FR3063270A1 - Dispositif aerodynamique de plaquage au sol d''un vehicule automobile, comprenant un deflecteur d''air horizontal logeant un cylindre rotatif. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif aérodynamique (2) pour un véhicule (1) automobile configuré pour plaquer au sol le véhicule (1) lorsqu'il est en progression vers l'avant. Le dispositif aérodynamique (2) comprend un déflecteur d'air horizontal comprenant au moins une paroi de déflection d'air (3) s'étendant globalement dans un plan horizontal (L1/T1). Le déflecteur d'air horizontal forme un boîtier (8) logeant au moins un cylindre (7) rotatif autour d'un axe de rotation (A1) transverse. Une paroi supérieure du boîtier (8) est formée par la paroi de déflection d'air (3) et le boîtier (8) comporte à sa base un premier passage d'air (PA1) depuis l'extérieur du boîtier (8) vers la base du cylindre (7).

Description

Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

DISPOSITIF AERODYNAMIQUE DE PLAQUAGE AU SOL DUN VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UN DEFLECTEUR D 'AIR HORIZONTAL LOGEANT UN CYLINDRE ROTATIF.

FR 3 063 270 - A1 (6/) L'invention a pour objet un dispositif aérodynamique (2) pour un véhicule (1) automobile configuré pour plaquer au sol le véhicule (1) lorsqu'il est en progression vers l'avant. Le dispositif aérodynamique (2) comprend un déflecteur d'air horizontal comprenant au moins une paroi de déflection d'air (3) s'étendant globalement dans un plan horizontal (L1/T1). Le déflecteur d'air horizontal forme un boîtier (8) logeant au moins un cylindre (7) rotatif autour d'un axe de rotation (A1) transverse. Une paroi supérieure du boîtier (8) est formée par la paroi de déflection d'air (3) et le boîtier (8) comporte à sa base un premier passage d'air (PA1) depuis l'extérieur du boîtier (8) vers la base du cylindre (7).

Dispositif aérodynamique de plaquage au sol d'un véhicule automobile, comprenant un déflecteur d'air horizontal logeant un cylindre rotatif.

La présente invention relève du domaine de la stabilisation des véhicules automobiles par des moyens aérodynamiques. L'invention relève plus particulièrement des aménagements de déflecteurs d'air arrière équipant les véhicules automobiles en étant orientés dans un plan sensiblement parallèle au plan de roulage du véhicule pour favoriser son plaquage au sol.

La carrosserie d'un véhicule automobile lui procure essentiellement son aérodynamisme et son style esthétique.

Concernant l'aérodynamisme du véhicule, la carrosserie est notamment agencée pour favoriser et/ou pour exploiter l'écoulement de l'air le long du véhicule lorsqu'il progresse vers l'avant. II est recherché de procurer au véhicule une stabilité performante lorsqu'il progresse, notamment vers l'avant à vitesses rapides à titre indicatif supérieures à 90 kms/h (quatre-vingt-dix kilomètres par heure). II est aussi recherché de réduire sa traînée pour favoriser sa progression et pour limiter sa consommation en énergie propulsive, notamment sa consommation en carburant et/ou en énergie électrique fournissant au moins en partie la propulsion du véhicule.

II est courant de renforcer la stabilité d'un véhicule automobile en équipant la carrosserie de déflecteurs d'air formés par des éléments de carrosserie globalement plans qui sont notamment installés à l'arrière du véhicule. De tels déflecteurs d'air procurent un appui contre le véhicule de l'air s'écoulant le long de la carrosserie du véhicule pour favoriser sa stabilité lorsqu'il progresse vers l'avant. Par exemple, des déflecteurs d'air latéraux procurent au véhicule une stabilité transverse et/ou des déflecteurs d'air horizontaux favorisent son plaquage au sol.

En ce qui concerne la traînée, il est connu d'équiper de rouleaux un ou plusieurs bords de fuite du véhicule pour favoriser l'écoulement de l'air vers l'arrière du véhicule. On pourra par exemple se reporter à ce propos aux documents FR2854858 (PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA) et FR2980155 (SAGNIER BRUNO).

II est aussi connu d'utiliser de tels rouleaux pour favoriser le plaquage au sol du véhicule. Par exemple selon le document DE10145243 (WOLFF ROBERT), un véhicule automobile est équipé d'un rouleau d'orientation transverse installé entre deux flasques latéraux le long d'un bord de fuite du véhicule. Le rouleau est motorisé pour son entraînement en rotation provoquant par effet Magnus un plaquage au sol du véhicule.

Cependant, les aménagements habituels d'un véhicule automobile permettant de favoriser son plaquage au sol sont souvent encombrants et/ou disgracieux, ce qui affecte le style esthétique du véhicule et/ou accroît sa consommation en énergie motrice. La clientèle des véhicules automobiles est toutefois sensible à de tels facteurs, et une architecture attractive et/ou une consommation modérée en énergie motrice du véhicule sont des facteurs de séduction de la clientèle qui favorisent l'acte d'achat du véhicule.

Sur la base du constat qui vient d'être fait et qui relève de la démarche menée, l'invention a pour objet un dispositif aérodynamique pour un véhicule automobile configuré pour plaquer au sol le véhicule lorsqu'il est en progression vers l'avant. Le dispositif aérodynamique de l'invention comprend notamment au moins un déflecteur d'air horizontal s'étendant essentiellement dans un plan horizontal.

Un but de l'invention est de limiter l'impact du dispositif aérodynamique sur le style esthétique du véhicule pour éviter un sentiment de rejet du véhicule par la clientèle.

Un autre but de l'invention est de réduire au mieux la consommation en énergie motrice du véhicule en limitant son accroissement induit par l'installation du dispositif aérodynamique sur le véhicule. Il est en cela notamment visé de préserver l'environnement et/ou de favoriser l'achat du véhicule par la clientèle.

Un autre but de l'invention est d'obtenir un plaquage au sol performant du véhicule par le dispositif aérodynamique.

Un autre but de l'invention est d'éviter un surcoût excessif du véhicule résultant de son équipement par le dispositif aérodynamique, qui serait rédhibitoire pour l'achat du véhicule au regard des avantages procurés dans le contexte d'une concurrence économique sévère dans le domaine de l'automobile.

Il est dès à présent précisé certaines notions géométriques typiquement utilisées dans le domaine automobile et pouvant si besoin être utiles pour mieux appréhender l'invention. De telles notions géométriques sont appliquées à la définition du véhicule et sont couramment transposées à l'un au moins des éléments de carrosserie dont il est équipé pour le définir.

Autrement dit pour faciliter l'exposé de l'invention, les notions géométriques définissant le dispositif aérodynamique de l'invention sont exprimées en de mêmes termes et correspondent à celles du véhicule, en station d'installation sur le véhicule du dispositif aérodynamique conformément à sa configuration et/ou à son usage pour procurer les résultats recherchés.

La notion d'extension longitudinale du véhicule et/ou des éléments de carrosserie dont il est pourvu est typiquement considérée entre l'avant et l'arrière du véhicule. Les notions arrière et avant ou frontale, ou autres notions apparentées, sont des notions relatives classiquement identifiées selon la station du conducteur à bord du véhicule qui fait face à la direction d’avancement vers l’avant du véhicule.

Les notions transversal et vertical sont appréciées perpendiculairement entre elles et à la notion de longitudinal.

Le véhicule s'étend transversalement entre ses côtés latéraux qui s'étendent longitudinalement aux côtés droite et/ou gauche du véhicule par rapport à la station du conducteur. Il est ainsi identifié les notions transverse ou transversal et/ou latéral. Un plan transversal s'étend verticalement et transversalement en étant orienté perpendiculairement à une direction longitudinale.

Le véhicule s'étend verticalement, ou autrement dit en élévation, perpendiculairement à son plan de roulage au sol. Les notions de dessus et dessous et/ou inférieur et supérieur et/ou base et sommet, ou autres notions apparentées comme surplomb par exemple, sont des notions relatives considérées au regard de la notion de verticalité par rapport au plan de roulage du véhicule.

Un plan horizontal est donc apprécié comme étant parallèle au plan de roulage du véhicule ou en d'autres termes est défini par une direction longitudinale et une direction transverse. Un plan globalement horizontal est considéré comme une extension du plan horizontal pouvant varier en dimension, en conformation et/ou en orientation suivant la direction verticale, d'une dimension significativement inférieure aux dimensions d'extension du plan horizontal.

Le sens d'écoulement de l'air le long du véhicule et/ou des éléments de carrosserie qu'il comporte est considéré depuis l'avant vers l'arrière du véhicule, le véhicule progressant essentiellement vers l'avant. Ainsi, la notion frontale identifie une orientation d'attaque qui fait typiquement face au sens d'écoulement de l'air le long du véhicule progressant vers l'avant. Un plan frontal est concourant à un plan horizontal en s'étendant transversalement à une direction longitudinale, verticalement ou de manière inclinée par rapport à la direction longitudinale.

Les notions amont et aval sont des notions relatives considérées suivant le sens d'écoulement de l'air tel qu'il vient d'être précisé. Un bord d'attaque est typiquement identifié comme étant longitudinalement opposé à un bord de fuite.

Les buts visés par la présente invention sont atteints par application des dispositions qui suivent, considérées isolément ou en combinaison lorsqu'elles sont compatibles entre elles.

Le dispositif aérodynamique de l'invention est un équipement pour un véhicule automobile. Le dispositif aérodynamique est configuré pour plaquer au sol le véhicule lorsqu'il est en progression vers l'avant, notamment par exploitation de l'air s'écoulant alors le long du véhicule. Le dispositif aérodynamique comprend au moins un déflecteur d'air horizontal comprenant au moins une paroi de déflection d'air s'étendant globalement dans un plan horizontal défini par une direction longitudinale et une direction transverse.

Un tel déflecteur d'air horizontal est notamment configuré pour générer, à partir de l'air s'écoulant le long du véhicule en progression vers l'avant, une composante verticale de poussée orientée vers le bas du véhicule pour favoriser son plaquage au sol. La paroi de déflexion d'air est à cet effet configurée pour générer la composante verticale de poussée à partir de la prise d'appui contre sa face supérieure de l'air s'écoulant le long du déflecteur d'air horizontal.

Selon l'invention, le déflecteur d'air horizontal forme un boîtier logeant au moins un cylindre rotatif autour d'un axe de rotation transverse. Au moins une paroi supérieure du boîtier est formée par la paroi de déflection d'air. Le boîtier comporte à sa base un premier passage d'air depuis l'extérieur du boîtier vers la base du cylindre. Le premier passage d'air s'étend notamment transversalement et verticalement en étant surplombé par la paroi de déflection d'air pour guider l'air vers la base du cylindre sur la quasi-totalité de son extension transverse.

Ainsi lorsque le dispositif aérodynamique est installé sur le véhicule, l'air s'écoulant le long du véhicule lorsqu'il progresse vers l'avant d'une part circule le long de la face supérieure de la paroi de déflection d'air et d'autre part est admis vers l'intérieur du boîtier à travers le premier passage d'air, avec pour effet d'entraîner le cylindre en rotation.

Le dispositif aérodynamique est alors soumis à au moins deux composantes de poussée verticales générées par l'air s'écoulant le long du véhicule. Une première composante de poussée verticale est appliquée depuis l'extérieur du déflecteur d'air horizontal contre la face supérieure de la paroi de déflection d'air. Une deuxième composante de poussée verticale est appliquée sur le cylindre selon l'effet Magnus, sous l'effet de l'air admis dans le boîtier à travers le premier passage d'air et circulant alors vers la base du cylindre.

Autrement dit, l'air admis à travers le premier passage d'air non seulement provoque l'entraînement en rotation du cylindre mais aussi génère la deuxième composante de poussée verticale par effet Magnus. L'air admis dans le boîtier à travers le premier passage d'air subi une accélération génératrice d'une dépression d'air à la base du cylindre. Les champs de vitesses de l'écoulement de l'air sur le cylindre sont alors asymétriques avec pour effet, selon l'effet Magnus, de générer la deuxième composante verticale de poussée auquel est alors soumis le cylindre et donc le déflecteur d'air horizontal sur lequel est monté le cylindre.

Le déflecteur d'air horizontal est alors soumis à l'une et l'autre de la première composante verticale de poussée et de la deuxième composante verticale de poussée. La coopération entre la paroi de déflection d'air et le cylindre solidaires du boîtier procurent un placage au sol du véhicule performant, tout en permettant de limiter l'impact du dispositif aérodynamique sur le style esthétique du véhicule et/ou un accroissement de la consommation de l'énergie motrice nécessaire au véhicule pour progresser vers l'avant.

En effet, la performance obtenue du dispositif aérodynamique pour plaquer au sol le véhicule peut être mise à profit pour réduire l'extension du déflecteur d'air horizontal dans son plan, tout en autorisant son agencement et/ou sa mise en conformation procurant un plaquage au sol performant du véhicule.

Par exemple, la paroi de déflection d'air est susceptible de présenter typiquement une légère variation de son extension verticale en ménageant dans son plan longitudinal une conformation galbée, ou autrement dit incurvée ou creusée, vers la base du boîtier. Le cylindre étant logé dans le boîtier, celui-ci est peu ou pas visible depuis l'extérieur du véhicule et une présence disgracieuse du cylindre visible depuis l'extérieur du véhicule est ainsi évitée.

La conformation incurvée de la paroi de déflection d'air peut former un guide pour l'air s'écoulant à sa face extérieure et/ou permettre de faire varier la vitesse d'écoulement de l'air le long du déflecteur d'air horizontal. Le bord d'attaque et le bord de fuite du déflecteur d'air horizontal sont susceptibles d'être disposés dans un même plan sensiblement horizontal.

Le bord d'attaque et le bord de fuite du déflecteur d'air horizontal sont alors longitudinalement séparés l'un de l'autre par l'incurvation de la paroi de déflection d'air pour générer la première composante de poussée verticale. Selon les dispositions prévues par l'invention, la conformation incurvée du déflecteur d'air horizontal est notamment configurée pour participer aussi au style esthétique du véhicule. Une extension longitudinale conséquente du déflecteur d'air horizontal pouvant être disgracieuse peut être évitée sans affecter l'obtention d'un plaquage au sol performant du véhicule par le dispositif aérodynamique.

Selon une forme de réalisation, le premier passage d'air est formé par une échancrure transverse ménagée à la base d'une paroi frontale du déflecteur d'air horizontal. La paroi frontale est concourante à la paroi de déflection d'air, en ménageant notamment un bord d'attaque par l'air du déflecteur d'air horizontal.

La paroi frontale s'étend notamment suivant au moins une direction verticale et/ou une direction horizontale en ménageant le bord d'attaque du déflecteur d'air horizontal. La paroi frontale du boîtier est de préférence courbe et s'étend depuis la paroi de déflection d'air en direction de la base du boîtier.

De préférence, le premier passage d'air est ouvert sur un dégagement s'étendant à la base du boîtier et surplombé par la paroi de déflection d'air. Un tel dégagement est notamment délimité entre la paroi de déflexion d'air prolongée par la paroi frontale et par des flancs latéraux du boîtier.

Plus particulièrement la face inférieure du boîtier orientée sensiblement parallèlement à la paroi de déflection d'air, est de préférence largement ouverte en formant le dégagement. Le premier passage d'air s'étend notamment transversalement en étant longitudinalement incliné vers la base du cylindre et en étant débouchant sur le dégagement ménagé à la base du boîtier.

Ainsi, le premier passage d'air et le dégagement sont ménagés en continuité l'un de l'autre suivant des plans concourants, en formant conjointement une ouverture vers l'extérieur du boîtier ménagée à sa base. L'ouverture délimite notamment la périphérie de la face inférieure du boîtier entre ses flancs latéraux. Suivant le sens d'écoulement de l'air le long du déflecteur d'air horizontal, l'ouverture présente en amont du cylindre une extension frontale puis une extension transverse et longitudinalement inclinée. En aval du cylindre, l'ouverture se prolonge suivant un plan sensiblement horizontal.

Le déflecteur d'air horizontal est typiquement configuré pour être installé sur le véhicule en un endroit dégagé à sa face inférieure orientée vers le bas du véhicule. Un tel endroit dégagé du véhicule est autrement dit dépourvu d'obstacle proche. Lorsque le dispositif aérodynamique est installé sur le véhicule, le dégagement favorise ainsi l'accélération de l'air s'écoulant à la base du cylindre et le plaquage au sol du véhicule en est renforcé.

Selon une forme de réalisation, le boîtier comporte un deuxième passage d'air qui est radialement décalés autour de l'axe de rotation du cylindre par rapport au premier passage d'air.

Le deuxième passage d'air est notamment disposé en surplomb du premier passage d'air et de la base du cylindre. La notion de surplomb est dans ce cas appréciée suivant une direction verticale, le deuxième passage d'air pouvant être disposé au-dessus du cylindre ou être longitudinalement décalé par rapport à sa base ou plus spécifiquement par rapport à son axe de rotation.

Ainsi, le deuxième passage d'air ménage une admission annexe d'air à l'intérieur du boîtier vers le sommet du cylindre. Les champs de vitesses de l'écoulement de l'air admis à travers le premier passage d'air et à travers le deuxième passage d'air sont alors asymétriques et l'effet Magnus appliqué au cylindre en est renforcé pour générer la deuxième composante verticale de poussée.

Par exemple, le deuxième passage d'air est formé par une première fenêtre transverse ménagée à travers la paroi de déflection d'air, le cylindre étant de préférence sensiblement émergeant à travers la première fenêtre.

La première fenêtre est de préférence ménagée en fond de la courbure formée par un profil longitudinalement incurvé de la paroi de déflection d'air. Le cylindre est sensiblement émergeant à travers la première fenêtre ou tout au moins affleure la première fenêtre à son débouché vers l'extérieur de la paroi de déflection d'air. Autrement dit, la notion de sensiblement émergeant est comprise comme au moins un affleurement du cylindre avec le débouché de la première fenêtre ouvert vers l'extérieur du déflecteur d'air horizontal, et/ou une légère émergence de la surface de révolution du cylindre hors de la première fenêtre, de préférence la plus faible possible et adaptée à une obtention optimale de l'effet Magnus recherché.

Par exemple encore, le deuxième passage d'air est formé par une deuxième fenêtre transverse ménageant à travers la paroi frontale le débouché d'un canal qui s'étend depuis l'extérieur du boîtier vers le sommet du cylindre. Le canal s'étend notamment à travers la paroi frontale du déflecteur d'air horizontal, en étant configuré en rampe de guidage de l'air vers le cylindre qui est longitudinalement inclinée en direction du cylindre depuis le bord d'attaque du déflecteur d'air horizontal ménagé par sa paroi frontale.

La deuxième fenêtre est plus particulièrement formée par une lumière présentant un pourtour refermé sur lui-même et s'étendant suivant une direction transverse entre les flancs latéraux du boîtier entre lesquels le cylindre est monté tournant. Le canal s'étend de préférence à travers la paroi frontale depuis la première fenêtre en direction d'une zone du cylindre disposée en surplomb de sa base, notamment au plus proche de son sommet.

Le cylindre est notamment logé à l'intérieur d'une chambre du boîtier largement ouverte à sa base via le dégagement et délimitée entre la paroi de déflection d'air, la paroi frontale et les flancs latéraux du boîtier. Le cylindre est monté tournant par l'une au moins de ses extrémités sur l'un au moins des flancs latéraux du boîtier. Les flancs latéraux du boîtier forment notamment des organes de fermeture latérale du boîtier et des organes de montage du cylindre à l'intérieur du boîtier. Les flancs latéraux du boîtier forment encore des organes de fixation du déflecteur d'air horizontal sur le véhicule, notamment typiquement via leurs tranches frontales bordant la paroi frontale du déflecteur d'air horizontal et/ou via leur face latérale extérieure.

Plus particulièrement selon une forme de réalisation, le boîtier, ou autrement dit le déflecteur d'air horizontal, est avantageusement formé d'un corps monolithique comprenant la paroi de déflexion d'air qui est prolongée par la paroi frontale et par les flancs latéraux du boîtier entre lesquels le cylindre est apte à être monté tournant.

Un tel corps monolithique forme un élément de carrosserie qui peut être aisément réalisé par moulage, notamment d'un matériau plastique. Le dispositif aérodynamique est ainsi aménagé à coûts modérés à partir d'un agencement simple du déflecteur d'air horizontal.

Le corps monolithique équipé du cylindre forme alors avantageusement un module de carrosserie pouvant être aisément installé optionnellement sur un véhicule automobile en prolongement d'un bord de fuite transverse du véhicule.

De préférence, le cylindre est monté libre en rotation à l'intérieur du boîtier. La mise en rotation du cylindre est alors exclusivement procurée par l'air admis à l'intérieur du boîtier et/ou balayant sa surface affleurant ou émergeant légèrement hors de la première fenêtre.

Selon une forme optionnelle de réalisation, le cylindre peut être sélectivement entraîné en rotation par un moteur électrique. Le moteur électrique est alors avantageusement alimenté en énergie électrique à partir d'au moins un panneau photovoltaïque installé à la face extérieure de la paroi de déflection d'air formant la paroi supérieure du boîtier.

Le moteur électrique est de préférence logé à l'intérieur du boîtier en étant monté en interposition entre une extrémité du cylindre et le flanc latéral du boîtier qui lui est affecté.

L'entraînement sélectif en rotation du cylindre par le moteur électrique est notamment opéré lors d'une séquence de fonctionnement du dispositif aérodynamique alternative à une séquence de mise en rotation du cylindre exclusivement par l'air s'écoulant sur le cylindre. L'activation du moteur électrique est par exemple placée sous la dépendance d'un organe de commande activable par le conducteur du véhicule et/ou des caractéristiques du flux d'air s'écoulant le long du déflecteur air horizontal et mesurées par un dispositif approprié.

La liaison en rotation entre le cylindre et le moteur électrique est ainsi préférentiellement débrayable par un module de commande qui est par exemple activable par le conducteur du véhicule et/ou selon les caractéristiques de la dynamique du flux d'air s'écoulant le long du déflecteur d'air horizontal. Le module de commande est de préférence intégré au moteur électrique.

Le cylindre est susceptible de présenter une surface de révolution lisse. De préférence, le cylindre comporte à sa périphérie des reliefs radialement saillants s'étendant suivant la direction transverse de l'axe de rotation du cylindre. De tels reliefs sont par exemple agencés en aube ou sont ménagées par des cannelures transverses que comporte le cylindre.

Le dispositif aérodynamique est susceptible d'être équipé d'un ou de plusieurs cylindres. Plusieurs cylindres peuvent être disposés transversalement à l'intérieur du boîtier successivement suivant la direction longitudinale d'extension de la paroi de déflection d'air. Ainsi, des cylindres en pluralité peuvent être répartis le long du boîtier suivant la variation de la conformation du profil longitudinal de la paroi de déflection d'air, pour limiter l'extension verticale du dispositif aérodynamique et/ou pour optimiser le plaquage au sol du véhicule procuré par le dispositif aérodynamique.

L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé à l'un au moins de ses bords de fuite d'un dispositif aérodynamique conforme à l'invention.

Au moins un dispositif aérodynamique conforme à l'invention est par exemple installé en prolongement du toit vers l'arrière du véhicule et/ou sur au moins une aile horizontale équipant au moins un déflecteur d'air latéral équipant le véhicule. Le dispositif aérodynamique est aussi susceptible de former au moins en partie une aile horizontale équipant au moins un déflecteur d'air latéral du véhicule.

Des exemples de réalisation de la présente invention vont être décrits en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles :

-) la figure 1 est une illustration en perspective arrière d'un véhicule automobile comportant des déflecteurs d'air latéraux équipés de dispositifs aérodynamiques conformes à l'invention.

-) la figure 2 est une illustration partielle en perspective arrière d'un véhicule automobile dont le bord de fuite transverse du toit du véhicule est équipé d'un dispositif aérodynamique conforme à l'invention.

-) la figure 3 est une illustration en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif aérodynamique conforme à l'invention.

-) la figure 4 et la figure 5 sont des illustrations respectivement en perspective et en coupe longitudinale d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif aérodynamique conforme à l'invention.

-) la figure 6 et la figure 7 sont des illustrations respectivement en perspective et en coupe longitudinale d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif aérodynamique conforme à l'invention.

Les figures et leur description exposent des descriptions détaillées de l'invention et de modalités particulières de sa mise en œuvre. Les figures et leur description détaillée peuvent servir à mieux définir l'invention, notamment en relation avec la description générale qui vient d’en être faite.

Sur la figure 1 et la figure 2, des véhicules 1 automobiles sont équipés d'au moins un dispositif aérodynamique 2 configurés pour favoriser un plaquage au sol du véhicule 1 lorsqu'il progresse vers l'avant. Les dispositifs aérodynamiques 2 sont configurés en déflecteur d'air horizontal comprenant une paroi de déflection d'air 3 s'étendant globalement dans un plan horizontal L1/T1. La paroi de déflection d'air 3 s'étend plus spécifiquement dans un plan horizontal L1/T1 sensiblement parallèle au plan de roulage PR1 du véhicule 1, le plan horizontal L1/T1 étant classiquement défini par une direction longitudinale L1 et une direction transverse T1 dans un repère orthonormé L1, T1, V1.

Un premier flux d'air FA1 s'écoulant le long de la face supérieure de la paroi de déflection d'air 3 est typiquement générateur d'une première composante de poussée verticale P1, par suite de sa prise d'appui contre la paroi de déflection d'air 3 à sa face supérieure ou autrement dit extérieure. Le dispositif aérodynamique 2 est disposé en surplomb d'un environnement dégagé du véhicule 1 et est largement ouvert à sa face inférieure.

Sur la figure 1, deux dispositifs aérodynamiques 2 sont respectivement installés sur des déflecteurs d'air latéraux 4a, 4b équipant le véhicule 1. De tels déflecteurs d'air latéraux 4a, 4b s'étendent typiquement suivant un plan vertical V1/L1 d'extension longitudinale L1 pour stabiliser le véhicule lorsqu'il progresse vers l'avant.

Sur l'exemple illustré, les dispositifs aérodynamiques 2 sont fixés aux déflecteurs d'air latéraux 4a, 4b par l'intermédiaire de la face extérieure latérale de l'un de leurs flancs latéraux 5a, 5b. Les dispositifs aérodynamiques 2 participent à la formation d'une aile horizontale qui est sensiblement orientée perpendiculairement au plan vertical V1/L1 d'extension des déflecteurs d'air latéraux 4a, 4b.

Sur la figure 2, un dispositif aérodynamique 2 est installé en prolongement vers l'arrière du toit 6 du véhicule 1. Plus spécifiquement, le bord de fuite du toit 6 s'étendant suivant la direction transverse T1 est longitudinalement L1 prolongé par le dispositif aérodynamique 2 vers l'arrière du véhicule 1. Le dispositif aérodynamique 2 est fixé au véhicule via les tranches frontales de ses flancs latéraux 5a, 5b orientées vers l'avant du véhicule 1.

Sur la figure 1 et la figure 2, les dispositifs aérodynamiques 2 sont configurés en module de carrosserie que comprend la carrosserie du véhicule 1. les dispositifs aérodynamiques 2 sont disposés en surplomb d'un environnement dégagé du véhicule 1 pour favoriser son plaquage au sol.

Le module de carrosserie formé par le dispositif aérodynamique 2 comprend notamment la paroi de déflection d'air 3 et un cylindre 7 monté tournant entre les flancs latéraux 5a, 5b du dispositif aérodynamique 2, tel que détaillé sur les exemples illustrés sur les figures 3 à 7.

Sur les figures 3 à 7, le repère orthonormé L1, T1, V1 caractérisant classiquement les directions d'extension du véhicule 1 sont transposées aux dispositifs aérodynamiques 2 illustrés sur ces figures.

Le dispositif aérodynamique 2 de l'invention comprend un boîtier 8 dont les parois sont formées par la paroi de déflection d'air 3 et par les flancs latéraux 5a, 5b du déflecteur d'air horizontal. Plus particulièrement, la paroi supérieure du boîtier 8 est formée par la paroi de déflection d'air 3. Le cylindre 7 est monté tournant autour d'un axe de rotation A1 transverse T1 entre les flancs latéraux 5a, 5d du déflecteur d'air horizontal ou en d'autres termes du boîtier 8 qui est formé par le déflecteur d'air horizontal. Les flancs latéraux 5a, 5b sont non visibles sur les figures 3, 5 et 7 qui illustrent des dispositifs aérodynamiques en coupe longitudinale L1.

Le cylindre 7 est par exemple du type à aubes 7a comme illustré sur la figure 3, ou par exemple encore du type comportant des cannelures 7b comme illustré sur la figure 7, ou par exemple encore comporte une surface de révolution lisse comme illustré sur les figures 4 et 5.

La paroi de déflection d'air 3 est prolongée par une paroi frontale 9 prévue d'être orientée vers l'avant du véhicule 1. Ainsi, comme illustré sur les figures 3, 5 et 7, la paroi frontale 9 ménage suivant la direction longitudinale L1 un bord d'attaque 8a du dispositif aérodynamique 2 par le premier flux d'air FA1 s'écoulant à la face supérieure de la paroi de déflection d'air 3 lorsque le véhicule 1 progresse vers l'avant.

La paroi de déflection d'air 3 est incurvée dans son plan horizontal L1/T1 d'extension globale entre la paroi frontale 9 et son bord de fuite 8b longitudinalement L1 opposé au bord d'attaque 8a. Le premier flux d'air FA1 s'écoulant à la face supérieure de la paroi de déflection d'air 3 est ainsi générateur de la première composante de poussée verticale P1 apte à provoquer un plaquage au sol du véhicule 1 lorsqu'il progresse vers l'avant.

Par ailleurs, le déflecteur d'air horizontal formant le boîtier 8 est aussi générateur d'une deuxième composante de poussée verticale P2 sous l'effet de l'introduction d'un deuxième flux d'air FA2 à l'intérieur du boîtier 8. A cet effet, le boîtier 8 comporte à sa base un premier passage d'air PA1 transverse qui est ménagé à travers la paroi frontale 9.

Sur les exemples illustrés, le premier passage d'air PA1 est formé par une échancrure 11c ménagée à la base de la paroi frontale 9 du boîtier 8. Le premier passage d'air PA1 ménage en amont du cylindre 7 une admission du deuxième flux d'air FA2 à l'intérieur du boîtier 8, qui balaye la base du cylindre 7 et provoque sa mise en rotation R1. Puis le deuxième flux d'air FA2 s'écoule en aval du cylindre 7 sous la paroi de déflection d'air 3 en direction du bord de fuite 8b du dispositif aérodynamique 2 pour son évacuation hors du boîtier 8.

L'échancrure 11c est ouverte vers la base du boîtier 8 et communique avec un dégagement 10 du boîtier 8 s'étendant longitudinalement à sa base. Le dégagement 10 est notamment délimité entre la face inférieure de la paroi de déflection d'air 3 et les flancs latéraux 5a, 5b du boîtier 8. L'échancrure 11c et le dégagement 10 forment globalement une ouverture du boîtier 8 vers l'extérieur. L'ouverture 11c, 10 délimite notamment la périphérie de la face inférieure du boîtier 8 délimitée entre les flancs latéraux 5a, 5b du dispositif aérodynamique 2 et par la paroi de déflection d'air 3 prolongée par la paroi frontale 9 qui est concourante à la paroi de déflection d'air 3.

En amont du cylindre 7, l'ouverture 11c, 10 présente une extension formée par l'échancrure 11c suivant un plan frontal PF défini suivant la direction transverse T1 et la direction verticale V1. L'échancrure 11c s'étend à travers la paroi frontale 9 en étant longitudinalement inclinée LU depuis l'extérieur du boîtier 8 vers la base du cylindre. En aval du cylindre 7, l'ouverture 11c, 10 présente en prolongement de l'échancrure 11c une extension formée par le dégagement 10 suivant un plan PH1 sensiblement horizontal défini par la face inférieure de la paroi de déflection d'air 3.

L'approximation de l'extension de l'ouverture 11c, 10 suivant un plan sensiblement horizontal PH1 est appréciée au regard de la convergence souhaitable du dégagement 10 et de la paroi de déflection d'air 3 vers le bord de fuite 8b du dispositif aérodynamique 2, tel que notamment visible sur l'exemple de réalisation illustré sur la figure 3.

Par ailleurs la deuxième composante de poussée verticale P2 est générée par effet Magnus. En effet, la vitesse relative du premier flux d’air FA1 par rapport à la face supérieure du cylindre 7 en rotation est moins importante que celle du deuxième flux d’air FA2 par rapport à la face inférieure du cylindre 7. Ainsi, une différence de pression d'air se produit entre la pression d'air à laquelle est soumise ladite face supérieure du cylindre 7 et la pression d'air à laquelle est soumise ladite face inférieure du cylindre 7. Ceci a pour effet selon l'effet Magnus de générer la deuxième composante de poussée verticale P2 à laquelle est soumis le cylindre 7.

Ainsi, le plaquage au sol du véhicule 1 en est conforté et l'extension de la paroi de déflection d'air 3 peut être réduite pour améliorer le style esthétique du véhicule 1 et/ou pour réduire sa consommation en énergie propulsive.

Selon les exemples illustrés sur les figures 4 et 5 et sur les figures 6 et 7, le dispositif aérodynamique 2 comporte un deuxième passage d'air PA2 transverse. Le deuxième passage d'air PA2 procure un balayage du cylindre 7 à son sommet, pour conforter l'obtention de l'effet Magnus appliqué au cylindre 7 par différenciation de la vitesse de l'air le balayant à sa base qui est plus rapide que celle de l'air le balayant à son sommet.

Sur les figures 4 et 5, le deuxième passage d'air PA2 est ménagé à travers la paroi de déflection d'air 3, sensiblement à l'aplomb de l'axe de rotation A1 du cylindre 7. Le deuxième passage d'air PA2 est formé par une première fenêtre 11a hors de laquelle le cylindre 7 émerge légèrement pour être balayé par le premier flux d'air FA1.

Sur les figures 6 et 7, le deuxième passage d'air PA2 est ménagé à travers la paroi frontale 9 en surplomb du premier passage d'air PA1, en étant formé par une deuxième fenêtre 11b. La deuxième fenêtre 11b est formée par le débouché d'un canal 11 d'admission d'un troisième flux d'air FA3 à l'intérieur du boîtier 8 au sommet du cylindre 7. Le canal 11 s'étend transversalement en étant longitudinalement incliné LI2 depuis l'extérieur du boîtier 8 vers le cylindre 7. Le flux d'air FA3 s'écoule en amont du cylindre 7 à travers le canal 11 depuis la deuxième fenêtre 11b vers le cylindre 7.

Par ailleurs sur la figure 6, le dispositif aérodynamique 2 est équipé d'un moteur électrique 12 pour l'entraînement optionnel en rotation du cylindre 7. Le moteur électrique 12 est alimenté en énergie électrique par au moins un panneau photovoltaïque 13 monté à la face supérieure de la paroi de déflection d'air 3.

Le moteur électrique 12 est interposé entre l'une quelconque des extrémités du cylindre 7 et le flanc latéral 5a qui lui est affecté pour son montage à l'intérieur du boîtier 8. Le moteur électrique 12 est activé pour entraîner le cylindre 7 alternativement à son entraînement exclusivement par le deuxième flux d'air FA2. L'activation du moteur électrique 12 est par exemple commandée par le conducteur du véhicule 1 et/ou par selon les caractéristiques aérodynamiques du premier flux d'air FA1.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. -Dispositif aérodynamique (2) pour un véhicule (1) automobile configuré pour plaquer au sol le véhicule (1) lorsqu'il est en progression vers l'avant, le dispositif aérodynamique (2) comprenant au moins un déflecteur d'air horizontal comprenant au moins une paroi de déflection d'air (3) s'étendant globalement dans un plan horizontal (L1/T1 ) défini par une direction longitudinale (L1) et une direction transverse (T1), caractérisé en ce que le déflecteur d'air horizontal forme un boîtier (8) logeant au moins un cylindre (7) rotatif autour d'un axe de rotation (A1) transverse, au moins une paroi supérieure du boîtier (8) étant formée par la paroi de déflection d'air (3) et le boîtier (8) comportant à sa base un premier passage d'air (PA1) depuis l'extérieur du boîtier (8) vers la base du cylindre (7).
2. 2. - Dispositif aérodynamique (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier passage d'air (PA1) est formé par une échancrure (11c) transverse ménagée à la base d'une paroi frontale (9) du déflecteur d'air horizontal qui est concourante à la paroi de déflection d'air (3).
3. 3. - Dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce le premier passage d'air (PA1) est ouvert sur un dégagement (10) s'étendant à la base du boîtier (8) et surplombé par la paroi de déflection d'air (3).
4. 4. - Dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (8) comporte un deuxième passage d'air (PA2) qui est radialement décalés autour de l'axe de rotation (A1) du cylindre (7) par rapport au premier passage d'air (PA1).
5. 5. - Dispositif aérodynamique (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième passage d'air (PA2) est formé par une première fenêtre (11a) transverse (T1) ménagée à travers la paroi de déflection d'air (3), le cylindre (7) étant sensiblement émergeant à travers la première fenêtre (11a).
6. 6. - Dispositif aérodynamique (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième passage d'air (PA2) est formé par une deuxième fenêtre (11 b) transverse (T1) ménageant à travers la paroi frontale (9) le débouché d'un canal (11 ) qui s'étend depuis l'extérieur du boîtier (8) vers le sommet du cylindre (7).
7. 7. - Dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (8) est formé d'un corps monolithique comprenant la paroi de déflexion d'air (3) qui est prolongée par la paroi frontale (9) et par des flancs latéraux (5a,5b) entre lesquels le cylindre (7) est apte à être monté tournant.
8. 8. - Dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cylindre (7) est monté libre en rotation à l'intérieur du boîtier (8).
9. 9. - Dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cylindre (7) est sélectivement entraîné en rotation par un moteur électrique (12) alimenté en énergie électrique à partir d'au moins un panneau photovoltaïque (13) installé à la face extérieure de la paroi supérieure du boîtier (8).
10. 10. -Véhicule (1) automobile équipé à l'un au moins de ses bords de fuite d'au moins un dispositif aérodynamique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, au moins un dispositif aérodynamique (2) étant installé en prolongement du toit (6) vers l'arrière du véhicule (1) et/ou sur au moins une aile horizontale équipant au moins un déflecteur d'air latéral (4a, 4b) du véhicule (1).

    1/2

    V1 figure 1 figure 2

    PF figure 3

    figure