L'invention concerne les dispositifs de déflexion d'air à paroi (ou déflecteur) mobile.

Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs de déflexion d'air ayant une paroi (ou un déflecteur) monté(e) à rotation par rapport à un élément afin de pouvoir être placé(e) dans des positions déployée et rabattue dans lesquelles respectivement elle (il) défléchit et ne défléchit pas un flux d'air. Par exemple, cette paroi déflectrice peut être montée à rotation sur le fond de caisse, devant les passages des roues avant, afin de défléchir la trajectoire du flux d'air pour réduire substantiellement la traînée du véhicule lorsqu'elle est placée dans sa position déployée (ou aérodynamique), ou de laisser passer le flux d'air pour refroidir les freins des roues avant lorsqu'elle est placée dans sa position rabattue (ou thermique). Cela permet d'avoir un meilleur refroidissement des freins avant quand cela s'avère nécessaire (par exemple sur une route de montagne) et une meilleure aérodynamique lorsque les freins sont très peu sollicités (par exemple sur une autoroute).

Plusieurs solutions ont été proposées pour contrôler l'entraînement en rotation de la paroi déflectrice.

Ainsi, il est possible d'entraîner en rotation, avec un moteur électrique, un axe auquel est solidarisée la paroi déflectrice. Cette solution s'avère assez gourmande en électricité et de surcroît potentiellement dangereuse lorsque la paroi déflectrice demeure bloquée dans sa position déployée en raison d'un problème électrique ou matériel.

Il est également possible d'utiliser une paroi déflectrice réalisée en alliage à mémoire de forme de manière à présenter une première ou seconde forme selon qu'elle est chauffée ou non chauffée. Le chauffage se fait par injection d'un courant électrique dans la paroi déflectrice. Cette solution s'avère gourmande en électricité du fait de la forte intensité du courant qui est nécessaire au chauffage de la paroi déflectrice, et potentiellement dangereuse lorsque la paroi déflectrice demeure bloquée dans sa position déployée en raison d'un problème électrique ou matériel.

Il est également possible d'utiliser une paroi déflectrice classique montée à rotation via des pièces en alliage à mémoire de forme définissant des espèces de charnières présentant une première ou seconde forme selon qu'elles sont chauffées ou non chauffées. Le chauffage se fait par transport par caloduc(s) de calories produites par un élément voisin, comme par exemple un frein. Cette solution manque de souplesse du fait que le déploiement de la paroi déflectrice ne peut survenir qu'à condition que la quantité de calories fournie soit supérieure à un seuil. De plus, si le caloduc chargé de transporter les calories est cassé, la paroi déflectrice ne peut plus être chauffée et donc demeure en position rabattue, ce qui interdit tout refroidissement des freins.

L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation, et en particulier la sécurité de fonctionnement.

Elle propose notamment à cet effet un dispositif de déflexion d'air comprenant une paroi propre à être montée à rotation par rapport à un élément pour être placée dans au moins des positions déployée et rabattue dans lesquelles respectivement elle défléchit et ne défléchit pas un flux d'air.

Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend également :

- un premier ressort agencé de manière à exercer sur la paroi un premier couple pour la placer dans la position rabattue,

- un deuxième ressort réalisé en alliage à mémoire de forme et propre, lorsqu'il fait l'objet d'un échauffement interne, à présenter une forme propre à lui permettre d'exercer sur la paroi un deuxième couple, supérieur au premier couple et opposé à ce dernier, pour la placer dans la position déployée, et

- un premier circuit électrique agencé pour faire circuler sur ordre dans le deuxième ressort un courant électrique propre à induire son échauffement interne par effet Joule. En combinant des ressorts de types différents et antagonistes, il est désormais possible de garantir la sécurité de fonctionnement de la paroi déflectrice en toutes circonstances, et en particulier en l'absence d'alimentation en courant du deuxième ressort puisque c'est alors le premier ressort qui agit seul sur la paroi déflectrice et donc contraint cette dernière à demeurer dans sa position rabattue.

Le dispositif de déflexion d'air selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- ses premier et deuxième ressorts peuvent être des ressorts de torsion ;

- il peut également comprendre :

• un pion propre à être translaté entre une première position dans laquelle il interdit la rotation de la paroi et une seconde position dans laquelle il permet la rotation de la paroi,

• un troisième ressort agencé de manière à exercer une traction sur le pion pour le placer dans la seconde position,

• un quatrième ressort réalisé en alliage à mémoire de forme et propre, lorsqu'il fait l'objet d'un échauffement interne, à présenter une forme propre à exercer sur le pion une pression supérieure à la traction et opposée à cette dernière, pour le placer dans la première position, et

• un second circuit électrique agencé pour faire circuler sur ordre dans le quatrième ressort un courant électrique propre à induire son échauffement interne par effet Joule ;

il peut également comprendre une pièce solidarisée fixement à la paroi et comprenant une encoche. Dans ce cas le pion est propre à être translaté entre une première position, dans laquelle il est partiellement logé dans cette encoche pour interdire la rotation de la pièce et donc celle de la paroi, et une seconde position, dans laquelle il n'est pas logé dans l'encoche pour permettre la rotation de la pièce et donc celle de la paroi ;

en variante, la paroi peut être solidarisée fixement à un axe qui est destiné à être monté à rotation sur l'élément et qui comprend une encoche. Dans ce cas, le pion est propre à être translaté entre une première position, dans laquelle il est partiellement logé dans cette encoche pour interdire la rotation de l'axe et donc celle de la paroi, et une seconde position, dans laquelle il n'est pas logé dans l'encoche pour permettre la rotation de l'axe et donc celle de la paroi ;

les troisième et quatrième ressorts peuvent être des ressorts hélicoïdaux ;

lorsque le pion est dans sa première position le premier circuit électrique peut ne plus alimenter le deuxième ressort en courant électrique.

L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un élément et au moins un dispositif de déflexion d'air du type de celui présenté ci-avant et ayant une paroi montée à rotation par rapport à cet élément.

Par exemple, l'élément peut être choisi parmi (au moins) une partie d'un fond de caisse située devant un passage de roue avant, une partie d'un écran de soubassement situé sous un compartiment moteur, et un tunnel d'échappement placé sous un pot d'échappement et comprenant au moins une ouverture adaptée à l'extraction d'air lorsque la paroi du dispositif de déflexion d'air est dans sa position déployée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue de côté, une petite partie d'un véhicule comprenant un fond de caisse équipé, au voisinage d'un passage de roue avant, d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de déflexion d'air selon l'invention avec sa paroi déflectrice placée dans une position rabattue,

- la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue de côté, la partie du véhicule de la figure 1 avec la paroi déflectrice de son dispositif de déflexion d'air placée dans une position déployée,

- la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de déflexion d'air de la figure 1 avec la paroi déflectrice de son dispositif de déflexion d'air placée dans sa position rabattue,

- la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de déflexion d'air de la figure 1 avec la paroi déflectrice de son dispositif de déflexion d'air placée dans sa position déployée,

- la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une petite partie d'un véhicule comprenant un fond de caisse équipé d'un second exemple de réalisation d'un dispositif de déflexion d'air selon l'invention avec sa paroi déflectrice placée dans une position rabattue,

- la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, la partie du véhicule de la figure 5 avec la paroi déflectrice de son dispositif de déflexion d'air placée dans une position déployée, juste avant le chauffage par effet Joule de son quatrième ressort, et

- la figure 7 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, la partie du véhicule de la figure 5 avec la paroi déflectrice de son dispositif de déflexion d'air bloquée par le pion dans sa position déployée du fait du chauffage par effet Joule de son quatrième ressort.

L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de déflexion d'air DD destiné à équiper un élément FC d'un système V, d'une installation ou d'un bâtiment.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que l'élément FC fait partie d'un système V agencé sous la forme d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système ayant besoin d'être équipé d'au moins un dispositif de déflexion d'air DD, et notamment les véhicules (terrestres, maritimes (ou fluviaux) ou aériens), les installations (éventuellement de type industriel), les bâtiments et les espaces publics ou privés.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'élément FC est une partie d'un fond de caisse de véhicule V, située devant un passage PR de roue avant RV. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'élément. Ainsi, l'élément FC pourrait, par exemple, être un écran de soubassement situé sous le compartiment moteur du véhicule V, et dans ce cas chaque dispositif de déflexion d'air DD est placé au voisinage d'une ouverture adaptée à l'extraction de l'air chaud présent sous le capot lorsqu'elle n'est pas obturée. L'élément FC pourrait également, par exemple, être un tunnel d'échappement placé sous un pot d'échappement et comprenant au moins une ouverture adaptée à l'extraction de l'air chaud lorsqu'elle n'est pas obturée.

On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 une petite partie d'un exemple de véhicule V comprenant un élément (ici un fond de caisse) FC équipé, au voisinage d'un passage PR de roue avant RV, d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de déflexion d'air DD selon l'invention.

Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, un dispositif de déflexion d'air DD, selon l'invention, comprend au moins une paroi (ou réflecteur) PD, ci-après appelée paroi déflectrice, un premier ressort R1 , un deuxième ressort R2, et un premier circuit électrique C1 .

La paroi déflectrice PD est propre à être montée à rotation par rapport à un élément FC (ici un fond de caisse) pour être placée dans une position rabattue, illustrée sur la figure 1 et dans laquelle elle ne défléchit pas un flux d'air qui l'intercepte sur une face avant, et au moins une position déployée, illustrée sur la figure 2 et dans laquelle elle défléchit ce flux d'air.

Dans l'application qui est ici décrite, la paroi déflectrice PD peut, par exemple, comprendre une hauteur comprise entre environ 20 mm et environ 150 mm, et une largeur comprise entre environ 100 mm et environ 500 mm.

Comme illustré non limitativement sur les figures 3 à 7, la paroi déflectrice PD peut être solidarisée fixement à un axe AX qui est destiné à être monté à rotation sur l'élément FC (ici un fond de caisse). Dans une variante, la paroi déflectrice PD pourrait être montée à rotation sur un axe AX qui est destiné à être solidarisé fixement à l'élément FC. Dans une autre variante, la paroi déflectrice PD pourrait comprendre un bord périphérique muni de deux petits axes (ou pions) destinés à être solidarisés à rotation sur l'élément FC.

La paroi déflectrice PD peut être réalisée dans un matériau rigide, (très) peu déformable et résistant (notamment aux chocs), comme par exemple une matière plastique ou un métal (notamment de l'acier ou de aluminium).

Le premier ressort R1 est agencé de manière à exercer sur la paroi déflectrice PD un premier couple c1 pour la placer dans sa position rabattue (voir figure 1 ).

Le deuxième ressort R2 est réalisé dans un alliage à mémoire de forme et est propre, lorsqu'il fait l'objet d'un échauffement interne, à présenter une forme qui est propre à exercer sur la paroi déflectrice PD un deuxième couple c2, supérieur au premier couple d et opposé à ce dernier, pour la placer dans sa position déployée (voir figure 2).

On comprendra que les actions des premier R1 et deuxième R2 ressorts sont antagonistes mais pas de mêmes intensités. Lorsque le deuxième ressort R2 n'est pas chauffé, il n'exerce pas (ou très peu) de couple sur la paroi déflectrice PD, et par conséquent le premier couple d exercé constamment par le premier ressort R1 sur la paroi déflectrice PD contraint automatiquement cette dernière (PD) à être dans sa position rabattue. Le flux d'air incident n'est donc pas défléchi afin de participer au refroidissement du frein FV de la roue avant RV voisine. Lorsque le deuxième ressort R2 est chauffé, il exerce son deuxième couple c2 sur la paroi déflectrice PD, et par conséquent contraint cette dernière (PD) à être dans sa position déployée du fait que ledit second couple c2 est supérieur au premier couple d (exercé constamment par le premier ressort R1 ). Le flux d'air incident est donc défléchi (ici vers le bas et donc vers la route) pour réduire substantiellement la traînée du véhicule V.

On notera que le deuxième ressort R2 doit non seulement s'opposer au premier couple d exercé de façon antagoniste par le premier ressort R1 sur la paroi déflectrice PD, mais également à la pression exercée par le flux d'air incident, laquelle est d'autant plus importante que la vitesse est élevée. Par conséquent le second couple c2 est choisi très supérieur au premier couple d .

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, les premier R1 et deuxième R2 ressorts peuvent être des ressorts de torsion. En variante, ils pourraient être agencés sous la forme de lames contraintes ou de ressorts de traction ou encore de fils à longueur variable. Le premier circuit électrique C1 est agencé pour faire circuler sur ordre dans le deuxième ressort R2 un courant électrique qui est propre à induire son échauffement interne par effet Joule pour lui faire prendre la forme dans laquelle il exerce son deuxième couple c2 sur la paroi déflectrice PD.

Ce premier circuit électrique C1 comprend, par exemple, une source de courant électrique et des moyens de contrôle autorisant ou interdisant la circulation du courant électrique dans le deuxième ressort R2 selon l'ordre (ou l'instruction) reçue. Cet ordre ou cette instruction peut être un signal analogique ou numérique pouvant prendre deux valeurs différentes.

Cet ordre ou cette instruction peut être fourni(e) par un calculateur (éventuellement l'ordinateur de bord) du véhicule V, qui est en charge du contrôle de la position de chaque paroi déflectrice PD. Il peut, par exemple, être généré en fonction d'information(s) et/ou de mesure(s) interne(s) ou externe(s), comme par exemple la vitesse du véhicule V, les conditions météorologiques, le type de route empruntée par le véhicule V, la température du disque ou de l'étrier du frein FV considéré dans le véhicule V (notamment pour une comparaison à un seuil), le type de conduite du conducteur du véhicule V, la durée de freinage prévisible sur les derniers instants du parcours du véhicule (par exemple les trente dernières minutes), ou un actionnement requis par le conducteur du véhicule V.

Pour déformer le deuxième ressort R2 par effet Joule, le courant électrique injecté doit être typiquement de l'ordre de quelques ampères (par exemple compris entre environ 10 milliampères et environ 10 ampères.

Grâce à cette combinaison très originale de ressorts de types différents et antagonistes, on garantit la sécurité de fonctionnement de la paroi déflectrice PD en toutes circonstances. En effet, si un problème électrique survient au niveau du premier circuit électrique C1 , et donc qu'il ne peut plus alimenter en courant le deuxième ressort R2, ce dernier (R2) ne peut pas prendre la forme dans laquelle il exerce son deuxième couple c2 sur la paroi déflectrice PD et par conséquent seul le premier ressort R1 agit sur la paroi déflectrice PD, ce qui la contraint à demeurer dans sa position rabattue.

On notera que le mode de réalisation décrit ci-avant peut permettre de placer la paroi déflectrice PD dans au moins une position intermédiaire comprise entre ses positions rabattue et déployée, de manière à permettre une déflexion partielle (et intermédiaire) du flux d'air incident. Cette option peut être mise en œuvre en faisant varier l'intensité du courant qui circule dans le deuxième ressort R2, et donc moyennant une adaptation du premier circuit électrique C1 . En effet, la déformation du deuxième ressort R2 peut être contrôlée en fonction de l'importance de son échauffement interne, ce qui permet alors de faire varier la position de la paroi déflectrice PD.

Dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 5 à 7, le dispositif de déflexion d'air DD comprend également un pion PI, un troisième ressort R3, un quatrième ressort R4 et un second circuit électrique C2. Cette variante de réalisation est destinée à réduire sensiblement la consommation d'électricité du premier circuit électrique C1 , nécessaire à l'exercice du deuxième couple c2.

Le pion PI est propre à être translaté entre une première position, illustrée sur la figure 7 et dans laquelle il interdit la rotation de la paroi déflectrice PD, et une seconde position, illustrée sur la figure 5 et dans laquelle il permet la rotation de la paroi déflectrice PD.

Le troisième ressort R3 est agencé de manière à exercer une traction sur le pion PI pour le placer dans sa seconde position (voir figure 5).

Le quatrième ressort R4 est réalisé dans un alliage à mémoire de forme et est propre, lorsqu'il fait l'objet d'un échauffement interne, à présenter une forme qui est propre à exercer sur le pion PI une pression supérieure à la traction exercée par le troisième ressort R3 sur ce même pion PI et opposée à cette traction, pour le placer dans sa première position (voir figure 7).

Le second circuit électrique C2 est agencé pour faire circuler sur ordre dans le quatrième ressort R4 un courant électrique qui est propre à induire son échauffement interne par effet Joule.

On comprendra que les actions des troisième R3 et quatrième R4 ressorts sont antagonistes mais pas de mêmes intensités. Lorsque le quatrième ressort R4 n'est pas chauffé, il n'exerce pas (ou très peu) de pression sur le pion PI, et par conséquent la traction exercée constamment par le troisième ressort R3 sur le pion PI contraint automatiquement ce dernier (PI) à être dans sa seconde position (haute). La rotation de la paroi déflectrice PD est donc autorisée librement (voir figures 5 et 6). Lorsque le quatrième ressort R4 est chauffé, il exerce sa pression sur le pion PI, et par conséquent contraint ce dernier (PI) à être dans sa première position (basse) du fait que l'intensité de cette pression est supérieure à celle de la traction (exercée constamment par le troisième ressort R3). La rotation de la paroi déflectrice PD est alors interdite du fait de l'interaction entre l'extrémité libre du pion PI et la paroi déflectrice PD, ou son axe AX, ou encore une pièce additionnelle décrite plus loin.

Une fois que la rotation précitée est interdite par le pion PI, le deuxième ressort R2 n'a plus besoin d'exercer son deuxième couple c2 sur la paroi déflectrice PD pour maintenir cette dernière (PD) dans sa position déployée. Par conséquent, on n'a plus besoin de le chauffer par effet Joule, et donc on ordonne au premier circuit électrique C1 de cesser de l'alimenter en courant électrique. La consommation électrique n'est donc plus que celle du second circuit électrique C2, laquelle est moins importante que celle du premier circuit électrique C1 . Le quatrième ressort R4 a en effet besoin pour se déformer d'un courant électrique qui est par exemple compris entre environ 1 milliampère et environ 2 ampères.

Lorsque l'on veut replacer la paroi déflectrice PD dans sa position rabattue, on adresse au second circuit électrique C2 un ordre (ou une instruction) lui demandant de cesser d'alimenter le quatrième ressort R4 en courant électrique. Le quatrième ressort R4 n'étant plus chauffé par effet Joule, il reprend sa forme initiale et donc n'exerce plus de pression sur le pion PI, ce qui permet alors au troisième ressort R3 d'exercer sa traction sur ce dernier (PI) et donc de le placer dans sa seconde position (voir figure 5). La paroi déflectrice PD est alors libre de tourner pour reprendre automatiquement sa position rabattue du fait de l'action du premier ressort R1 .

Le second circuit électrique C2 comprend, par exemple, une source de courant électrique et des moyens de contrôle autorisant ou interdisant la circulation du courant électrique dans le quatrième ressort R4 selon l'ordre (ou l'instruction) reçue. Cet ordre ou cette instruction peut être un signal analogique ou numérique pouvant prendre deux valeurs différentes. Cet ordre ou cette instruction a de préférence la même origine que celui (celle) qui est destinée au premier circuit électrique C1 . Par conséquent, il (elle) peut être fourni(e) par un calculateur (éventuellement l'ordinateur de bord) du véhicule V, qui est en charge du contrôle de la position de chaque paroi déflectrice PD. Il (elle) est généré(e) dès que le deuxième ressort R2 a placé la paroi déflectrice PD dans sa position déployée, et dès que l'on veut replacer la paroi déflectrice PD dans sa position rabattue.

On notera que les premier C1 et second C2 circuits électriques peuvent éventuellement constituer un même circuit électrique, lequel est ici alimenté en courant par le réseau d'alimentation électrique du véhicule V.

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 5 à 7, les troisième R3 et quatrième R4 ressorts peuvent être des ressorts hélicoïdaux. En variante, il pourrait s'agir de ressorts de torsion ou de fils de longueur variable, par exemple.

L'interaction entre l'extrémité libre du pion PI et un élément solidarisé fixement à la paroi déflectrice PD peut se faire d'au moins deux façons.

Une première façon est illustrée sur les figures 5 à 7. Elle consiste tout d'abord à solidariser fixement la paroi déflectrice PD à un axe AX qui est destiné à être monté à rotation sur l'élément FC et qui comprend une encoche EP en un endroit choisi. Elle consiste également à permettre au pion PI d'être translaté entre sa première position, dans laquelle il est partiellement logé dans l'encoche EP pour interdire la rotation de cet axe AX et donc celle de la paroi déflectrice PD, et sa seconde position dans laquelle il n'est pas logé dans l'encoche EP pour permettre la rotation de l'axe AX et donc celle de la paroi déflectrice PD.

Afin de faciliter l'introduction de l'extrémité libre du pion PI dans l'encoche EP lorsque la paroi déflectrice PD a été placée dans sa position déployée par le deuxième ressort R2 (voir figure 6) et donc que son encoche EP se retrouve placée en regard de extrémité libre du pion PI, cette extrémité libre et cette encoche EP peuvent, par exemple, être de type conique, de préférence circulaire.

Une seconde façon (non illustrée) consiste tout d'abord à solidariser fixement une pièce à la paroi déflectrice PD et à définir une encoche ou un décrochement dans cette pièce. On notera que cette pièce peut soit être rapportée sur la paroi déflectrice PD, soit faire partie intégrante de la paroi déflectrice PD. Cette seconde façon consiste également à permettre au pion PI d'être translaté entre sa première position, dans laquelle il est partiellement logé dans l'encoche ou le décrochement de la pièce pour interdire la rotation de cette dernière et donc celle de la paroi déflectrice PD, et sa seconde position dans laquelle il n'est pas logé dans l'encoche ou le décrochement de la pièce pour permettre la rotation de cette dernière et donc celle de la paroi déflectrice PD.

On notera qu'il est préférable de protéger (ou confiner) les différents ressorts afin d'éviter leur encrassement.

On notera également que dans les exemples illustrés sur les figures l'écart angulaire entre les positions rabattue et déployée est approximativement égal à 90°. Mais il ne s'agit que d'un exemple. En effet, cet écart peut prendre n'importe quelle valeur comprise entre environ 10° et environ 180°.

On notera également que lorsque le système comprend plusieurs dispositifs de déflexion d'air installés dans une même zone, ils peuvent éventuellement partager un même premier circuit électrique et/ou un même second circuit électrique. Par ailleurs, dans cette même situation les dispositifs de déflexion d'air peuvent être contrôlés soit de façon identique (tous ensemble), soit indépendamment les uns des autres.

L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :

- une amélioration du compromis entre l'aérodynamique et le refroidissement des freins dans le cas de véhicules, ce qui permet notamment de réduire la consommation d'énergie et donc la pollution en présence d'un moteur thermique,

- une possible optimisation de la consommation électrique du dispositif de déflexion d'air,

- une sûreté de fonctionnement qui garantit, dans le cas d'un véhicule, un refroidissement des freins en toutes circonstances.