FR3137021A1 - Module de face avant aérodynamique pour véhicule - Google Patents

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shutter
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cylinder
deflector
air
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FR2206137A
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Vijendra KUMAR
Frederic Vacca
Sebastien Velasco
Laura Marion
Karim Arab
Sai Sirichandra KOKILAVAI
Akshay Ramesh BHIMANI
Venkatesh PENTAPALLI
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Module de face avant pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, comprenant : Au moins un dispositif d'obturation d’air principal comprenant Au moins une entrée d’air principale, etAu moins un obturateur principal d’un flux d’air configuré pour, en fonction de la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale, passer d’une position initiale à une position reculée, Au moins un déflecteur du flux d’air monté sur le module de face avant, etAu moins un dispositif de conversion configuré pour être actionné par l’obturateur principal. Figure de l’abrégé : Figure 7

Description

Module de face avant aérodynamique pour véhicule
La présente invention se rapporte au domaine des modules de face avant aérodynamiques pour véhicule, notamment pour véhicule automobile. La présente invention se rapporte également à un procédé de déviation d’un flux d’air mis en œuvre par ledit module de face avant de véhicule.
L'aérodynamique est la science de l'écoulement de l'air autour et à l'intérieur des objets. Plus généralement, elle peut être qualifiée de "dynamique des fluides", l'air étant un type de fluide. A partir d’une faible vitesse, l'écoulement de l'air autour et à l'intérieur d'un véhicule a un effet sur l'accélération, la vitesse de pointe et la consommation en carburant du véhicule. Il est donc nécessaire de comprendre et d'optimiser la manière dont l'air circule autour et à travers le véhicule. En optimisant l'aérodynamisme des véhicules, la traînée, le bruit du vent, les émissions sonores, les forces de portance indésirables, les émissions de CO2 peuvent être minimisées lorsque le véhicule se déplace à vitesse élevée.
Les réglementations sont de plus en plus exigeantes en ce qui concerne les émissions de dioxyde de carbone (CO2). L’optimisation de l'aérodynamisme du véhicule, et notamment de sa face avant joue un rôle clé dans la réduction des émissions de CO2 des véhicules automobiles.
La face avant d’un véhicule, par exemple d’un véhicule automobile, est un élément important pour l’aérodynamisme d’un véhicule. La face avant du véhicule créé un effet de pression frontale, cet effet de pression étant généré par la face avant du véhicule qui pousse l'air hors de son chemin. La pression frontale est causée par l'air qui tente de s'écouler de part et d’autre de la face avant du véhicule. Lorsque des millions de molécules d'air s'approchent de la face avant du véhicule, elles commencent à se comprimer et, ce faisant, augmentent la pression de l'air à l'avant du véhicule. Dans le même temps, les molécules d'air qui se déplacent sur les flancs du véhicule sont à pression atmosphérique, une pression inférieure à celle des molécules à l'avant du véhicule. Les molécules d'air comprimé cherchent naturellement un moyen de sortir de la zone haute pression située à l'avant du véhicule et se dirigent ainsi vers les flancs, le dessus et le dessous du véhicule où la pression est plus faible.
Les véhicules comprennent parfois sur leur face avant un ou plusieurs dispositifs d’obturation d’air comprenant des obturateurs, par exemple des volets. Un tel dispositif est parfois désigné par l'acronyme AGS, provenant de l'expression de langue anglaise "Active Grille Shutter" (obturateur actif de calandre). Le dispositif permet d'ouvrir ou de fermer l'accès de l'air à un compartiment moteur via un ensemble de volets agencé sur la face avant du véhicule automobile. En position ouverte, l'air peut circuler à travers l'entrée d'air, et participer au refroidissement du moteur du véhicule automobile. En position fermée, l'air ne pénètre pas via la calandre, ou le bouclier de la face avant, ce qui réduit le coefficient de traînée et permet ainsi de réduire la consommation de carburant et l'émission de CO2. Le dispositif AGS permet donc de réduire la consommation d'énergie et la pollution lorsque le moteur n'a pas besoin d'être refroidi par l'air extérieur. Ces dispositifs à eux seuls ne permettent pas de limiter le passage d’air sous le véhicule lorsque l’aérodynamique du véhicule doit être optimisée.
Un déflecteur de flux d’air permet de limiter le flux d'air passant sous le véhicule. Pour ce faire, le déflecteur crée un "barrage" à l'avant du véhicule et s'étend quasiment jusqu’à la route pour créer une zone de vide ou de basse pression sous le véhicule. Cette zone de basse pression, combinée aux pressions plus élevées à l’avant et au-dessus du véhicule, génère une force d'appui à l'avant du véhicule. Un déflecteur situé à l’avant du véhicule permet également de réduire le coefficient de traînée (Cd) du véhicule.
Il existe dans l’art antérieur des véhicules automobiles comprenant un module de face avant sur lequel est fixé un déflecteur d’air, par exemple en matériau plastique, configuré pour faire un barrage d’air sous la voiture. Toutefois, ces déflecteurs ne sont pas mobiles et sont constamment dans une position déployée. Ce type de déflecteur fixe peut causer des dommages importants lors de la conduite du véhicule, il risque en effet d’être endommagé ou arraché lors du passage du véhicule sur des ralentisseurs ou dans des côtes très inclinées.
Le document US9827848 décrit un module de face avant de véhicule automobile comprenant un déflecteur configuré pour améliorer l’aérodynamisme d’un véhicule. Dans ce document, le déflecteur est activé par une unité de contrôle électronique (ECU) et deux actionneurs en fonction de la vitesse du véhicule.
La présente invention porte sur un module de face avant dont l’aérodynamique est optimisée, les coûts sont minimisés et la production est facilitée.
Résumé
La présente invention porte sur un module de face avant pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
  • Au moins un dispositif d'obturation d’air principal comprenant :
    • Au moins une entrée d’air principale,
    • Au moins un obturateur principal d’un flux d’air, ledit obturateur principal étant mobile entre :
      • Une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur principal est configuré pour laisser passer le flux d’air par l’entrée d’air principale, et
      • Une position de fermeture dans laquelle ledit obturateur principal est configuré pour empêcher ledit flux d’air de passer par l’entrée d’air principale de sorte à former une face frontale sur laquelle le flux d’air peut exercer une pression,
Ledit obturateur principal étant configuré pour, en fonction de la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale, passer d’une position initiale à une position reculée,
  • Au moins un déflecteur du flux d’air monté sur le module de face avant, ledit déflecteur étant mobile entre d’une part une position déployée dans laquelle ledit déflecteur est configuré pour s’étendre de manière à dévier le flux d’air et d’autre part une position escamotée dans laquelle ledit déflecteur est configuré pour laisser passer le flux d’air,
  • Au moins un dispositif de conversion configuré pour être actionné par l’obturateur principal lors d’un mouvement de recul entre la position initiale et la position reculée dudit obturateur principal et pour convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur de la position escamotée à la position déployée.
De cette manière, le déflecteur du flux d’air et le dispositif d’obturation principal fonctionnent de manière synchronisée : lorsque l’obturateur principal du dispositif d’obturation d’air principal passe en position de fermeture, l’obturateur principal forme une face frontale sur laquelle le flux d’air exerce une pression telle que l’obturateur principal passe d’une position initiale à une position reculée. Ce mouvement de recul est transmis au déflecteur par l’intermédiaire du dispositif de conversion de telle sorte que le déflecteur passe d’une position escamotée à une position déployée. L’aérodynamisme du véhicule est ainsi optimisé par la fermeture de l’obturateur principal et le déploiement du déflecteur d’air. De plus, un tel système évite l’utilisation d’actionneurs et de module de commande électrique pour le déflecteur : il est activé grâce au mouvement de l’obturateur principal du dispositif d’obturation d’air principal
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur se déplace selon un mouvement de translation le long d’un axe de translation.
Dans un aspect selon l’invention, l’axe de translation selon lequel se déplace l’obturateur principal d’une position initiale vers une position reculée est sensiblement perpendiculaire à l’axe de translation selon lequel se déplace le déflecteur d’une position escamotée vers une position déployée.
Par position initiale, il est entendu la position de l’obturateur principal lorsque le véhicule est à l’arrêt.
Par position reculée, il est entendu une position de l’obturateur principal le long d’un axe de translation dans laquelle l’obturateur principal est plus éloigné de la face avant du véhicule que dans sa position initiale.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal comprend au moins un volet pivotant autour d’un axe de pivotement entre une position d’ouverture et une position de fermeture.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal comprend un ensemble de volets disposés parallèlement les uns aux autres sur un même plan, lesdits volets étant adjacents les uns aux autres.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal un obturateur muni de deux rideaux coulissant et pouvant, par exemple, être muni d’une grille de renfort.
Dans un aspect selon l’invention, l’entrée d’air principale est sur la face avant du véhicule, notamment derrière la calandre du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, le module de face avant selon l’invention comprend une entrée d’air secondaire, ladite entrée d’air secondaire étant située sur la face avant du véhicule, notamment derrière la calandre du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, l’entrée d’air secondaire est située derrière la calandre du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, l’entrée d’air secondaire est disposée au-dessus de l’entrée d’air principale.
Dans un aspect selon l’invention, l’entrée d’air secondaire est disposée au-dessous de l’entrée d’air principale.
Dans un aspect selon l’invention l’entrée secondaire est juxtaposée à l’entrée d’air principale du dispositif d’obturation principal.
La présence d’une entrée d’air secondaire permet notamment d’assurer le passage du flux d’air lorsque l’obturateur principal est en position de fermeture, par exemple lorsque la vitesse du véhicule est élevée.
Dans un aspect selon l’invention, l’entrée d’air secondaire comprend un conduit de circulation du flux d’air.
Dans un aspect selon l’invention, le module de face avant comprend au moins un dispositif d’obturation d’air secondaire, ledit dispositif d’obturation d’air secondaire comprenant :
  • L’entrée d’air secondaire décrite ci-dessus,
  • Au moins un obturateur secondaire du flux d’air ledit dispositif d’obturation d’air secondaire étant mobile entre :
    • Une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur secondaire est configuré pour laisser passer l’air par l’entrée d’air secondaire, et
    • Une position de fermeture dans laquelle ledit obturateur secondaire est configuré pour empêcher l’air de passer par l’entrée d’air secondaire.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation d’air secondaire est disposé au-dessous du dispositif d’obturation d’air principal.
Dans un autre aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation d’air secondaire est disposé au-dessus du dispositif d’obturation d’air principal.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation d’air secondaire est juxtaposé au dispositif d’obturation d’air principal.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation d’air secondaire comprend au moins un volet pivotant autour d’un axe de pivotement entre une position d’ouverture et une position de fermeture.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur secondaire comprend un ensemble de volets disposés parallèlement les uns aux autres sur un même plan, lesdits volets étant adjacents.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur secondaire peut prendre des positions intermédiaires entre sa position d’ouverture et sa position de fermeture.
Dans un aspect selon l’invention, les dispositifs d’obturation d’air principal et/ou secondaire peuvent comporter l’une des caractéristiques ci-dessous prises seules ou en combinaison:
  • Dans un aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation comprend un cadre support comprenant deux traverses longitudinales, et au moins deux montants latéraux configurées pour relier lesdites traverses longitudinales, l’obturateur étant disposé dans le cadre support,
  • Dans un aspect selon l’invention, le cadre support du dispositif d’obturation d’air est constitué de matière plastique,
  • Dans un aspect selon l’invention, les deux traverses longitudinales et les au moins deux montants latéraux du cadre du dispositif d’obturation sont obtenus par moulage par injection,
  • Dans un aspect selon l’invention, afin d'améliorer la rigidité dudit cadre support, ce dernier est moulé en une seule pièce,
  • Dans un autre mode de réalisation selon l’invention, les deux traverses longitudinales et les au moins deux montants latéraux du cadre du dispositif d’obturation sont obtenus par extrusion,
  • Dans un aspect selon l’invention, le dispositif d’obturation d’air comprend un élément de commande permettant le passage de l’obturateur dans une position d’ouverture, notamment la rotation du ou des volets autour d'un axe de pivotement entre une position d’ouverture, dans laquelle l’obturateur est configuré pour permettre le passage d’un flux d'air à travers l’entrée d’air et une position de fermeture dans laquelle l’obturateur est configuré pour empêcher le passage du flux d’air à travers l’entrée d’air,
  • Dans un aspect selon l’invention, l’élément de commande est configuré pour commander l’ouverture ou la fermeture de l’obturateuren fonction d’une donnée transmise par un module de commande électronique (ECM) représentative de l’état du véhicule, notamment de sa vitesse et de la température d’un ou plusieurs composants du moteur du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, le module de face avant comprend au moins un élément de rappel élastique, de préférence deux éléments de rappel élastique, agencé de façon à exercer une force de rappel sollicitant l’obturateur principal du dispositif d’obturation d’air principal vers sa position initiale.
Dans un aspect selon l’invention, l’élément de rappel élastique est un ressort de traction.
Dans un aspect selon l’invention, l’élément de rappel élastique est agencé de façon à s’étendre lorsque l’obturateur principal passe de sa position initiale à une position reculée.
Dans un aspect selon l’invention, l’élément de rappel élastique est relié d’une part à l’obturateur principal et d’autre part à une zone fixe de la face avant du véhicule, notamment une zone fixe de la face intérieure de la face avant du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal est configuré pour passer de sa position initiale à une position reculée lorsque la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale génère une force supérieure à la force de rappel exercée par l’élément de rappel élastique.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal est configuré pour être dans sa position initiale lorsque la force de rappel exercée par l’élément de rappel élastique est supérieure à la force générée par la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal est configuré pour passer de sa position initiale à une position reculée selon un mouvement de recul en translation selon un axe de translation.
Dans un aspect selon l’invention, le module de face avant comprend au moins un autre élément de rappel élastique, de préférence deux éléments de rappel élastique, agencé de façon à exercer une force de rappel sollicitant l’obturateur secondaire du dispositif d’obturation d’air secondaire vers sa position initiale. Ledit autre élément de rappel élastique configuré pour exercer une force de rappel sollicitant l’obturateur secondaire du dispositif d’obturation d’air secondaire peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques décrites précédemment pour l’élément de rappel élastique configuré pour exercer une force de rappel sollicitant l’obturateur principal du dispositif d’obturation d’air principal.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif de conversion comprend un ensemble de vérins, ledit ensemble de vérins étant configuré pour être activé par l’obturateur principal lorsque celui-ci passe de sa position initiale à une position reculée.
Dans un aspect selon l’invention, l’ensemble de vérins est choisi parmi un ensemble de vérins hydrauliques, pneumatiques ou électriques.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif de conversion comprend un premier et un deuxième vérin :
  • Le premier vérin comprenant :
    • Un cylindre comprenant un fluide,
    • Un piston relié à l’obturateur principal, ledit piston étant configuré pour coulisser dans le cylindre et pousser le fluide dudit cylindre vers le deuxième vérin lorsque le dispositif de conversion est actionné par l’obturateur principal,
  • Le deuxième vérin comprenant :
    • Un cylindre configuré pour recevoir le fluide,
    • Un piston relié au déflecteur configuré pour, en fonction d’une pression exercée par le fluide sur ledit piston, coulisser dans ledit cylindre de manière à permettre le mouvement du déflecteur de sa position escamotée vers sa position déployée.
Dans un aspect selon l’invention, les pistons du premier et du deuxième vérin comprennent chacun une tige ayant deux extrémités, une des extrémités étant libre et l’autre extrémité étant fixée à un disque configuré pour pousser le fluide compris dans les cylindres du premier et deuxième vérin.
Dans un aspect selon l’invention, le premier et le deuxième vérin comprennent chacun deux parois latérales l’une des deux parois latérales étant configurée pour être traversée par un piston, l’autre paroi latérale lui faisant face, et deux parois longitudinales, lesdites parois longitudinales se faisant face l’une et l’autre, les parois longitudinales étant configurées pour relier les parois latérales et former le cylindre de chaque vérin.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif de conversion comprend un conduit agencé pour relier le premier et le deuxième vérin, ledit conduit étant configuré pour permettre le passage du fluide entre le premier et le deuxième vérin.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième vérin comprend un deuxième élément de rappel élastique agencé de façon à exercer une force de rappel sollicitant le déflecteur vers sa position escamotée.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième élément de rappel élastique est un ressort à compression.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième élément de rappel élastique est compris dans le cylindre du deuxième vérin.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième élément de rappel élastique est fixé d’une part sur la paroi latérale du cylindre faisant face à la paroi latérale traversée par le piston dudit deuxième vérin, et d’autre part à l’extrémité du piston du deuxième vérin, ladite extrémité comprenant un disque.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième élément de rappel élastique est agencé pour se comprimer lorsque le fluide présent dans le deuxième cylindre exerce une pression sur le piston, notamment sur le disque du piston, générant une force supérieure à la force de rappel du deuxième élément de rappel élastique.
Dans un aspect selon l’invention, le piston compris dans le deuxième vérin est relié au déflecteur par une de ses extrémités, notamment par l’extrémité libre de la tige qui le constitue.
Autrement dit, lorsque la pression exercée par le fluide sur le piston du deuxième vérin, notamment sur le disque dudit piston, est telle que la force générée est supérieure à la force de rappel élastique du deuxième élément de rappel élastique, le piston est configuré pour coulisser dans le cylindre dudit deuxième vérin de manière à permettre le mouvement du déflecteur de sa position escamotée vers sa position déployée selon un axe de translation.
Dans un aspect selon l’invention, le deuxième élément de rappel élastique est agencé pour se détendre lorsque le fluide présent dans le deuxième cylindre exerce une pression sur le piston, notamment sur le disque du piston, générant une force inférieure à la force de rappel du deuxième élément de rappel élastique.
Autrement dit, lorsque la pression exercée par le fluide sur le piston du deuxième vérin, notamment sur le disque dudit piston, est telle que la force générée est inférieure à la force de rappel élastique dudit élément de rappel élastique, le piston est configuré pour coulisser dans le cylindre dudit deuxième vérin de manière à permettre le mouvement du déflecteur de sa position déployée vers sa position escamotée selon un mouvement de translation.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif de conversion comprend un ensemble d’engrenages configuré pour être activé par l’obturateur principal.
Dans un aspect selon l’invention, le dispositif de conversion comprend au moins deux roues dentées configurées pour fonctionner ensemble.
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur ne fait pas partie du dispositif d’obturation d’air principal.
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur ne fait pas partie du dispositif d’obturation d’air secondaire.
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur est configuré pour, en position déployée, s'étendre jusqu'à la route et créer une zone de vide ou de basse pression sous le véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal est configuré pour prendre au moins une position intermédiaire entre la position d’ouverture et la position de fermeture.
Dans un aspect selon l’invention, l’obturateur principal est configuré pour prendre au moins une position intermédiaire entre la position initiale et la position reculée.
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur est configuré pour prendre au moins une position intermédiaire entre la position escamotée et la position déployée.
Dans un aspect selon l’invention, le déflecteur est configuré pour prendre au moins une position intermédiaire entre la position escamotée et la position déployée en fonction de la position prise par l’obturateur principal entre sa position initiale et sa position reculée.
La présente invention porte également sur un procédé de déviation d’un flux d’air mis en œuvre par le module de face avant tel que décrit précédemment comprenant les étapes suivantes :
  • Déplacement de l’obturateur principal selon un mouvement de recul pour passer d’une position initiale à une position reculée,
  • Actionnement d’un dispositif de conversion par ledit obturateur principal lors d’un mouvement de recul entre la position initiale et la position reculée agencé de manière à convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur de la position escamotée à la position déployée,
  • Mise en mouvement du déflecteur d’une position escamotée vers une position déployée.
Dans un aspect selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :
  • Fermeture de l’obturateur secondaire et principal en fonction et formation d’une face frontale par ledit obturateur sur laquelle la pression d’un flux d’air vient s’exercer,
  • Déplacement de l’obturateur principal selon un mouvement de recul pour passer d’une position initiale à une position reculée selon un axe de translation,
  • Actionnement d’un dispositif de conversion par ledit obturateur principal lors d’un mouvement de recul entre la position initiale et la position reculée agencé de manière à convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur de la position escamotée à la position déployée,
  • Mise en mouvement du déflecteur d’une position escamotée vers une position déployée selon un mouvement de translation.
Dans un aspect selon l’invention, la fermeture de l’obturateur principal et secondaire est commandée par un module de commande électronique en fonction d’au moins une donnée relative à l’état du véhicule, notamment à sa vitesse, transmise par ledit module de commande électronique.
Dans un aspect selon l’invention, le procédé selon l’invention comprend en outre une étape d’ouverture de l’obturateur secondaire compris dans le dispositif d’obturation d’air secondaire de telle que l’obturateur secondaire laisse le flux d’air passer par l’entrée d’air secondaire.
Dans un aspect selon l’invention, l’ouverture de l’obturateur secondaire est commandée par un module de commande électronique en fonction d’au moins une donnée représentative de l’état du véhicule tel que la température d’un composant du moteur ou encore la vitesse du véhicule.
Dans un aspect selon l’invention, le déplacement de l’obturateur principal selon un mouvement de recul est permis lorsque la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale formée par l’obturateur principale génère une force supérieure à la force de rappel élastique d’un élément de rappel élastique compris dans le module de face avant tel que décrit précédemment.
Dans un aspect selon l’invention, lorsque l’obturateur principal a un mouvement de recul, le fluide présent dans le cylindre du premier vérin est poussé par le piston fixé audit obturateur principal, ledit fluide est ainsi transféré au cylindre du deuxième vérin par l’intermédiaire d’un conduit reliant le premier et le deuxième vérin.
Dans un aspect selon l’invention la mise en mouvement du déflecteur d’une position escamotée vers une position déployée se fait lorsque la pression exercée par le fluide sur le piston du deuxième vérin génère une force supérieure à la force de rappel du deuxième élément de rappel élastique.
 Brève description des figures
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon l’invention vu de face lorsque le déflecteur est en position escamotée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon l’invention vu de face lorsque le déflecteur est en position déployée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon un premier mode de réalisation lorsque l’obturateur principal est dans une position de fermeture et le déflecteur en position déployée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon un premier mode de réalisation lorsque l’obturateur principal est dans une position d’ouverture et le déflecteur en position escamotée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon un second mode de réalisation lorsque l’obturateur principal est dans une position de fermeture, l’obturateur secondaire est en position d’ouverture et le déflecteur en position déployée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon un second mode de réalisation lorsque l’obturateur principal est dans une position de fermeture, l’obturateur secondaire est en position de fermeture et le déflecteur en position déployée,
La est une représentation schématique d’un module de face avant selon un second mode de réalisation lorsque l’obturateur principal est dans une position d’ouverture, l’obturateur secondaire est en position d’ouverture et le déflecteur en position escamotée,
La est une représentation du procédé de déviation d’un flux d’air mise en œuvre selon le module de face avant décrit dans les figures 5 à 7.
Les figures 1 et 2 représentent un module de face avant 1, 101 de véhicule automobile selon l’invention. Le module de face avant 1, 101 comprend un dispositif d’obturation d’air principal 2, 102 qui comprend une entrée d’air principale 3, 103 et un obturateur principal 4, 104 d’un flux d’air F comprenant plusieurs volets. Les volets de l’obturateur principal 4, 104 est monté mobile entre une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur principal 4, 104 est configuré pour laisser passer le flux d’air F par l’entrée d’air principale 3, 103 ( ), et une position de fermeture dans laquelle l’obturateur principal 4, 104 est configuré pour empêcher le flux d’air F de passer par l’entrée d’air principale 3, 103 ( ). L’obturateur principal 4, 104 est configuré pour, en fonction de la pression exercée par le flux d’air F sur la face frontale 20, 120 formée par l’obturateur principale 4, 104 en position fermée, passer d’une position initiale à une position reculée selon un axe de translation A.
Le module de face avant 1, 101 comprend en outre une entrée d’air secondaire 7, 107, qui peut être située sous le dispositif d’obturation d’air principal 2, 102 (figures 1 et 2). Dans un mode de réalisation non représenté ici, l’entrée d’air secondaire 7, 107 peut être disposée au-dessus du dispositif d’obturation d’air principal 2, 102 sur la face avant du véhicule.
Le module de face avant 1, 101 comprend un déflecteur 5, 105 du flux d’air F visible la . Le déflecteur 5, 105 est monté sur le module de face avant 1, 101 du véhicule automobile et est mobile entre une position déployée dans laquelle ledit déflecteur 5, 105 est configuré pour s’étendre de manière à dévier le flux d’air F ( ), et une position escamotée dans laquelle ledit déflecteur 5, 105 est configuré pour laisser passer le flux d’air F sous le véhicule ( ).
Le module de face avant 1, 101 décrit dans les figures 1 et 2 comprend également un dispositif de conversion non visible ici qui sera décrit plus en détail dans les figures 3 à 7. Le dispositif de conversion est configuré pour être actionné par l’obturateur principal 4, 104 lors d’un passage d’une position initiale (position dans laquelle l’obturateur principal 4, 104 se trouve lorsque le véhicule est à l’arrêt) vers une position reculée et pour convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur 5, 105 de la position escamotée à la position déployée.
Les différents modes de réalisation selon l’invention seront décrits plus en détail dans les figures 3 à 7.
Les figures 3 à 7 représentent un mode de réalisation du module de face avant 1, 101 selon l’invention dans lequel le module de face avant 1, 101 comprend un dispositif d’obturation principal 2, 102 d’un flux d’air F comprenant une entrée d’air principale 3, 103 et un obturateur principal 4, 104 du flux d’air F, l’obturateur principal 4, 104 comprenant ici un ensemble de volets. L’obturateur principal 4, 104 est monté mobile entre une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur principal 4, 104 laisse passer le flux d’air F et une position de fermeture dans laquelle ledit obturateur principal 4, 104 est configuré pour empêcher le flux d’air F de passer par l’entrée d’air principale 3, 103. De cette manière, le dispositif d’obturation principal 4, 104 forme une face frontale 20, 120 sur laquelle le flux d’air F peut exercer une pression. L’obturateur principal 4 est configuré pour, en fonction de la pression exercée par le flux d’air F sur la face frontale 20, 120, passer d’une position initiale à une position reculée.
Le dispositif d’obturation d’air 2, 102 comprend deux éléments de rappel élastique 10, 110, ici deux ressorts de traction, reliés d’une part à l’obturateur4, 104 et d’autre part à une zone fixe de la face intérieure de la face avant du véhicule de telle sorte qu’en position de repos, les ressorts de traction 10, 110 sont comprimés entre la face intérieure de la face avant 21, 121 du véhicule et l’obturateur principal 4, 104 lorsque ledit obturateur 4, 104 est en position initiale.
Le module de face avant 1, 101 selon l’invention comprend un déflecteur 5, 105 du flux d’air F monté sur le module de face avant 1, 101 selon l’invention. Le déflecteur 5, 105 est monté mobile entre d’une part une position déployée dans laquelle ledit déflecteur 5, 105 est configuré pour s’étendre de manière à dévier le flux d’air F et d’autre part une position escamotée dans laquelle ledit déflecteur 5, 105 est configuré pour laisser passer le flux d’air F sous le véhicule automobile.
Le module de face avant 1, 101 selon l’invention comprend en outre un dispositif de conversion 6, 106 configuré pour être actionné par l’obturateur principal 4, 104 lorsqu’il passe d’une position initiale vers une position reculée selon un axe de translation A. Le dispositif de conversion 6, 106 est par ailleurs configuré pour convertir ledit mouvement de recul de l’obturateur principal 4, 104 en un mouvement du déflecteur 5, 105 de la position escamotée à la position déployée selon un axe de translation B.
Le dispositif de conversion 6, 106 comprend un premier 11, 111 et un deuxième 12, 112 vérins. Le premier vérin 11, 111 comprend un cylindre 13, 113 configuré pour comprendre un fluide et comprend un piston 14, 114. Le piston 14, 114 comprend une tige reliée par une de ses extrémités libres à au moins un obturateur 14, 114 et par son autre extrémité à un disque configuré pour pousser le fluide du premier vérin vers le second vérin. Le cylindre 15, 115, 13, 113 de chaque vérin 11, 111, 12, 112 comprend deux parois latérales, l’une des parois latérales 21, 121, 24, 124 étant configurée pour être traversée par le piston du vérin, l’autre paroi latérale 22, 122, 25, 125 faisant face à ladite paroi latérale, ainsi que deux parois longitudinales 23, 123, 26, 126 configurées pour relier les parois latérales et délimiter chaque cylindre.
Le piston 14, 114 du premier vérin 11, 111 est configuré pour coulisser dans le cylindre 13, 113 et pousser le fluide dudit cylindre 13, 113 vers le deuxième vérin 12, 112 lorsque le dispositif de conversion 6, 106 est actionné par l’obturateur principal 4, 104 c’est-à-dire lorsque l’obturateur principal 4, 104 passe de sa position initiale à une position reculée selon l’axe de translation A.
Le deuxième vérin 12, 112 comprend un cylindre 15, 115 configuré pour recevoir le fluide transféré du premier vérin 11, 111 au deuxième vérin 12, 112. Le deuxième vérin 12, 112 comprend en outre un piston 16, 116 relié au déflecteur 5, 105 par l’extrémité libre de la tige qu’il comprend. Ledit piston 16, 116 est configuré pour, en fonction de la pression exercée par le fluide sur ledit piston 16, 116, et plus précisément sur le disque fixé à la tige du piston 16, 116, coulisser dans ledit cylindre 15, 115 de manière à permettre un mouvement de translation selon l’axe B du déflecteur 5, 105 de sa position escamotée vers sa position déployée.
Le deuxième vérin 12, 112 comprend en outre un ressort de compression 18, 118 disposé à l’intérieur du cylindre 15, 115 relié d’une part à l’extrémité du piston 14, 114 comprenant un disque, ledit ressort 18, 118 étant configuré pour exercer une force s’opposant à la pression du fluide et ramener le déflecteur 5, 105 en position escamotée lorsque la pression exercée par le fluide génère une force sur le ressort de compression 18, 118 inférieure à la force de rappel dudit ressort de compression 8, 118.
Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, le module de face avant comprend en outre une entrée d’air secondaire 7 comprenant un guide d’air 28. Dans ce mode de réalisation, l’entrée d’air secondaire 7 n’est pas comprise dans un dispositif d’obturation d’air. Cette entrée d’air secondaire 7 est située sur la face avant du véhicule, par exemple juste derrière la calandre du véhicule. Sur les figures 3 et 4, l’entrée d’air secondaire 7 est disposée en-dessous du dispositif d’obturation d’air principal 2. Dans un mode de réalisation non représenté ici, l’entrée d’air secondaire pourrait être disposée au-dessus du dispositif d’obturation d’air principal.
Sur les figures 5 à 7, le module de face avant 101 comprend un dispositif d’obturation d’air principal et un dispositif d’obturation d’air secondaire 108. Le dispositif d’obturation d’air secondaire 108 comprend une entrée secondaire et un obturateur109 comprenant un ensemble de volets, ledit obturateur étant mobile entre une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur secondaire permet le passage du flux d’air F au travers de l’entrée d’air secondaire 107, et une position de fermeture selon laquelle ledit obturateur empêche le passage du flux d’air F à travers l’entrée d’air secondaire 107. Le module de face avant 101 comprend en outre deux autres ressorts de traction configurés pour retenir l’obturateur secondaire 109 dans sa position initiale et s’étendre lorsque ledit obturateur secondaire est dans une position reculée.
Sur la , l’obturateur principal 104 compris dans le dispositif d’obturation d’air principal 102 sont dans une position d’ouverture. Dans ce cas, les obturateurs 104 ne forment pas une face frontale sur laquelle peut venir s’exercer la pression du flux d’air F. Le flux d’air F continue de passer au travers de l’entrée principale 103 sans formation de face frontale 120. Les deux ressorts de traction 110 restent donc dans leur position de repos, autrement dit ils restent comprimés pour maintenir l’obturateur principal en position initiale, et le déflecteur 105 reste donc en position escamotée. Sur cette figure, l’obturateur secondaire est en position d’ouverture de manière à laisser passer le flux d’air par l’entrée d’air secondaire 107.
Dans la , le module de face avant est représenté dans une configuration dans laquelle l’obturateur principal 104 est dans une position de fermeture. Les obturateurs d’air forment alors une face frontale 120 sur laquelle la pression du flux d’air F vient s’exercer. Lorsque la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale 20, 120 génère une force supérieure à la force de rappel des ressorts de traction 110, l’obturateur 104 passe de sa position initiale à une position reculée selon un mouvement de translation sur l’axe A. L’obturateur principal 104 actionne alors le dispositif de conversion 106 en appliquant sur le piston 114 du premier vérin 111 une pression entrainant le déplacement du fluide présent dans le cylindre 113 du premier vérin 111 vers le conduit 117. Le conduit 117 transfère ce fluide vers le cylindre 115 du deuxième vérin 112. Le fluide pousse ensuite le piston 116 du deuxième vérin 112. Lorsque la pression exercée par le fluide sur le piston 116 génère une force supérieure à la force de rappel du ressort de compression 118, le piston 116 du second vérin 112 entraine le déploiement du déflecteur 105.
Sur cette figure, l’obturateur secondaire est ici en position fermée de manière à empêcher le passage du flux d’air par l’entrée d’air secondaire 107.
Sur la le dispositif d’obturation d’air principal 102 est dans la même disposition que sur la . Autrement dit, l’obturateur principal 104 est en position de fermeture, formant ainsi une face frontale 120. L’obturateur principale 104 est dans une position reculée et le déflecteur 107 est en position déployée.
Sur cette figure, l’obturateur secondaire 109 du dispositif d’obturation d’air secondaire 108 est en position d’ouverture. Ainsi, le flux d’air peut passer par l’entrée d’air secondaire 107 et refroidir les composants du moteur si cela est nécessaire. L’optimisation de l’aérodynamisme du véhicule est assurée par la fermeture de l’obturateur principal et le déploiement du déflecteur 105 de flux d’air.
Dans un mode de réalisation non représenté ici, le dispositif d’obturation d’air secondaire peut être disposé au-dessus du dispositif d’obturation d’air principal.
La représente le procédé de déviation du flux d’air selon l’invention lorsque le module de face avant 1, 101, comprend un dispositif d’obturation d’air principal et un dispositif d’obturation d’air secondaire tel que représenté sur les figures 1 à 7.
Au démarrage du véhicule 300, le dispositif d’obturation d’air principal et le dispositif d’obturation d’air secondaire sont tous deux ouverts 301 et le déflecteur de flux d’air est en position escamotée 302. Lorsque la vitesse du véhicule atteint une vitesse cible 303, un module de contrôle électronique du véhicule envoie une commande de fermeture des obturateurs d’air principal et secondaire 304 du dispositif d’obturation d’air principal et secondaire. Tant que cette vitesse cible n’est pas atteinte, les obturateurs d’air principal et secondaire des dispositifs d’obturation d’air principal et secondaire restent en position ouverte 301 et le déflecteur reste en position escamotée 302.
Une fois que les obturateurs principal et secondaire des dispositifs d’obturation d’air principal et secondaire sont en position de fermeture, une pression P s’exerce sur la face frontale formée par les obturateurs. Lorsque la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale génère une force supérieure à la force de rappel des ressorts de traction, les obturateurs principal et secondaire passent dans une position reculée 305.
L’obturateur principal du dispositif d’obturation d’air principal exerce alors une pression sur le piston du premier vérin poussant ainsi le fluide présent dans le cylindre du premier vérin vers le cylindre du deuxième vérin par l’intermédiaire du conduit de liaison reliant les deux vérins. Il s’agit d’une étape de transfert du fluide du premier vérin au second vérin 306. Lorsque la pression exercée par le fluide sur le piston du second vérin génère une force supérieure à la force de rappel exercée par le ressort de compression présent dans le cylindre du deuxième vérin 307, le ressort est comprimé 308 et le déflecteur est déployé 310. Tant que la pression exercée par le fluide sur le piston présent dans le deuxième cylindre génère une force inférieure à la force de rappel du ressort, le déflecteur reste en position escamotée.
Lorsqu’il est nécessaire d’assurer le refroidissement du moteur tout en ayant un déflecteur déployer pour améliorer l’aérodynamisme du véhicule, le module de commande électronique du véhicule commande l’ouverture des obturateurs d’air secondaire 311. Sans cela, les deux dispositifs d’obturation d’air restent fermés pour optimiser l’aérodynamisme du véhicule.

Claims (10)

  1. Module de face avant (1, 101) pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
    • Au moins un dispositif d'obturation d’air principal (2, 102) comprenant :
      • Au moins une entrée d’air principale (3, 103),
      • Au moins un obturateur principal (4, 104) d’un flux d’air (F), ledit obturateur principal (4, 104) étant mobile entre :
        • Une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur principal (4, 104) est configuré pour laisser passer le flux d’air (F) par l’entrée d’air principale (3, 103), et
        • Une position de fermeture dans laquelle ledit obturateur principal (4, 104) est configuré pour empêcher ledit flux d’air (F) de passer par l’entrée d’air principale (3, 103) de sorte à former une face frontale (20, 120) sur laquelle le flux d’air (F) peut exercer une pression,
    Ledit obturateur principal (4, 104) étant configuré pour, en fonction de la pression exercée par le flux d’air sur la face frontale (20, 120), passer d’une position initiale à une position reculée,
    • Au moins un déflecteur (5, 105) du flux d’air (F) monté sur le module de face avant (1, 101), ledit déflecteur (5, 105) étant mobile entre d’une part une position déployée dans laquelle ledit déflecteur est configuré pour s’étendre de manière à dévier le flux d’air (F) et d’autre part une position escamotée dans laquelle ledit déflecteur (5, 105) est configuré pour laisser passer le flux d’air (F),
    • Au moins un dispositif de conversion (6, 106) configuré pour être actionné par l’obturateur principal (4, 104) lors d’un mouvement de recul entre la position initiale et la position reculée dudit obturateur principal (4, 104) et pour convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur (5, 105) de la position escamotée à la position déployée.
  2. Module de face avant (1, 101) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif d’obturation d’air secondaire (8, 108) comprenant :
    • Une entrée d’air secondaire (7, 107),
    • Au moins un obturateur secondaire (9, 109) ledit obturateur secondaire (9, 109) étant mobile entre :
      • Une position d’ouverture dans laquelle ledit obturateur secondaire (9, 109) est configuré pour laisser passer l’air par l’entrée d’air secondaire, et
      • Une position de fermeture dans laquelle ledit obturateur secondaire (9, 109) est configuré pour empêcher l’air de passer par l’entrée d’air secondaire.
  3. Module de face avant (1, 101) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément de rappel élastique (10, 110), de préférence deux éléments de rappel élastique, agencé de façon à exercer une force de rappel sollicitant l’obturateur principal (4, 104) du dispositif d’obturation d’air principal (2, 102) vers sa position initiale.
  4. Module de face avant (1, 101) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de conversion (6, 106) comprend un ensemble de vérins (11, 111, 12, 112), notamment un premier vérin (11, 111) et un deuxième vérin (12, 112), ledit ensemble de vérins étant configuré pour être activé par l’obturateur principal (4, 104) lorsque celui-ci passe de sa position initiale à une position reculée.
  5. Module de face avant (1, 101) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de conversion (6, 106) comprend un premier (11, 111) et un deuxième vérin (12, 112) :
    • Le premier vérin (11, 111) comprenant :
      • Un cylindre (13, 113) comprenant un fluide,
      • Un piston (14, 114) relié à l’obturateur principal (4, 104), ledit piston (14, 114) étant configuré pour coulisser dans le cylindre (13, 113) et pousser le fluide dudit cylindre (13, 113) vers le deuxième vérin (12, 112) lorsque le dispositif de conversion (6, 106) est actionné par l’obturateur principal (4, 104),
    • Le deuxième vérin (12, 112) comprenant :
      • Un cylindre (15, 115) configuré pour recevoir le fluide,
      • Un piston (16, 116) relié au déflecteur (5, 105) configuré pour, en fonction d’une pression exercée par le fluide sur ledit piston (16, 116), coulisser dans ledit cylindre (15, 115) de manière à permettre le mouvement du déflecteur (5, 105) de sa position escamotée vers sa position déployée.
  6. Module de face avant (1, 101) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de conversion (6, 106) comprend un conduit (17, 117) agencé pour relier le premier (11, 111) et le deuxième (12, 112) vérin, ledit conduit (17, 117) étant configuré pour permettre le passage du fluide entre le premier (11, 111) et le deuxième vérin (12, 112).
  7. Module de face avant (1, 101) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le deuxième vérin (12, 112) comprend un deuxième élément de rappel élastique (18, 118) agencé de façon à exercer une force de rappel sollicitant le déflecteur (5, 105) vers sa position escamotée.
  8. Module de face avant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déflecteur (5, 105) est configuré pour prendre au moins une position intermédiaire entre la position escamotée et la position déployée en fonction de la position prise par l’obturateur principal (4, 104) entre sa position initiale et sa position reculée.
  9. Procédé de déviation d’un flux d’air mis en œuvre par le module de face selon l’une des revendications précédentes comprenant les étapes suivantes :
    • Déplacement de l’obturateur principal selon un mouvement de recul pour passer d’une position initiale à une position reculée,
    • Actionnement d’un dispositif de conversion par ledit obturateur principal lors d’un mouvement de recul entre la position initiale et la position reculée agencé de manière à convertir ledit mouvement de recul en un mouvement du déflecteur de la position escamotée à la position déployée,
    • Mise en mouvement du déflecteur d’une position escamotée vers une position déployée
  10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de préalable de fermeture de l’obturateur principal.
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