En quoi la forme d'un véhicule influe-t-elle sur son aérodynamisme ?
TPE
Historique
La première automobile fut créée en 1769 par Nicolas Joseph Cugnot, un ingénieur
militaire français. Il réalisa entre 1769 et 1771 le premier véhicule de l’histoire:
"Le fardier d’artillerie".
Cependant, l'aérodynamique a été pour la première fois utilisée dans la fabrication
automobile en 1899 par Camille Jenatzy, un ingénieur belge. Il a construit un véhicule
électrique en forme de torpille afin de battre des records de vitesse. Ce véhicule
nommé par son créateur "la Jamais Contente", devient la première automobile à
franchir la barre des 100 km/h.
En 1910, la science de l’aérodynamique a été réutilisée par le carrossier Castagna, pour construire "l'Alfa Romeo 40-60 ". Cette voiture avait l’aspect d’un aéronef.
Même si ces véhicules étaient marginaux, ils montrent l’envie des constructeurs automobiles de réduire la trainée de leurs véhicules.
Afin d’améliorer le Cx, l’industrie automobile, s’est servie de nombreuses expériences
utilisées dans l’aviation. Elles démontraient que la meilleure forme à créer était celle
d’une goutte d’eau car elle obtenait le meilleur Cx. L’ingénieur autrichien Edmund
Rumpler a donc mis au point une automobile de cette forme dans les années 1920.
Testée en soufflerie par Volkswagen en 1979, "la Rumpler Tropfenwagen"
littéralement « voiture goutte » en allemand, disposait d'un Cx de seulement 0,28.
Volkswagen n'obtint un meilleur coefficient qu'en 1988 soit 59 ans plus tard, avec la Passat.
Après le krach boursier de 1929 surnommé le « jeudi noir », les constructeurs automobiles américains durent s'adapter pour faire face à l'augmentation du prix du pétrole. Ils se sont donc grandement intéressés à l’aérodynamisme afin de réduire au maximum la consommation de pétrole. Pour ce faire, les constructeurs déclenchèrent une révolution esthétique, le « Streamline Moderne », dont les formes sont les plus arrondies possibles.
Chrysler est la première firme américaine à s’y intéresser et
produit en série une automobile s'en inspirant. En 1934,
la Chrysler " Airflow ", littéralement « flux d'air » en anglais,
devient l'emblème le plus expressif de ce courant esthétique.
Cette voiture marque les esprits avec son esthétique aérodynamique car cette
mode se propage alors même en Europe. En France, la marque Peugeot sort en
1935 la "402 ", berline aux lignes arrondies ayant des ressemblances avec
l’automobile de chez Chrysler.
Après le choc pétrolier de 1973, l'aérodynamisme automobile connu un nouveau tournant. Le coefficient de trainée devient un point très important du cahier des charges de la réalisation d’un véhicule. Depuis, l’aérodynamisme est devenu à la fois une nécessité technique et un point marketing attirant de plus en plus les acheteurs.
En plus des formes des voitures, Il existe aussi différents accessoires permettant d’améliorer le Cx des voitures :
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L'aileron arrière
L’aileron est une pièce de carrosserie destinée à améliorer l'adhérence et la stabilité du
véhicule sur lequel il est placé. Les ailerons sont utilisés, d'un point de vue fonctionnel,
sur les voitures de courses ou les automobiles sportives, mais aussi d'un point de vue
esthétique sur beaucoup de véhicules « haut de gamme ». Ils n'ont pas toujours un effet
positif sur la performance car ils augmentent la trainée et le poids supporté par les roues
arrières, surtout à grande vitesse.
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Spoiler avant
Il existe notamment les spoilers avant. Installés sous le pare-chocs, ils sont
généralement utilisés pour diriger l'air vers l'extérieur ou sous le véhicule.
Ils améliorent ainsi la pénétration dans l'air pour diminuer le coefficient de traînée (Cx).
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Les flaps latéraux
Ils se déploient afin de canaliser les filets d’air vers l’arrière du véhicule et ainsi d’améliorer
la traînée.
En 1975, " la Citroën DS " conçue par l'ingénieur aéronautique André Lefebvre,
est la première voiture de grande série à être étudiée pour son aérodynamisme.
Elle avait un Cx de 0,38. Elle a été remplacée ensuite par la " Citroën CX ",
qui portait bien son nom.
Parmi les voitures les plus récentes, quelques exemples de celles qui ont un des meilleurs Cx :
En 1989, " l’Opel calibra " obtient le record pour un véhicule de quatre places avec un Cx très faible qui sera détrôné que 20 ans plus tard avec " la Toyota Prius ". La " Mercedes Benz classe E coupé " a obtenu le Cx le plus bas pour les voitures de séries jusqu'en 2013 jusqu’à l’arrivée de la " CLA ", voiture étudiée pour avoir la traînée la plus réduite même dans le soubassement du véhicule.
