'un débit d'air accru pour évacuer la quantité de chaleur produite lors d'un freinage d'urgence. Comme le montre la figure 6, en cas de décélération importante du véhicule 11, la bille 240 est projetée vers l'avant sous l'effet de son inertie. Elle quitte le panneau aimanté 244 et se déplace dans la cage formée par le capot 242, lequel n'est pas représenté sur la figure 6 pour en simplifier la compréhension. Cette cage s'étend globalement selon l'axe X24, de manière rectiligne et parallèle à la direction d'avance du véhicule 11. La bille 240 entre alors en contact avec le coulisseau 247, puis le repousse vers l'avant à l'encontre du ressort 246. Le coulisseau 247 entraîne en translation la tige 245, laquelle se désolidarise de la charnière 243, ce qui libère l'extrémité 261 du ressort 26. En pratique, la bille 240 peut être réalisée en un matériau à forte densité, tel qu'un acier, de façon à minimiser son encombrement et donc celui du mécanisme 24. En fin de course, la bille 240 est immobilisée dans un trou 248, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui de la bille 240. La bille 240 constitue donc un élément apte à réagir à une décélération importante du véhicule 11 et à déclencher le mécanisme de débrayage 24. Après la phase de freinage, lorsque le véhicule 11 est arrêté ou roule à une vitesse modérée, par exemple inférieure à 60 km/h, les forces aérodynamiques qui s'exercent sur le volet 22 redeviennent faibles voire nulles. Le ressort 25 peut alors rappeler le volet 22 vers sa position escamotée comme le montre la figure 5. Après avoir pivoté autour de l'axe Y22, le volet 22 entre en contact, par l'intermédiaire d'un ergot 222, avec la partie de la bille 240 qui dépasse hors du trou 248. L'ergot 222 repousse la bille 240 dans sa cage définie par le capot 242. La bille 240 libère alors le coulisseau 247. Le ressort 246 repousse en translation vers l'arrière la tige 245, le coulisseau 247 et la bille 240.

La tige 245 réintègre la charnière 243 et occupe à nouveau sa position de verrouillage du ressort de butée 26, dont l'extrémité 261 a pivoté en même temps que le volet 22. La bille 240 peut retourner au contact du panneau 244, contre lequel il est maintenu au moyen d'un aimant. Un tel aimant a pour but d'éviter que la bille 240 ne quitte le panneau 244 en générant un bruit de roulement lorsque le véhicule présente de faibles décélérations. Le dispositif 2 se trouve alors dans son état de repos, tel qu'illustré par la figure 3. Les figures 9 et 10 illustrent une variante au dispositif 2 des figures 2 à 8.

Ce dispositif 3 conforme à l'invention comporte un volet 32 apte à pivoter par rapport à un support 31 et relié à des ressort 35 et 36. La description donnée ci-dessus pour le dispositif 2 peut être directement transposée au dispositif 3 en remplaçant le chiffre préfixe 2 par 3. Le dispositif 3 se distingue du dispositif 2 en ce que le mécanisme de débrayage comprend un actionneur électromagnétique bistable 34 qui comporte un organe de sortie solidaire d'une tige 345 analogue à la tige 245. Comme le montre la figure 10, la bille 240 est ici rernplacée par un thermocontact 340 associé au système de freinage 115 du véhicule 11 et relié à l'actionneur 34. A partir d'un seuil de température prédéterrniné, le thermocontact 340 pilote l'actionneur 34, lequel passe en position de débrayage et libère le ressort de butée 36. Le volet 32 peut alors se rabattre contre le support 31 et canaliser le flux d'air vers le système de freinage 115, afin d'optimiser son refroidissement. Puis, lorsque le véhicule roule à vitesse faible ou nulle, l'actionneur 34 est ramené dans la position de verrouillage où il maintient le ressort de butée 36. Pour garantir que le volet 32 est bien revenu en position escamotée sans en être empêché par l'actionneur 34, le retour de l'actionneur 34 en position de repos peut n'être piloté qu'après arrêt du moteur dès que le contact est coupé, si l'actionneur 34 n'est pas piloté par un calculateur. En présence d'un calculateur gérant une stratégie de pilotage, l'actionneur 34 revient en position de repos, dès que la vitesse du véhicule 11 devient inférieure à une consigne de vitesse prédéterminée, par exemple à 30 km/h. Alternativement, l'actionneur électromagnétique bitable peut être piloté par un calculateur en fonction notamment d'un signal de décélération importante émis par un accéléromètre, d'une mesure de température extérieure élevée et/ou d'autres conditions de freinage. Les figures 11 à 13 illustrent un véhicule 12 comprenant un dispositif 4 conforme à un autre mode de réalisation et constituant une autre variante au dispositif 2 des figures 2 à 8. La description donnée ci-dessus pour le dispositif 2 peut être transposée au dispositif 4 en remplaçant le chiffre préfixe 2 par 4. Le véhicule 12 comprend un bouclier avant 121, semblable au bouclier 111, et une roue 123, semblable à la roue 113. Comme le dispositif 2, le dispositif 4 comprend un support 41 fixé sur le véhicule 12, un volet 42 mobile par rapport au support 41, entre une position déployée illustrée par la figure 11 et une position escamotée illustrée par la figure 13. Le dispositif 4 comprend deux panneaux 421 et 422 installés au niveau d'une conduite d'air 411 traversant le bouclier 121. Les panneaux 421 et 422 sont articulés entre eux au moyen d'une liaison pivot. Une liaison pivot est formée entre la partie supérieure du panneau 421 et le support 41. Les liaisons pivot formées au niveau des panneaux 421 et 422 permettent l'articulation des panneaux 421 et 422 deux à deux autour d'axes transversaux du véhicule 12. Le volet 42 est articulé par rapport à la partie inférieure du panneau 422 au moyen d'une autre liaison pivot. Les panneaux 421 et 422 constituent une surface de prise d'air associée au volet 42 pour l'entraîner vers sa position déployée, telle qu'illustrée à la figure 11. Ainsi, lorsqu'un flux d'air A411 s'engouffre dans la conduite 411, il exerce des forces aérodynamiques sur les panneaux 421 et 422, lesquels tendent à se déplier et entraîner le volet 42 vers sa position déployée. Le dispositif 4 comprend un ressort linéaire 45 de rappel du volet 42 en position escamotée. Lorsque les panneaux 421 et 422 se déplient vers le bas sur la figure 11, leur articulation avec le volet 42 coulisse vers le bas par rapport au support 41 autour d'un axe Z41 qui est vertical lorsque le véhicule 12 repose sur un sol horizontal.

Le ressort linéaire 45 est dimensionné pour exercer sur le volet 42 un effort de rappel inférieur aux forces aérodynamiques générées par le flux d'air A411 lorsque le véhicule roule à une vitesse supérieure à un seuil déterminé, par exemple de 60 km/h. Ainsi, lorsque le véhicule 12 roule à plus de 60 km/h, les forces aérodynamiques deviennent supérieures à l'effort de rappel précité et elles entraînent les panneaux 421 et 422 et le volet 42 en position déployée. L'articulation 46 du volet 42 comprend un ressort de butée non représenté et semblable au ressort 26. Ce ressort de butée est dimensionné pour exercer sur le volet 42 un effort de retour en position déployée qui est supérieur aux forces aérodynamiques que subit le volet 42 lorsque le véhicule roule à vitesse maximale. Ainsi, le volet 42 peut résister à de telles forces aérodynamiques et demeurer dans la position illustrée à la figure 11, sans pivoter autour de l'articulation 46.

En revanche, lorsque le volet 42 rencontre un obstacle 14, le ressort de butée de l'articulation 46 se comprime pour permettre au volet 42 de s'effacer devant l'obstacle 14. L'obstacle 14 ne risque donc pas d'endommager le volet 42. Après passage de l'obstacle 14, le ressort de butée de l'articulation 46 ramène le volet 42 en position déployée.

En cas de freinage d'urgence, c'est-à-dire de décélération importante du véhicule 12, un mécanisme de débrayage 44, analogue au mécanisme 24, permet le retour rapide du volet 42 en position escamotée, ce qui permet de maximiser le flux d'air circulant au niveau des composants du système de freinage. Le mécanisme 44 comprend une bille 440 mobile dans une cage 442 qui est rectiligne et parallèle au sens d'avance du véhicule 12. Lors d'un freinage d'urgence, comme le montre la figure 13, la bille 440 heurte un obturateur 449 et le fait pivoter, autour d'un axe Z44, dans une position d'obturation de la conduite 411. Le flux d'air A411 ne parvient donc plus au niveau des panneaux 421 et 422. Comme les forces aérodynamiques ne s'exercent plus sur les panneaux 421 et 422, le ressort 45 rappelle le volet 42 en position escamotée. Le débit d'air arrivant au composant de freinage est ainsi maximisé. L'obturateur 449 est ramené en position ouverte au moyen d'un ressort de rappel non représenté qui est placé coaxialement à l'axe de rotation Z44 de l'obturateur 449.

Le dispositif objet de la présente invention a été décrit ici en relation avec les roues avant d'un véhicule. Cependant, un tel dispositif peut être appliqué de façon analogue et avec le même effet aux roues arrière d'un véhicule. Un tel dispositif permet donc de réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile, sans risque d'endommagement. De plus, le dispositif permet de maximiser l'apport d'air frais aux composants du système de freinage lors d'un freinage d'urgence. Par ailleurs, un tel dispositif ne détériore pas l'aspect esthétique du véhicule automobile à l'arrêt ou à faible vitesse, puisqu'escamoté, et il évite tout bruit de frottement sur un trottoir ou un ralentisseur.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (2 ; 3 ; 4), pour réduire la traînée et/ou la portance d'un véhicule automobile (11 ; 12), comprenant : - un support (21 ; 31 ; 41) apte à être fixé sur le véhicule automobile (11 ; 12) ; - un volet mobile (22 ; 32 ; 42), par rapport au support (21 ; 31 ; 41), entre une position escamotée et une position déployée, le volet (22 ; 32 ; 42) étant associé à une surface de prise d'air (22, 221 ; 421, 422) destinée à entraîner le volet (22 ; 32 ; 42) vers la position déployée sous l'effet des forces aérodynamiques générées lors du roulage du véhicule (11 ; 12) à une vitesse supérieure à un seuil déterminé ; - un premier organe élastique (25 ; 35 ; 45) destiné à rappeler le volet (22 ; 32 ; 42) vers ladite position escamotée lorsque le véhicule (11 ; 12) roule à une vitesse inférieure audit seuil ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une butée comportant un deuxième organe élastique (26 ; 36 ; 46) apte à exercer sur le volet (22 ; 32 ; 42) un effort de retour vers ladite position déployée, ledit effort de retour étant supérieur auxdites forces aérodynamiques, de façon à empêcher le déplacement du volet (22 ; 32 ; 42) depuis ladite position déployée vers une position rabattue distincte de ladite position escamotée, mais étant inférieur à un effort exercé sur le volet (22 ; 32 ; 42) par un obstacle (14), ce qui autorise alors le déplacement du volet (22 ; 32 ; 42) vers ladite position rabattue.

2. Dispositif (2 ;

3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet (22 ; 32) est monté pivotant par rapport au support (21 ; 31) au moyen d'une articulation (23), en ce que la surface de prise d'air est formée par le volet (22 ; 32) et en ce que le volet (22 ; 32) présente un bossage saillant (221) définissant une prise d'air privilégiée de façon entraîner le volet (22 ; 32) sous l'effet des forces aérodynamiques générées lors du roulage du véhicule (11) à une vitesse supérieure à un seuil déterminé. 3. Dispositif (2 ; 3) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier organe élastique (25 ; 35) est formé par un ressort hélicoïdal de torsion apte à faire pivoter le volet (22 ; 32) vers ladite position escamotée.

4. Dispositif (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, deux panneaux (421, 422) destinés à être installés au niveau d'une conduite d'air (411) appartenant audit véhicule (12), en ce que la surface de prise d'air est formée par lesdits panneaux (421, 422), en ce que lesdits panneaux (421, 422) sont articulés entre eux et, d'une part, par rapport au support et, d'autre part, par rapport au volet (42), et en ce que l'articulation (46) du volet (42) avec les panneaux (421, 422) est montée coulissante (Z41) par rapport au support (41).

5. Dispositif (4) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier organe élastique (45) est formé par un ressort linéaire apte à faire coulisser l'articulation (46) du volet (42) avec les panneaux (421, 422), de façon à rappeler le volet (42) vers ladite position escamotée selon un mouvement de translation.

6. Dispositif (2 ; 3 ; 4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit deuxième organe élastique (26 ; 36 ; 46) est formé par un ressort hélicoïdal de torsion monté autour de l'articulation du volet (22 ; 32 ; 42).

7. Dispositif (2 ; 3) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une (261) des extrémités du ressort (26 ; 36) formant le deuxième organe élastique est en appui contre le support (21 ; 31) et l'autre extrémité (262) est en appui contre le volet (22 ; 32), lorsque le volet (22 ; 32) est en position déployée.

8. Dispositif (2 ; 3 ; 4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un mécanisme (24 ; 34 ; 44) apte à étant apte à être déclenché par un élément (240 ; 340 ; 440) réagissant à une décélération importante du véhicule (11 ; 12)..

9. Dispositif (2 ; 3) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit mécanisme (24 ; 34) comporte une tige (245 ; 345) mobile entre une position de verrouillage, dans laquelle elle retient le deuxième organe élastique (26 ; 36) et une position de débrayage, dans laquelle elle libère le deuxième organe élastique (26 ; 36). débrayer la butée en libérant le deuxième organe élastique (26 ; 36 ; 46), de façon à autoriser le rappel dans la position escamotée du volet (22 ; 32 ; 42) par le premier organe élastique (25 ; 35 ; 45), ledit mécanisme (24 ; 34 ; 44)

10. Dispositif (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par une bille (240) mobile dans une cage globalement rectiligne et parallèle au sens d'avance du véhicule (11), la partie arrière de la cage comportant un aimant destiné à retenir la bille (240) au cours du roulage du véhicule (11) et la partie avant étant formée d'un coulisseau (247) solidaire de la tige (245) et mobile sous l'impact de la bille (240) lors d'une décélération importante du véhicule (11).

11. Dispositif (3) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par un capteur (340) apte à détecter une décélération importante du véhicule (11), tel qu'un accéléromètre ou un thermocontact associé au système de freinage (115), et en ce que ledit mécanisme est constitué par un actionneur électromagnétique bistable (34) et comportant un organe de sortie solidaire de la tige (345), de façon à entraîner la tige (345) entre ses positions de verrouillage et de débrayage.

12. Véhicule automobile (11 ; 12), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif (2 ; 3 ; 4) selon l'une des revendications précédentes disposé en amont de l'une des roues (112, 113 ; 123) du véhicule (11 ; 12).