L'aérodynamique automobile

Résumé du document

Depuis ces dernières années, les projets écologiques et environnementaux cherchant à réduire les émissions de gaz à effet de serre ont pris de plus en plus d'importance ; notamment dans le domaine des transports. Plusieurs solutions sont à l'étude et certaines commencent à être appliquées aux voitures, tels que les biocarburants, l'énergie électrique (solaire par exemple), les voitures hybrides ou encore les piles à combustible (PAC) sur les moteurs thermiques.
Mais sans aller chercher ces technologies de demain, tout le monde comprendra la nécessité de diminuer la résistance à l'air d'un véhicule. C'est le principe de l'aérodynamique, science physique étudiant l'écoulement d'air (ou de gaz en général) autour d'un objet en mouvement.

Le premier constructeur à avoir exprimé de l'intérêt pour l'aérodynamique sur une auto de grande série fut Chrysler, en 1934, avec son modèle Airflow.
Depuis, tous les constructeurs s'attellent à la tache. En effet depuis 1960, la résistance à l'avancement d'une voiture moyenne a été réduite de moitié.
Nous allons donc voir dans quelles mesures l'aérodynamique est une solution pour pallier la consommation d'énergie nécessaire à la motricité d'un véhicule.

Extraits

[...] La Commission européenne qui pousse les pays à utiliser au moins 5,75% de biocarburants dans le transport espère ainsi voir ce nouvel élément développé à l'horizon 2010. On peut aussi citer les voitures hybrides qui peuvent avoir une consommation de 20% inférieure à une voiture normale ou encore les piles à combustible ne rejetant que du gaz tout en utilisant de l'eau. Ces technologies sont donc l'avenir du domaine des transports et plus particulièrement de l'automobile ; sachant que l'aérodynamique a atteint un stade où son développement devient de plus en plus complexe avec des améliorations souvent infimes. [...]

[...] Bien sur, il existe des artifices pour avoir un meilleur aérodynamisme : - Becquet - Aileron - Bavette - Ecran de soubassement III) :L'aérodynamique et le futur Le CX dépend essentiellement de la forme du véhicule. L'améliorer aura donc des conséquences sur son design et son habitabilité. Avec la sécurité, ces deux paramètres constituent donc les principales limites de l'aérodynamique. On peut donc dire que le nouvel enjeu des designers et des aérodynamiciens est de trouver un compromis entre sécurité, style et confort d'un côté et baisse de consommation grâce à une meilleure aérodynamique de l'autre. C'est néanmoins une tache de plus en plus complexe à mesure que l'aérodynamique atteint un seuil maximal. [...]

[...] De plus, l'aérodynamique s'est inspiré de la nature dans d'autres domaines que l'automobile. L'albatros a par exemple donné sa forme au planeur, et le martin pêcheur au TGV japonais : le Schinkansen. Après avoir vu les principes de l'aérodynamique, nous allons voir comment le faire varier dans le but de moins consommer II) SCx et consommation Dès qu'une voiture roule à plus de 80 km/h, l'essentiel de l'énergie que délivre son moteur est consacré à vaincre la résistance de l'air. [...]

[...] S Avec Cz= coefficient de portance - vitesse du véhicule en m/s-1 - surface projetée à l'horizontale en - Rhô de l'air 3 L'air passant sous la voiture a moins de distance à parcourir que celui passant par dessus créant ainsi des turbulences La dérive C'est une force que subit le véhicule lors des vents latéraux, qui pourraient le faire dévier de sa trajectoire et influe la stabilité de l'appareil lors des dépassements. On parle aussi de tangage. L'inspiration de la Nature Depuis toujours, les inventions créées par les hommes se sont inspirées de la nature. [...]

[...] En effet, avec un arrière abrupt, la trajectoire de l'air sera coupée franchement, et il continuera son parcours normalement, pour se recoller aux filets d'air passant sous le véhicule, tandis que pour une voiture ayant un arrière en forme d'arc, l'air aura tendance a rester contre la paroi, entraînant des turbulences avec l'air venant du dessous lors de leur rencontre. C'est pour cette raison que l'on pose des becquets à l'arrière de nombreuses voitures. Les becquets ont pour rôle de guider l'air dans sa trajectoire, pour éviter un surplus de turbulences à l'arrière. En effet, comme nous l'avons vu, les turbulences entraînent des pertes d'énergie pour la voiture. [...]