L'aérodynamisme des véhicules

De manière générale, on parle d'aérodynamisme pour faire référence à la science permettant d'étudier les nombreux phénomènes qui accompagnent tout mouvement entre un objet et l'air qui l'entoure. Dès lors qu'il est question de l'aérodynamisme des véhicules, il s'agit d'observer les turbulences que chaque conducteur traverse lorsqu'il circule à une certaine vitesse. C'est ainsi qu'avant même la conception d'un nouveau modèle, les actions de traînée, de portance et de dérive sont étudiées en réalisant des essais de soufflerie sur une maquette. Les résultats sont par la suite analysés afin de déterminer s'il y a des changements à apporter ou non au niveau de la carrosserie.

Comprendre l'aérodynamisme des véhicules

L’aérodynamisme des véhicules réside dans le fait d'étudier des phénomènes aérodynamiques générés par le déplacement d'un flux d'air autour des éléments de la carrosserie durant un mouvement. Peu de titulaires du permis de conduire en ont conscience, mais les études menées sur ces phénomènes ont permis de réduire la consommation de carburant des véhicules en atténuant leur traînée, d'améliorer leur tenue de route en agissant sur leur portance (qu’elle soit positive ou négative), mais également d’amoindrir les nuisances sonores ainsi que les mouvements complexes ressentis à vive allure.

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Les actions de traînée, de portance et de dérive

À vrai dire, il est possible de distinguer les 3 actions qui s'appliquent à un véhicule en mouvement   :

  • l'action de traînée, qui concerne l'air qui se déplace sur un véhicule en mouvement en produisant une force, dont une des composantes est opposée à l'effort de traction
  • l'action de portance, qui concerne la résistance de l'air provoquée par le profil d'un véhicule dont la direction est inclinée par rapport à son axe longitudinal
  • l'action de dérive qui concerne la force composante suivant l'axe horizontal influant sur la stabilité du véhicule en présence d'un vent latéral

Quelle est l'influence de l'aérodynamisme sur un véhicule  ?

Dans un premier temps, lorsque l'on évoque les liens de cause à effet concernant l'aérodynamisme des véhicules, la plupart des conducteurs pensent immédiatement à la consommation de carburant. Il est vrai que, compte tenu du prix actuel au litre, il s'agit d'une des préoccupations majeures de notre époque. Pourtant, ce n'est pas l'unique impact que les différentes études qui ont été menées ont permis de constater. En effet, l'aérodynamisme influe également sur les performances motrices, et donc sur le comportement du véhicule lorsqu'il circule à haute vitesse. Par ailleurs, en optimisant la gestion des différents flux d'air, il est possible d'améliorer le confort de conduite, car cela réduit les effets liés aux bruits d'air.

Carrosserie et aérodynamisme

Bien que cela n’ait pas été mis en application lors de la conception des premiers modèles d'automobiles, les designers ont par la suite compris combien la carrosserie allait jouer un rôle important dans l'aérodynamisme des véhicules. Aussi, l'aspect de plusieurs éléments a peu à peu évolué au fil des années. En premier lieu, c'est le profil de la partie avant qui a bénéficié d'une attention particulière, puis la partie arrière des véhicules. Par la suite, ce sont les roues, le garde-boue ainsi que le soubassement qui ont été totalement repensés afin de créer formes de carrosseries permettant une meilleure pénétration dans l'air.

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Depuis quelques années, en plus des essais en soufflerie, les designers concevant des véhicules pour les écuries de course ont recours à la mécanique des fluides numérique (MFN). Aussi connue sous le nom de Computational Fluid Dynamics (CFD), cette méthode mathématique consiste à étudier les mouvements ainsi que les effets d'un fluide en résolvant des équations numériques. L'exploitation des résultats, à l'aide de programmes informatiques, permet de concevoir de réelles innovations qui contribuent pleinement à améliorer l'aérodynamisme des véhicules.

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