FR3108304A1 - Vehicle equipped with a front inlet-vertical outlet air duct - Google Patents
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Abstract
Véhicule équipé d’un conduit à lame d’air entrée frontale-sortie verticale L’invention concerne un véhicule équipé d’un conduit (C) à lame d’air. L’entrée d’air (E) du conduit (C) fait face à l’avant du véhicule et comporte une fente (FE) dont la hauteur (HE) est d’une dimension de quelques centimètres de hauteur. La sortie (S) du conduit (C) éjecte de l’air vers le haut suivant une fente de sortie (FS) dont la hauteur (HS) est d’une dimension de quelques millimètres à 1 cm, en ordre de grandeur 5 mm. La vitesse d’éjection de l’air est fonction du rapport de la surface de la section de la fente d’entrée d’air (FE) divisée par la surface de la section de la fente (FS) d’éjection de l’air. Quant la fente d’éjection (FS) est implantée dans l’auvent (AV) d’un véhicule automobile, cette éjection d’air participe à la protection du pare-brise (PB) contre la pluie. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1.Vehicle equipped with a front inlet-vertical outlet air knife duct The invention relates to a vehicle equipped with an air knife duct (C). The air inlet (E) of the duct (C) faces the front of the vehicle and has a slot (FE) whose height (HE) is a dimension of a few centimeters in height. The outlet (S) of the duct (C) ejects air upwards following an outlet slit (FS) whose height (HS) is of a dimension of a few millimeters to 1 cm, in the order of 5 mm. . The air ejection speed is a function of the ratio of the area of the section of the air inlet slot (FE) divided by the area of the section of the ejection slot (FS) of the air. When the ejection slot (FS) is installed in the awning (AV) of a motor vehicle, this air ejection helps protect the windshield (PB) against rain. Figure to be published with the abstract: Fig. 1.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION TO WHICH THE INVENTION RELATES
L’invention concerne un système de la réduction de la traînée notamment d’un véhicule terrestre.The invention relates to a system for reducing the drag in particular of a land vehicle.
ART ANTERIEURPRIOR ART
L’aérodynamique des véhicules fait l’objet depuis toujours de la recherche d’optimisation notamment du coefficient de traînée Cx et de la valeur du SCX traduisant la résistance à l’avancement du véhicule fonction de sa surface frontale S.The aerodynamics of vehicles has always been the subject of optimization research, in particular the drag coefficient Cx and the value of the SCX reflecting the resistance to the advancement of the vehicle as a function of its frontal surface S.
Lors de la guerre 14-18, Constantin Chilowski cherche à influencer l’écoulement de l’air autour d’un obus en mouvement par un jet sortant perpendiculairement à l’axe de l’obus, dans le but de diminuer la résistance que l’air oppose aux projectiles.During the 14-18 war, Constantin Chilowski seeks to influence the flow of air around a moving shell by a jet leaving perpendicular to the axis of the shell, in order to reduce the resistance that the shell air opposes projectiles.
En 2014, la structure d’un projet de voiture volante évolue encore, avec l'utilisation lors des phases de croisière de l'effet Chilowski consistant à projeter un jet d'air mince sous pression, normal à l'écoulement, sur le nez et les bords d'attaque, couvrant ensuite l'essentiel de la surface mouillée par effet Coandă.In 2014, the structure of a flying car project is still evolving, with the use during cruise phases of the Chilowski effect consisting in projecting a thin jet of pressurized air, normal to the flow, on the nose and the leading edges, then covering most of the surface wetted by the Coandă effect.
En 2017, le brevet FR1756685 en propose l’application pour un véhicule terrestre.In 2017, the patent FR1756685 proposed its application for a land vehicle.
Dans ce brevet, la source de l’air projeté est un générateur de gaz comprimé.In this patent, the source of the projected air is a compressed gas generator.
Cette solution apparaît difficilement réalisable en regard de la volumétrie de gaz à générer et produirait des nuisances à bord du véhicule.This solution appears difficult to implement with regard to the volume of gas to be generated and would produce nuisances on board the vehicle.
A titre d’exemple, propulser de l’air à 200 m/s sur une fente de 5 mm sur 1 mètre de large représenterait 1 000 litres d’air par seconde.For example, propelling air at 200 m/s through a 5 mm slot 1 meter wide would represent 1,000 liters of air per second.
De plus le gain aérodynamique est fragile dans la mesure où l’énergie à consacrer pour comprimer l’air et pour le projeter doit être inférieure à l’énergie économisée par la réduction de traînée.In addition, the aerodynamic gain is fragile insofar as the energy to be devoted to compress the air and to project it must be less than the energy saved by the drag reduction.
De fait, le rendement d’un tel générateur de gaz comprimé est très inférieur aux 100 % d’une machine parfaite. Si ce générateur est entraîné par le moteur, il faut déjà prendre en compte le rendement du moteur thermique très inférieur à 1 à multiplier par le rendement du compresseur mécanique également inférieur à 1. De même si la variante consiste à utiliser un système de turbo-compression activé par les gaz d’échappement du moteur thermique.In fact, the efficiency of such a compressed gas generator is much lower than the 100% of a perfect machine. If this generator is driven by the engine, it is already necessary to take into account the efficiency of the heat engine much lower than 1 to be multiplied by the efficiency of the mechanical compressor also lower than 1. Similarly if the variant consists in using a turbo- compression activated by the exhaust gases of the internal combustion engine.
Par ailleurs le flux d’air éjecté verticalement est placé à l’avant du bouclier avant et perturbe complètement le flux d’air frais qui doit traverser les entrées d’air de la calandre pour atteindre la façade aérothermique du moteur afin d’en assurer son refroidissement.Furthermore, the flow of air ejected vertically is placed at the front of the front bumper and completely disturbs the flow of fresh air which must pass through the air intakes of the grille to reach the aerothermal front of the engine in order to ensure its cooling.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Le véhicule dispose d’un système de réduction de la trainée comportant un conduit d’une lame d’air dont l’entrée d’air fait face à l’avant du véhicule et comporte une fente d’entrée d’une dimension de quelques centimètres de hauteur et dont la sortie éjecte de l’air vers le haut suivant une fente de sortie de quelques millimètres à 1 cm de hauteur, la vitesse d’éjection de l’air étant fonction du rapport de la surface de la section de la fente d’entrée d’air divisée par la surface de la section de la fente de sortie d’éjection de l’air.The vehicle has a drag reduction system comprising an air gap duct, the air inlet of which faces the front of the vehicle and comprises an inlet slot with a dimension of a few centimeters in height and the outlet of which ejects air upwards following an exit slit of a few millimeters to 1 cm in height, the air ejection speed being a function of the ratio of the surface area of the section of the air inlet slot divided by the sectional area of the air outlet outlet slot.
Le rapport de la surface de la section de la fente d’entrée de l’air divisée par la surface de la section la fente de sortie d’éjection de l’air peut être compris entre 4 et 10.The ratio of the cross-sectional area of the air inlet slot divided by the cross-sectional area of the air ejection outlet slot can be between 4 and 10.
La vitesse d’éjection de l’air en sortie peut être comprise entre 150 mètres par secondes et 250 mètres par seconde.The air ejection speed at the outlet can be between 150 meters per second and 250 meters per second.
En variante à une géométrie fixe plus simple, la hauteur de la fente d’entrée d’air peut être variable et commandable en fonction de la vitesse du véhicule.As an alternative to a simpler fixed geometry, the height of the air inlet slot can be variable and controllable depending on the speed of the vehicle.
En particulier le véhicule peut être un véhicule automobile terrestre.In particular, the vehicle may be a land motor vehicle.
Dans ce cas la largeur de la fente d’entrée d’air est de l’ordre de la largeur de la façade aérothermique du véhicule.In this case, the width of the air inlet slot is of the order of the width of the aerothermal front of the vehicle.
Quant à la largeur de la fente d’éjection d’air, elle peut être comprise entre la largeur de la façade aérothermique du véhicule et la largeur du pare-brise.As for the width of the air ejection slot, it can be between the width of the aerothermal front of the vehicle and the width of the windshield.
L’entrée d’air peut être aménagée en écope sur le capot mais de façon privilégiée, l’implantation de l’entrée d’air est dans le compartiment moteur.The air intake can be arranged as a scoop on the bonnet, but the location of the air intake is preferably in the engine compartment.
Quand l’entrée d’air est implantée dans le compartiment moteur et partage l’air admis par la calandre, il est avantageux que le système module la répartition de l’air entrant dans le compartiment moteur entre l’air destiné à refroidir le moteur et l’air destiné à réduire la traînée aérodynamique.When the air intake is located in the engine compartment and shares the air admitted by the grille, it is advantageous for the system to modulate the distribution of the air entering the engine compartment between the air intended to cool the engine and air intended to reduce aerodynamic drag.
Dans ce cas, des paramètres d’entrées du système sont la vitesse du véhicule, la température de l’air extérieur et la température du moteur.In this case, the system input parameters are vehicle speed, outside air temperature and engine temperature.
Il est privilégié que l’air est éjecté à une hauteur supérieure à la façade aérothermique de façon à éviter de perturber le refroidissement du moteur.It is preferable that the air is ejected at a height greater than the aerothermal front so as to avoid disturbing the cooling of the engine.
Selon un mode de réalisation, la fente d’éjection de l’air et le bord avant du capot coïncident.According to one embodiment, the air ejection slot and the front edge of the cover coincide.
Selon un autre mode réalisation, la fente d’éjection de l’air débouche dans l’auvent du véhicule à la base du pare-brise.According to another embodiment, the air ejection slot opens into the cowl of the vehicle at the base of the windshield.
Il est alors possible d’utiliser le capot comme face supérieure du conduit ce qui fait que le conduit longe en partie le capot.It is then possible to use the cover as the upper face of the duct, which means that the duct partly runs along the cover.
Cela permet de participer à l’isolation phonique du compartiment moteur vers l’extérieur du véhicule.This contributes to the sound insulation of the engine compartment towards the outside of the vehicle.
Cela permet également de participer au respect de la norme choc tête d’un piéton sur le capot.This also makes it possible to contribute to compliance with the standard impacting the head of a pedestrian on the bonnet.
Par ailleurs, fait que la projection d’air à la sortie de la fente d’éjection soit positionnée dans l’auvent du véhicule à la base du pare-brise participe à la protection du pare-brise contre la pluie.In addition, the fact that the air projection at the exit of the ejection slot is positioned in the cowl of the vehicle at the base of the windshield contributes to the protection of the windshield against the rain.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference is made to the appended drawings.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Le véhicule (V) dispose d’un système (S) de réduction de la trainée comportant un conduit (C) d’une lame d’air.The vehicle (V) has a drag reduction system (S) comprising a conduit (C) for an air gap.
L’entrée d’air (E) du conduit fait face à l’avant du véhicule comporte une fente (FE) dont la hauteur (HE) est d’une dimension de quelques centimètres de hauteur.The air inlet (E) of the duct facing the front of the vehicle has a slot (FE) whose height (HE) is a few centimeters high.
La sortie (S) du conduit (C) éjecte de l’air vers le haut suivant une fente de sortie (FS) dont la hauteur (HS) est d’une dimension de quelques millimètres à 1 cm, en ordre de grandeur 5 mm.The outlet (S) of the duct (C) ejects air upwards following an outlet slot (FS) whose height (HS) is of a dimension of a few millimeters to 1 cm, in order of magnitude 5 mm .
La vitesse d’éjection de l’air est fonction du rapport de la surface de la section de la fente d’entrée d’air (FE) divisée par la surface de la section de la fente (FS) d’éjection de l’air.The air ejection velocity is a function of the ratio of the cross-sectional area of the air inlet slot (FE) divided by the cross-sectional area of the ejection slot (FS). air.
Le rapport de la surface de la section de la fente d’entrée d’air (FE) divisée par la surface de la section la fente (FS) d’éjection de l’air en sortie peut être compris entre 4 et 10.The ratio of the area of the section of the air inlet slot (FE) divided by the area of the section of the outlet air ejection slot (FS) can be between 4 and 10.
La vitesse d’éjection de l’air en sortie peut être comprise entre 150 mètres par secondes et 250 mètres par seconde.The air ejection speed at the outlet can be between 150 meters per second and 250 meters per second.
A titre d’exemple, la hauteur (HE) de l’entrée d’air (E) peut être de 3 cm ce qui représente un ratio de 6 pour une fente (FS) d’éjection d’une hauteur (HS) de 5 mm.By way of example, the height (HE) of the air inlet (E) can be 3 cm, which represents a ratio of 6 for an ejection slot (FS) with a height (HS) of 5mm.
Si la vitesse du véhicule est 90 km/h soit 25 m/s, cela donne multiplié par 6, 150 m/s.If the speed of the vehicle is 90 km/h or 25 m/s, this gives multiplied by 6, 150 m/s.
Si la vitesse du véhicule est 120 km/h soit 33,33 m/s, cela donne multiplié par 6, 200 m/s.If the speed of the vehicle is 120 km/h or 33.33 m/s, this gives multiplied by 6, 200 m/s.
Si la vitesse du véhicule est 150 km/h soit 41,66 m/s, cela donne multiplié par 6, 250 m/s.If the speed of the vehicle is 150 km/h or 41.66 m/s, this gives multiplied by 6, 250 m/s.
La figure 1 montre un mode de réalisation du conduit qui est une géométrie fixe.Figure 1 shows one embodiment of the conduit which is a fixed geometry.
Le conduit (C) comporte dans ce cas une entrée d’air (E), un raccord (R) qui change la direction du flux d’air et une sortie (S) d’éjection de l’air.The duct (C) in this case comprises an air inlet (E), a fitting (R) which changes the direction of the air flow and an air ejection outlet (S).
L’entrée d’air (E) est dans de mode de réalisation un prisme à bases trapézoïdales dont la hauteur initiale par exemple de 3 centimètres diminue progressivement vers 5 mm sur une dizaine de centimètres.The air inlet (E) is in this embodiment a prism with trapezoidal bases whose initial height, for example 3 centimeters, gradually decreases to 5 mm over about ten centimeters.
Le raccord (R) a la forme d’un coude pour modifier l’orientation de 90°du flux d’air entrant capté frontalement et sortant verticalement.The fitting (R) has the shape of an elbow to modify the 90° orientation of the incoming air flow captured frontally and exiting vertically.
La sortie (S) d’air permet ainsi de projeter l’air vers le haut.The air outlet (S) thus allows the air to be projected upwards.
Bien entendu, les fentes (FE) et (FS) représentées avec des sections planes rectangulaires peuvent en pratique être galbées en fonction des volumes du véhicule notamment la courbure de la face avant (FA), la courbure du capot (CA) et la courbure du pare-brise (PB), aucune de ces pièces n’étant en général planes.Of course, the slots (FE) and (FS) represented with flat rectangular sections can in practice be curved according to the volumes of the vehicle, in particular the curvature of the front face (FA), the curvature of the bonnet (CA) and the curvature of the windshield (PB), none of these parts being generally flat.
La distance entre la paroi supérieure du conduit et la paroi inférieure du conduit peut être maintenue par des plots ou de fines cloisons verticales offrant peu de résistance au flux d’air.The distance between the upper duct wall and the lower duct wall can be maintained by studs or thin vertical partitions offering little resistance to airflow.
En variante à une géométrie fixe plus simple, la hauteur (HE) de la fente d’entrée d’air (FE) peut être variable et commandable en fonction de la vitesse du véhicule (V).As an alternative to a simpler fixed geometry, the height (HE) of the air inlet slot (FE) can be variable and controllable as a function of vehicle speed (V).
Cela est représenté figure 2. A titre d’exemple la face inférieure du prisme d’entrée d’air (E) est en fait un volet mobile (VM) pivotant autour d’un axe (A).This is shown in Figure 2. By way of example, the underside of the air inlet prism (E) is in fact a mobile flap (VM) pivoting around an axis (A).
La hauteur (HE) de la fente d’entrée d’air (FE) devient alors pilotable par un volet mobile (VM) commandable.The height (HE) of the air inlet slot (FE) then becomes controllable by a controllable movable flap (VM).
De façon classique, il peut s’agir d’une motorisation du volet mobile (VM) par moteur pas à pas, analogue à celle des volets de groupe de chauffage/climatisation ou des volets de calandre actifs.Conventionally, it may be a motorization of the mobile shutter (VM) by stepper motor, similar to that of the heating/air conditioning group shutters or the active grille shutters.
Alors le ratio devenu pilotable permet de gérer en fonction de la vitesse du véhicule (V) la vitesse d’éjection de l’air qui doit rester subsonique pour conserver l’effet d’accélération de la vitesse.Then the ratio that has become controllable makes it possible to manage, depending on the speed of the vehicle (V), the air ejection speed which must remain subsonic to maintain the speed acceleration effect.
A défaut, on aurait un effet col sonique qui serait néfaste dans la mesure où la résistance à l’avancement de la prise d’air frontal augmenterait sans que la vitesse d’éjection limitée à la vitesse du son augmente et donc sans diminution supplémentaire de la traînée.Otherwise, there would be a sonic neck effect which would be harmful insofar as the resistance to the advancement of the front air intake would increase without the ejection speed limited to the speed of sound increasing and therefore without additional reduction of the trainee.
En particulier le véhicule (V) peut être un véhicule automobile terrestre conventionnel tel que représenté de façon synthétique en perspective figure 3 et en vue latérale figure 4 avec vue du compartiment moteur (CM) agrandie figure 5.In particular, the vehicle (V) can be a conventional land motor vehicle as shown synthetically in perspective in Figure 3 and in side view in Figure 4 with an enlarged view of the engine compartment (CM) in Figure 5.
De façon la plus usuelle, il s’agit de véhicules à moteur (M) thermique sachant qu’il existe également des versions hybrides ou tout électrique.Most commonly, these are vehicles with internal combustion engines (M), knowing that there are also hybrid or all-electric versions.
L’électronique de commande du système (S) dans sa version pilotable peut bien sûr être réalisée par un boîtier électronique dédié, mais dans les véhicules modernes il est plus judicieux que cela fasse partie des fonctionnalités du boitier de contrôle moteur ou d’un boitier central d’habitacle tel qu’un boitier de servitude intelligent.The control electronics of the system (S) in its controllable version can of course be produced by a dedicated electronic box, but in modern vehicles it is more appropriate for this to be part of the functions of the engine control box or a box central cabin such as an intelligent service box.
Sur la figure 3, est noté en particulier le pare-brise (BP) ainsi que sa largeur (LP) essentiellement à sa base d’une dimension typique entre 1m30 et 1m40.In Figure 3, the windshield (BP) is noted in particular, as well as its width (LP) essentially at its base with a typical dimension between 1m30 and 1m40.
En fonction des modèles, le capot (CA) peut être comme représenté avec sa ligne de capot (LC) qui est le bord avant du capot, à hauteur des feux. Le capot (CA) peut être plus court avec une ligne de capot (LC) plus haute et plus près du pare-brise (PB). Sur d’autres modèles, le capot (CA) peut au contraire être plus imposant et embarquer la calandre, la ligne de capot (LC) descendant alors jusqu’au bouclier avant.Depending on the model, the bonnet (CA) may be shown with its bonnet line (LC) which is the front edge of the bonnet, at the height of the lights. The hood (CA) can be made shorter with a hood line (LC) higher and closer to the windshield (PB). On other models, the bonnet (CA) can on the contrary be more imposing and embed the grille, the bonnet line (LC) then descending to the front bumper.
Des entrées d’air (EA) aménagées sur le face avant (FA) permettent de refroidir le moteur. Leur nombre et leurs formes participent à l’aspect visuel de la calandre qui contribue souvent à l’identité visuelle de la marque automobile indépendamment de sa fonction technique.Air inlets (EA) arranged on the front face (FA) cool the engine. Their number and shapes contribute to the visual appearance of the grille, which often contributes to the visual identity of the car brand independently of its technical function.
La figure 4 montre un véhicule terrestre à moteur thermique en vue latérale avec vue interne du compartiment moteur (CM), zoomé figure 5.Figure 4 shows a land vehicle with combustion engine in side view with internal view of the engine compartment (CM), zoomed in figure 5.
Ce compartiment moteur (CM) est l’espace compris en longitudinal entre la face avant (FA) et le tablier (T), et en hauteur entre la limite basse de garde au sol qui peut être matérialisée par un sabot ou un carénage aérodynamique et le capot (CA).This engine compartment (CM) is the space comprised longitudinally between the front face (FA) and the apron (T), and in height between the lower ground clearance limit which can be materialized by a shoe or an aerodynamic fairing and the cover (CA).
De façon classique le compartiment moteur (CM) comprend le moteur (M) représenté sans accessoires à compléter notamment de sa ligne d’admission d’air, de sa ligne d’échappement et d’une boite de vitesses pour faire le groupe motopropulseur complet.Conventionally, the engine compartment (CM) includes the engine (M) represented without accessories to be completed, in particular with its air intake line, its exhaust line and a gearbox to make the complete powertrain. .
Il comporte également pour son refroidissement une façade aérothermique comportant un radiateur (RA) et un ventilateur (VE).It also comprises for its cooling an aerothermal facade comprising a radiator (RA) and a fan (VE).
Cette façade aérothermique a une largeur (LF) de l’ordre de 80 cm à 1 mètre et placée derrière la calandre.This aerothermal facade has a width (LF) of the order of 80 cm to 1 meter and is placed behind the grille.
L’air frais extérieur arrive frontalement sur le radiateur par les espaces aménagés (EA) d’entrées d’air dans la calandre du véhicule (V).Fresh outside air arrives frontally at the radiator via the air inlet spaces (EA) in the grille of the vehicle (V).
Quant à l’auvent (A), il représente un espace différent pour loger les mécanismes d’essuie-vitre et pour servir à la prise d’air du groupe de climatisation.As for the cowl (A), it represents a different space to house the windscreen wiper mechanisms and to be used for the air intake of the air conditioning unit.
La figure 6 illustre un premier mode de réalisation du système (S) de réduction de traînée du véhicule (V).FIG. 6 illustrates a first embodiment of the system (S) for reducing the drag of the vehicle (V).
Dans ce premier mode de réalisation, la prise d’air de l’entrée d’air (E) se fait à l’extérieur du capot, en écope de façon analogue à certaines prises d’air d’admission moteur de modèles de compétition.In this first embodiment, the air intake of the air inlet (E) is outside the hood, scoop similarly to some engine intake air intakes of competition models .
L’entrée d’air (E) peut ainsi être aménagée en écope sur le capot (CA) mais de façon privilégiée, l’implantation de l’entrée d’air (E) est dans le compartiment moteur (CM).The air inlet (E) can thus be arranged as a scoop on the hood (CA) but in a preferred manner, the location of the air inlet (E) is in the engine compartment (CM).
La figure 7 illustre un deuxième mode de réalisation du système (S) de réduction de traînée du véhicule (V) dans lequel l’entrée d’air (E) est implantée dans le compartiment moteur (CM) à l’avant du véhicule (V).FIG. 7 illustrates a second embodiment of the drag reduction system (S) of the vehicle (V) in which the air intake (E) is located in the engine compartment (CM) at the front of the vehicle ( V).
Dans ce cas la largeur (LE) de la fente (FE) d’entrée d’air est de l’ordre de la largeur (LF) de la façade aérothermique du véhicule (V) pour exploiter au maximum la largeur disponible, autour d’1 mètre.In this case, the width (LE) of the air inlet slot (FE) is of the order of the width (LF) of the aerothermal front of the vehicle (V) to make maximum use of the available width, around '1 meter.
Tel que représenté, le système (S) dispose d’une entrée d’air dédiée (E), séparée des entrées d’air (EA) de la calandre à destination du moteur.As shown, the system (S) has a dedicated air intake (E), separate from the air intakes (EA) of the grille to the engine.
Quand par contre, l’entrée d’air (E) est implantée dans le compartiment moteur (CM) et partage l’air admis par la calandre, il est avantageux que le système (S) module la répartition de l’air entrant dans le compartiment moteur (CM) entre l’air destiné à refroidir le moteur (M) et l’air destiné à réduire la traînée aérodynamique.When, on the other hand, the air intake (E) is located in the engine compartment (CM) and shares the air admitted by the grille, it is advantageous for the system (S) to modulate the distribution of the air entering the the engine compartment (CM) between the air intended to cool the engine (M) and the air intended to reduce aerodynamic drag.
Cette répartition peut être modulé par un volet mobile (VM) dédié.This distribution can be modulated by a dedicated mobile shutter (VM).
Dans ce cas, des paramètres d’entrées du système sont la vitesse du véhicule (V), la température de l’air extérieur et la température du moteur (M).In this case, the system input parameters are the vehicle speed (V), the outside air temperature and the engine temperature (M).
En particulier, le refroidissement du moteur est privilégié quand le véhicule (V) est à l’arrêt dans des embouteillages en ville en pleine canicule.In particular, engine cooling is preferred when the vehicle (V) is stationary in traffic jams in town during the heat wave.
Au contraire, l’aérodynamique du véhicule (V) est privilégiée quand le véhicule roule à grande vitesse par temps frais.On the contrary, the aerodynamics of the vehicle (V) are favored when the vehicle is driven at high speed in cool weather.
Il est privilégié que l’air est éjecté à une hauteur supérieure à la façade aérothermique de façon à éviter de perturber le refroidissement du moteur (M).It is preferable that the air is ejected at a height greater than the aerothermal front so as to avoid disturbing the cooling of the motor (M).
La figure 8 illustre un troisième mode de réalisation dans lequel, la fente (FS) d’éjection de l’air et le bord avant (LC) du capot (CA) coïncident. Ceci présente l’avantage de ne pas créer une ligne supplémentaire d’éjection d’air sur le capot (CA).Figure 8 illustrates a third embodiment in which the air ejection slot (FS) and the front edge (LC) of the cover (CA) coincide. This has the advantage of not creating an additional air ejection line on the bonnet (CA).
Le jeu usuellement laissé entre la face avant (FA) et l’avant du capot (CA) est déjà de quelques millimètres et permet de positionner au même emplacement la fente de sortie (FS) d’éjection de l’air.The clearance usually left between the front face (FA) and the front of the cover (CA) is already a few millimeters and allows the air ejection outlet slot (FS) to be positioned in the same location.
La figure 9 illustre les conséquences sur le véhicule (V) du déplacement de la ligne (LC) de capot (CA) intentionnel d’un point de vue technique indépendamment du design.Figure 9 illustrates the consequences on the vehicle (V) of the displacement of the line (LC) of the bonnet (CA) intentionally from a technical point of view, independently of the design.
La figure 10 illustre un quatrième et dernier mode réalisation dans lequel la fente de sortie (FS) d’éjection de l’air débouche dans l’auvent (A) du véhicule (V) à la base du pare-brise (PB).Figure 10 illustrates a fourth and final embodiment in which the air ejection outlet slot (FS) opens into the cowl (A) of the vehicle (V) at the base of the windshield (PB).
Il est alors possible d’utiliser le capot (CA) comme face supérieure du conduit (C) au niveau de son raccord (R) ce qui fait que le conduit (C) longe en partie le capot (CA).It is then possible to use the cover (CA) as the upper face of the duct (C) at its connection (R), which means that the duct (C) partly runs along the cover (CA).
Cela permet de participer à l’isolation phonique du compartiment moteur (CM) vers l’extérieur du véhicule (V).This contributes to the sound insulation of the engine compartment (CM) towards the outside of the vehicle (V).
Cela permet également de participer au respect de la norme choc tête d’un piéton sur le capot (CA) en cas de collision frontale avec un piéton.This also makes it possible to contribute to compliance with the standard impact of a pedestrian's head on the bonnet (CA) in the event of a frontal collision with a pedestrian.
Par ailleurs, le fait que la projection d’air à la sortie de la fente d’éjection soit positionnée dans l’auvent du véhicule à la base du pare-brise peut participer à la protection du pare-brise contre la pluie.Furthermore, the fact that the air projection at the exit of the ejection slot is positioned in the cowl of the vehicle at the base of the windscreen can contribute to the protection of the windscreen against the rain.
En effet, en cas de pluie la vitesse des gouttes de pluie est en général inférieure à 10 m/s et donc un flux d’air projeté à plus de 150 m/s va emporter vers le haut les gouttes de pluie épargnant de ce fait en partie le pare-brise (BP).Indeed, in the event of rain, the speed of the raindrops is generally less than 10 m/s and therefore an air flow projected at more than 150 m/s will carry the raindrops upwards thereby sparing partly the windshield (BP).
Dans cette configuration, la largeur (LS) de la fente de sortie (FS) sera proche de la largeur (LP) du pare-brise (BP).In this configuration, the width (LS) of the exit slot (FS) will be close to the width (LP) of the windshield (BP).
A titre d’exemple, il convient d’augmenter la hauteur (HE) de la fente d’entrée (FE) en passant de 3 à 4 centimètres obtenir les mêmes ratios de multiplication de l’ordre de 6 pour une hauteur (HS) de 5 mm malgré une largeur (LS) de 133 cm à comparer à une largeur (LE) d’1 mètre.For example, it is advisable to increase the height (HE) of the entrance slot (FE) from 3 to 4 centimeters to obtain the same multiplication ratios of the order of 6 for a height (HS) 5 mm despite a width (LS) of 133 cm compared to a width (LE) of 1 meter.
L’ensemble des modes de réalisations du système (S) peuvent toujours être sophistiqués en pilotant au moins un volet mobile (VM).All of the embodiments of the system (S) can always be sophisticated by controlling at least one mobile shutter (VM).
Un premier paramètre de commande est la vitesse du véhicule (V).A first control parameter is the vehicle speed (V).
D’une part, la vitesse du véhicule qui est celle de la vitesse d’entrée de la lame d’air conditionne l’ouverture d’un volet (VM) pour obtenir à une vitesse donnée la même vitesse de sortie de l’air projeté ou une consigne fonction de la vitesse du véhicule (V).On the one hand, the speed of the vehicle which is that of the inlet speed of the air gap conditions the opening of a flap (VM) to obtain at a given speed the same air outlet speed projected or a setpoint depending on the speed of the vehicle (V).
D’autre part, la vitesse du véhicule intervient également dans l’intérêt de l’optimisation aérodynamique elle-même du véhicule qui est faible en ville à moins de 50 km/h et important sur autoroute à 130 km/h voire plus en fonction des pays.On the other hand, the speed of the vehicle also intervenes in the interest of the aerodynamic optimization itself of the vehicle which is low in town at less than 50 km/h and high on the motorway at 130 km/h or even more depending on countries.
Par ailleurs en ville à moins de 50 km/h on peut souhaiter limiter ou inhiber le système par exemple en fonction des possibles nuisances sonores.In addition, in town at less than 50 km/h, you may wish to limit or inhibit the system, for example depending on possible noise pollution.
Par ailleurs, on peut tenir compte des conditions climatiques pour moduler ou inhiber le système (S) en fonction de la météorologie. Cela peut se faire en prenant en compte l’activation ou non des essuie-vitre. Pour les véhicules les plus sophistiqués on peut prendre les données du capteur de pluie quand il existe et de la température extérieure pour moduler ou inhiber le système (S) en présence de pluie ou de neige.Moreover, the climatic conditions can be taken into account to modulate or inhibit the system (S) according to the meteorology. This can be done by taking into account whether or not the wipers are activated. For the most sophisticated vehicles, data can be taken from the rain sensor when it exists and from the outside temperature to modulate or inhibit the system (S) in the presence of rain or snow.
En termes d’application industrielle, le système de la réduction de la traînée selon l’invention concerne notamment les véhicules (V) automobiles à moteur (M) thermique.In terms of industrial application, the drag reduction system according to the invention relates in particular to motor vehicles (V) with a thermal engine (M).
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de solutions techniques dans différents domaines.The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but those skilled in the art will be able to add any variant to it in accordance with their spirit for a range of technical solutions in different fields.
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- 2020-03-17 FR FR2002613A patent/FR3108304A1/en active Pending
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