FR3063271A1 - Vehicule automobile avec diffuseur avant - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un véhicule automobile (1) comprenant un diffuseur avant (7), ouvert en direction du sol, et comprenant un dispositif disposé dans la région du diffuseur (7) pour modifier la force de portance négative du véhicule automobile dans la région d'un essieu avant du véhicule automobile. Dans le cas d'un tel véhicule automobile, il est prévu selon l'invention que le dispositif présente une conduite d'air (12) avec une entrée (13) dans la région d'une zone de surpression avant du véhicule automobile et une sortie (14) dans la région du diffuseur (7) ainsi que des moyens (16) pour ouvrir et fermer la conduite d'air (12). Ainsi, la force de portance négative du véhicule automobile peut être modifiée avec une construction simple et une manipulation peu compliquée du dispositif.

Description

Titulaire(s) : DR. ING. H.C. F. PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET NUSS Société à responsabilité limitée.
(£4) VEHICULE AUTOMOBILE AVEC DIFFUSEUR AVANT.
FR 3 063 271 - A1 _ L'invention concerne un véhicule automobile (1 ) comprenant un diffuseur avant (7), ouvert en direction du sol, et comprenant un dispositif disposé dans la région du diffuseur (7) pour modifier la force de portance négative du véhicule automobile dans la région d'un essieu avant du véhicule automobile.
Dans le cas d'un tel véhicule automobile, il est prévu selon l'invention que le dispositif présente une conduite d'air (12) avec une entrée (13) dans la région d'une zone de surpression avant du véhicule automobile et une sortie (14) dans la région du diffuseur (7) ainsi que des moyens (16) pour ouvrir et fermer la conduite d'air (12).
Ainsi, la force de portance négative du véhicule automobile peut être modifiée avec une construction simple et une manipulation peu compliquée du dispositif.
Figure FR3063271A1_D0001
Figure FR3063271A1_D0002
Figure FR3063271A1_D0003
Figure FR3063271A1_D0004
- 1 DESCRIPTION
La présente invention concerne un véhicule automobile comprenant un diffuseur avant, ouvert en direction du sol, et comprenant un dispositif disposé dans la région du diffuseur, pour modifier la force de portance négative du véhicule automobile dans la région d'un essieu avant du véhicule automobile.
Dans les voitures de sport, on utilise généralement un diffuseur dans la partie avant du véhicule automobile, en particulier dans la région d'une doublure d'aile avant. Celui-ci, en plus d'augmenter une force de portance négative au niveau d'un essieu avant du véhicule automobile, du fait du levier d'essieu, augmente également une force de portance au niveau de l'essieu arrière du véhicule automobile. Afin de compenser la force de portance, il est nécessaire d'installer un becquet arrière plus raide et favorisant la force de portance négative. Pour des raisons légales, notamment la visibilité d'un troisième feu de freinage placé en hauteur, ceci n'est toutefois possible que dans une mesure limitée. Par conséquent, il est nécessaire de limiter l'effet du diffuseur.
Afin de pouvoir offrir au conducteur la force de portance négative maximale, il est connu de régler le becquet arrière au-delà de la valeur légale en course automobile. Afin de rétablir l'équilibre aérodynamique du véhicule, il faut produire dans une mesure égale une force de portance négative au niveau de l'essieu avant. Ceci se produit dans une voiture de sport connue dans la pratique en démontant un profilé en L se trouvant dans le diffuseur de la doublure d'aile. Toutefois, le démontage et le montage du profilé en L sont nettement limités en raison du manque d'accessibilité des vis de fixation dû à la faible garde au sol du véhicule automobile, si bien que l'on a besoin pour cela d'une plate-forme élévatrice. En dehors de cela, il faut maintenir et protéger en stock un profilé en L démonté.
Il est connu, dans un véhicule automobile, d'après le document WO 2016/020520 Al, de prévoir un canal entre deux lèvres de retenue, le comportement d'écoulement pouvant être modifié en faisant varier la taille des lèvres de retenue. Le canal peut également être réalisé sous forme de diffuseur qui est ouvert vers un côté inférieur du véhicule.
-2Le document DE 10 2014 110 199 Al décrit un véhicule automobile avec un diffuseur avant et un diffuseur arrière, ceux-ci pouvant être réglés à chaque fois autour d'un axe de pivotement afin de guider un écoulement d'air.
On sait, d'après le document DE 10 2014 111 073 Al, comment influencer un écoulement d'air d'un véhicule par le biais d'éléments de guidage, les éléments de guidage pouvant être réglés. En l'occurrence, les éléments de guidage sont disposés sur un passage de roue.
Le document DE 10 2012 102 668 Al décrit des volets réglables dans une région inférieure d'un véhicule automobile, lesquels sont disposés dans un canal de guidage d'air et forment des diffuseurs avant. Grâce au pivotement des volets, le comportement de portance ou de portance négative du véhicule peut être influencé.
On sait en outre, d'après le document DE 197 05 268 Al, réunir un flux d'air avec un deuxième flux d'air afin d'influencer le comportement aérodynamique d'un véhicule automobile. En l'occurrence, le premier flux d'air forme un coin d'air autour duquel est guidé le deuxième flux d'air. En l'occurrence, il est prévu un déflecteur pour empêcher une force de portance au niveau de l'essieu avant.
L'objet de la présente invention est de perfectionner un véhicule automobile du type mentionné en introduction de telle sorte que la force de portance négative du véhicule automobile dans la région de l'essieu avant puisse être modifiée avec une construction aussi simple que possible et une manipulation peu compliquée du dispositif.
Cet objet est réalisé avec un véhicule automobile ayant les caractéristiques de l’invention.
Dans le véhicule automobile selon l'invention, il est prévu que le dispositif présente une conduite d'air avec une entrée dans la région d'une zone de surpression avant du véhicule automobile et une sortie dans la région du diffuseur ainsi que des moyens pour ouvrir et fermer la conduite d'air.
L'invention met à profit le fait que dans la partie avant d'un véhicule automobile en mouvement, notamment d'un véhicule automobile se déplaçant à grande vitesse, il se forme une zone de surpression avec laquelle un flux d'air peut être dévié de cette zone de surpression afin d'être guidé dans la région du diffuseur et de sortir de celui-ci en provoquant localement un décollement de l'écoulement avec pour conséquence que la
-3 force de portance négative du véhicule automobile est réduite dans la région de l'essieu avant. Si cette force de portance négative réduite n'est pas nécessaire ou n'est pas souhaitée, il suffit seulement d'interrompre l'écoulement d'air depuis la zone de surpression avant vers le diffuseur. Dans ce cas, le diffuseur est actif sans perturbation dans le cas d'une force de portance négative plus élevée du véhicule automobile dans la région de l'essieu avant. Afin de modifier la force de portance négative du véhicule automobile dans la région de l'essieu avant, il suffit par conséquent d'actionner les moyens pour ouvrir et fermer la conduite d'air. Si la conduite d'air est ouverte, la force de portance négative est réduite, et si la conduite d'air par contre est fermée, il se produit une force de portance négative supérieure.
L'entrée de la conduite d'air peut se trouver dans toute zone appropriée de la partie avant du véhicule automobile dans laquelle se produit une surpression. Il s'agit par exemple d'une région en avant d'un radiateur du véhicule automobile, d'une région avant une partie centrale avant du véhicule ou d'une région disposée au niveau de la partie avant, en particulier d'une région dans laquelle de l'air est acheminé par ce que qu'on appelle un rideau d'air (connu sous la dénomination anglaise de « air curtain ») par un habillage avant et/ou par une doublure d'aile jusqu'à une roue avant et/ou un dispositif de freinage d'un essieu avant. Dans ces régions, l'air peut être simplement dévié avec une surpression et être guidé dans la région du diffuseur.
Il est ainsi considéré comme avantageux que l'entrée soit disposée dans la région d'un guidage d'air pour conduire de l'air vers une roue avant et/ou un dispositif de freinage pour une roue avant. Il est en outre préférable que l'entrée soit disposée dans la région d'un habillage avant ou d'une doublure d'aile du véhicule automobile. En particulier, le diffuseur est intégré dans une doublure d'aile.
Dans le cas du véhicule automobile selon l'invention, le diffuseur est ouvert en direction du sol sur lequel se trouve le véhicule automobile, de sorte que le diffuseur présente un côté inférieur de diffuseur ouvert.
De préférence, le diffuseur est pourvu d'une paroi de guidage supérieure par le biais de laquelle la force de portance négative est générée. En particulier, il est prévu que le diffuseur présente la paroi de guidage
-4supérieure et des parois de guidage latérales pour guider le flux d'air du diffuseur.
La sortie de la conduite d'air peut être configurée de manières très différentes, à condition que lorsque la conduite d'air est fermée on obtienne au moyen de celle-ci l'objectif de générer une force de portance négative au niveau de l'essieu avant. En particulier, il est prévu dans ce cas que la sortie de la conduite d'air soit disposée dans la région de la paroi de guidage supérieure ou latérale. La sortie de la conduite d'air est de préférence disposée dans la région du premier tiers avant du diffuseur. La sortie de la conduite d'air peut présenter plusieurs ouvertures de sortie ou une ou plusieurs fentes de sortie. La pluralité d'ouvertures de sortie ou la pluralité de fentes de sortie peuvent être disposées les unes à côté des autres, en particulier les unes derrière les autres dans une direction transversale du véhicule. En particulier, la sortie du diffuseur se trouve dans un tel plan transversal du véhicule prédéfini par la direction transversale.
Il est particulièrement avantageux que la sortie de la conduite d'air soit réalisée de telle sorte que lorsque la conduite d'air est ouverte, de l'air pénètre par le biais de toute la largeur du diffuseur dans ce dernier.
La sortie d'air hors de la sortie est notamment orientée verticalement. Ainsi, lorsque l'air s'écoule habituellement essentiellement horizontalement à travers le diffuseur, on obtient un décrochage particulièrement efficace, en particulier sur toute la largeur du diffuseur, lorsque la conduite d'air est ouverte.
Les moyens pour ouvrir et fermer la conduite d'air peuvent être configurés de manières différentes. En particulier, ces moyens agissent ou fonctionnent de manière mécanique. Par exemple, les moyens pour ouvrir et fermer sont réalisés sous forme de moyens de blocage ou soupape d’arrêt. Il est considéré comme particulièrement avantageux que les moyens pour ouvrir et fermer puissent être actionnés manuellement, en particulier qu'ils soient disposés dans la région du passage de roue et qu'ils puissent être actionnés mécaniquement.
La configuration des moyens pour ouvrir et fermer, incluant les perfectionnements décrits, permet à l'utilisateur du véhicule automobile de commuter de manière très simple depuis l'état du diffuseur avec une force de portance négative relativement élevée à l'état du diffuseur avec un décrochage, et par conséquent une force de portance négative relativement faible, et inversement. Dans ce cas il n'est en particulier pas nécessaire que
-5le véhicule soit levé au moyen d'une plate-forme élévatrice pour effectuer les travaux de modification.
En ouvrant ou en fermant la conduite d'air plus ou moins fortement, on peut ajuster un flux d'air défini à travers la conduite d'air et le guider vers le diffuseur, afin de provoquer localement le décrochage souhaité. On peut ainsi, à l'aide des moyens pour ouvrir et fermer la conduite d'air, faire varier le débit volumique d'air à travers la conduite d'air entre des positions fermée, complètement ouverte, et diverses positions intermédiaires d'ouverture de la conduite d'air et commander ainsi le décrochage.
Par exemple, une soupape d'arrêt peut simplement être commutée par rotation dans les diverses positions de soupape. Aucun outil séparé ne doit être fourni pour obtenir les différents états de fonctionnement. Il n'est pas non plus nécessaire de démonter des pièces qui devraient ensuite être stockées séparément.
D'autres caractéristiques de l'invention résultent du dessin annexé et de la description de l'exemple de réalisation préféré reproduit dans le dessin, sans pour autant limiter l'invention.
En l'occurrence :
la figure 1 illustre une vue tridimensionnelle d'une automobile dans la région d'un diffuseur, vu obliquement depuis l'arrière, et obliquement dans le sens opposé au sens de conduite en avant du véhicule, la figure 2 illustre l'agencement de la figure 1 en coupe dans un plan vertical dans la région de la conduite d'air.
Il est illustré, pour un véhicule automobile 1, concrètement une voiture de sport, dans sa partie avant gauche, une région partielle d'un habillage avant 2 s'y trouvant et une région partielle d'une doublure d'aile 3 disposée derrière celle-ci. La doublure d'aile 3 est associée à la roue avant gauche du véhicule automobile 1.
Dans ce cas, les indications avant, arrière, gauche, droite se rapportent au véhicule automobile 1 se déplaçant vers l'avant. Les indications haut et bas se rapportent à un véhicule se déplaçant sur un sol horizontal.
Le véhicule automobile 1 présente, à gauche entre l'habillage avant 2 et la doublure d'aile 3, ainsi que devant la roue avant gauche, un canal d'écoulement 4, qui est formé par l'agencement de l'habillage avant 2 et de la doublure d'aile 3 et qui s'étend essentiellement de l'avant vers
-6l'arrière et verticalement. Ce canal d'écoulement 4 est ainsi disposé sur chant. Lorsque le véhicule automobile 1 roule, il se forme dans la région avant du véhicule, c'est-à-dire à l'avant, une zone de surpression d'air. De l'air est guidé dans le canal d'écoulement 4 par le biais d'une entrée avant 5 en forme de fente, orientée verticalement et sort à l'arrière hors du canal d'écoulement 4 à travers une sortie en forme de fente 6 configurée de manière similaire, c'est-à-dire orientée verticalement. De l'air est ainsi guidé à travers le canal d'écoulement 4 à la manière d'un rideau d'air dans la région de la roue avant et d'un disque de frein de la roue avant, ce qui entraîne d'une part un meilleur comportement aérodynamique du véhicule automobile, et d'autre part un refroidissement supplémentaire du disque de frein.
Au niveau du côté inférieur de l'habillage avant 4 et de la doublure d'aile 3 est formé un diffuseur 7, qui s'étend depuis la partie avant, de là à une entrée non illustrée, jusqu'à l'extrémité arrière de la doublure d'aile 3, et de là jusqu'à la sortie 8 du diffuseur 7. Une paroi inférieure de l'habillage avant 2 et une paroi inférieure de la doublure d'aile 3 forment dans une région partielle respective une paroi de guidage supérieure 9 du diffuseur 7. À gauche et à droite au niveau de la paroi de guidage supérieure 9, se raccordent une paroi de guidage gauche 10 et une paroi de guidage droite 11 du diffuseur 7. Les deux parois de guidage 10 et 11 sont disposées parallèlement l'une à l'autre et sont positionnées verticalement. Le diffuseur 7 est ouvert vers le bas, en direction du sol, et ne présente donc à cet endroit aucune paroi de guidage. La pression agissant verticalement dans le diffuseur 7 agit donc directement depuis la paroi de guidage supérieure 9 dans la direction du sol et provoque, en fonction de l'importance de la pression, une force de portance négative plus ou moins importante du véhicule automobile 1 dans la région d'un essieu avant du véhicule automobile 1 associé à la roue avant.
Dans la doublure d'aile 3 se composant de préférence de plastique est intégrée une conduite d'air 12. Celle-ci présente une entrée 13 et une sortie 14. La conduite d'air 12 débouche dans la région de l'entrée 13 dans le canal d'écoulement 4, dans lequel règne une surpression d'air lorsque le véhicule roule. L'entrée 13 de la conduite d'air 12 est disposée approximativement à mi longueur du canal d'écoulement 4, c'est-à-dire entre son entrée 5 et sa sortie 6. La conduite d'air 12 s'étend depuis le canal d'écoulement 4 à travers l'habillage avant 2 jusque dans la région de la paroi
-7de guidage supérieure 9 du diffuseur 7, concrètement sur toute la région entre la paroi de guidage gauche 10 et la paroi de guidage droite 11 parallèlement à la portion associée de la paroi de guidage supérieure 9 du diffuseur 7. À cet endroit, la conduite d'air 12 présente une pluralité d'ouvertures de sortie 15 disposées les unes derrière les autres, vu dans la direction transversale du véhicule, qui débouchent dans le diffuseur 7.
Dans la doublure d'aile 3 sont intégrés des moyens 16 pour ouvrir et fermer la conduite d'air 12. Il s'agit dans ce cas d'une soupape d'arrêt qui présente une partie rotative 17 pouvant être tournée à la main pour ouvrir et fermer l'accès à la conduite d'air 12. Si la partie rotative se trouve dans la position de blocage illustrée dans la figure 1, un passage du flux d'air depuis l'entrée 13 jusqu'à la sortie 14 de la conduite d'air 12 est empêché. Si la partie rotative 17, par contre, se trouve dans la position d'ouverture dans laquelle elle relie la région amont de la conduite d'air 12 à la région aval de la conduite d'air 12, de l'air est pressé avec une surpression dans la région de l'entrée 13 dans la conduite d'air 12, traverse celle-ci et ressort dans la région des diverses ouvertures de sortie 15 hors de la conduite d'air 12. Dans ce cas, les ouvertures de sortie 15 sont orientées verticalement et évacuent donc l'air vers le bas.
Si la conduite d'air 12 est fermée, le diffuseur 7, en raison de sa géométrie de diffuseur, agit de manière à provoquer une force de portance négative du véhicule automobile, définie en fonction des conditions d'afflux, dans la région de son essieu avant. Si l'on veut réduire cette force de portance négative, la partie rotative est tournée jusqu'à ce que de l'air afflue à travers la conduite d'air depuis l'entrée 13 jusqu'à la sortie 14 et sorte vers le bas au niveau du côté inférieur de la paroi de guidage supérieure 9 à travers les diverses ouvertures de sortie 15, ce qui provoque localement un décrochage, et inversement.
Les parties, éléments, composants, pièces et moyens suivants de l’invention sont référencés comme suit sur les dessins annexés :
Véhicule automobile
Habillage avant
Doublure d'aile
Canal d'écoulement
Entrée
Sortie
Diffuseur
-88 Sortie
Paroi de guidage supérieure
Paroi de guidage gauche
Paroi de guidage droite
Conduite d'air
Entrée
Sortie
Ouverture de sortie
Moyens
Partie rotative
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Véhicule automobile (1) comprenant un diffuseur avant (7), ouvert en direction du sol, et comprenant un dispositif disposé dans la région du diffuseur (7) pour modifier la force de portance négative du véhicule automobile dans la région d'un essieu avant du véhicule automobile, caractérisé en ce que le dispositif présente une conduite d'air (12) avec une entrée (13) dans la région d'une zone de surpression avant du véhicule automobile et une sortie (14) dans la région du diffuseur (7) ainsi que des moyens (16) pour ouvrir et fermer la conduite d'air (12).
  2. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée (13) est disposée dans la région d'un guidage d'air (4) pour conduire de l'air vers une roue avant et/ou un dispositif de freinage pour une roue avant.
  3. 3. Véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'entrée (13) est disposée dans la région d'un habillage avant (2) ou d'une doublure d'aile (3) du véhicule automobile (1).
  4. 4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diffuseur (7) est intégré dans une doublure d'aile (3).
  5. 5. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diffuseur (7) présente une paroi de guidage supérieure (9).
  6. 6. Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diffuseur (7) présente la paroi de guidage supérieure (9) et des parois de guidage latérales (10, 11) pour guider le flux d'air du diffuseur.
  7. 7. Véhicule automobile selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la sortie (14) de la conduite d'air (12) est disposée dans la région de la paroi de guidage supérieure (9) ou de la paroi de guidage latérale (10, 11).
  8. 8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la sortie (14) de la conduite d'air (12) est disposée dans la région du premier tiers du diffuseur (7).
  9. 9. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la sortie (14) de la conduite d'air
    - 10(12) présente plusieurs ouvertures de sortie (15) ou une ou plusieurs fentes de sortie.
  10. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pluralité d'ouvertures de sortie (15) ou la pluralité de fentes de
    5 sortie sont disposées les unes à côté des autres, en particulier les unes derrière les autres dans une direction transversale du véhicule (1).
  11. 11. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la sortie (14) de la conduite d'air (12) est réalisée de telle sorte que lorsque la conduite d'air (12) est ouverte,
    10 de l'air entre sur toute la largeur du diffuseur (7) dans ce dernier.
  12. 12. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens (16) pour ouvrir et fermer la conduite d'air (12) fonctionnent mécaniquement.
  13. 13. Véhicule automobile selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens (16) pour ouvrir et fermer sont réalisés sous forme de soupape d'arrêt.
  14. 14. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les moyens (16) pour ouvrir et fermer peuvent être actionnés manuellement, en particulier peuvent être
    20 actionnés mécaniquement dans la région du passage de roue.
    3,2^
    212
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