INFLUENCE DE LA GEOMETRIE D'UNE AUTOMOBILE SUR SON AERODYNAMISME

Profil de la partie arrière

Le dessin de la partie arrière d'un véhicule influence fortement sa résistance aérodynamique, en raison des turbulences générées dans cette partie. Le phénomène de décollement de la couche limite, source majeure de traînée, est notamment mis en jeu. Ce phénomène intervient lorsque les flux d'air laminaires ne suivent plus la carrosserie. Plus la zone de décollement est faible et plus la traînée sera réduite, d'où l'importance du lieu du décollement.

En outre, le dessin de la descente de toit est particulièrement important pour l'aérodynamique. Généralement en automobile, les descentes de toit "aérodynamiques" adoptent un profil caractérisé par une pente douce du toit au coffre. Plus concrètement, des études ont démontré que la traînée est minimale pour une inclinaison de la lunette arrière de 12°, et maximale pour 30°.

 

Contribution de la partie avant

La partie avant d'un véhicule particulier représente en général près de 11 % du SCx, dont 8% sont dus uniquement au refroidissement du moteur. En effet, l'air entrant par la calandre du véhicule exerce une pression aérodynamique importante sur les parois du radiateur, du moteur et des conduits permettant d'acheminer l'air vers l'extérieur du compartiment moteur. L'écoulement de l'air dans la partie avant y est donc très chaotique.

Les 3 % restants, dus au profil de la proue du véhicule, sont induits par la rupture de pente au niveau de la calandre provoquent "l'apparition de structures tourbillonnaires".

 

Roues, garde-boue et soubassement

Auparavant, les constructeurs avaient l'habitude de caréner les roues de leurs modèles.

La contribution des roues et des garde-boue à l'aérodynamique d'un véhicule n'est pas négligeable puisqu'elle représente entre 15 et 20 % de la traînée totale. En effet, la rotation de la roue suscite la création autour d'elle de zones de turbulences et de recirculations. Pour limiter ces phénomènes, il suffit de caréner les roues et de réduire la cavité dans le garde-boue. Mais malgré la perte aérodynamique conséquente, les roues demeurent généralement, à notre époque, non carénées pour une raison esthétique.

L'irrégularité donnée aux enjoliveurs ou aux jantes entraîne également des perturbations de l'écoulement de l'air au niveau des roues. Afin de réduire l'impact de ce phénomène sur la consommation, certains prototypes testent les jantes pleines, ou optimisées, notamment sur les véhicules électriques où l'enjeu de l'économie d'énergie est bien plus grand.

Bien que les constructeurs automobiles ne s'y soient intéressés que tardivement, le soubassement peut représenter quant à lui jusqu'à 30 % de la traînée en raison des différents éléments mécaniques pouvant obstruer le passage de l'air. Hormis abaisser la hauteur du véhicule pour limiter le volume d'air s'engouffrant sous l'automobile, la solution pour diminuer l'impact du soubassement est de le caréner, à l'image des roues.

 

TPE 2010\2011

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