Projet de Kenza Essoulami, Imane Louzi & Othmane Agouzal

Utilité de l’aérodynamisme

L’aérodynamisme pour les constructeurs automobiles

La Vitesse

L’aérodynamique est devenue un enjeu majeur pour les constructeurs automobiles. Au début de sa découverte, le principal objectif était la résistance à l’air à haute vitesse notamment lors des courses automobiles. Il a une grande importance sur les performances des skieurs ou des cyclistes, qui se mettent en position courbée (qui est plus aérodynamique que debout), leurs performances sont alors meilleures.

Pour améliorer au maximum la vitesse d’un véhicule il faut que sa traînée et sa portance soient les plus bas possibles : car plus la traînée diminue plus le véhicule augmente sa vitesse en ligne droite et pour la portance, plus elle est faible plus le véhicule peut aller vite lors des détours sans risques. Cependant, la relation entre l’augmentation de la déportance et la diminution de la traînée est plutôt incompatible. En effet, pour une même configuration aérodynamique, une augmentation d’appui entraîne une augmentation de la traînée. Il est donc nécessaire de trouver le meilleur compromis entre les deux forces pour obtenir l’automobile la plus performante. Tous les constructeurs s’y sont employés même si les préoccupations concernant la déportance ont été bien plus tardives que celles concernant la réduction de la traînée. Plus le coefficient de trainée est faible, plus une forme est dite aérodynamique. Vitesse et aérodynamique sont donc liées : plus les coefficients de trainée et de portance sont faibles, moins la voiture est ralentie. C’est pour cela que la forme a une influence sur l’aérodynamique d’une voiture, et donc sa vitesse.

Consommation

Le constructeur Renault explique que l’étude aérodynamique, s’effectuant dans une soufflerie, d’un véhicule permet de réduire sa résistance à l’avancement aux vitesses élevées. Meilleure est sa pénétration dans l’air, moins le moteur est sollicité pour maintenir sa vitesse et, donc, moins il consomme. L’essentiel de l’énergie que délivre un moteur est consacré à vaincre la résistance de l’air dès qu’une voiture roule à une vitesse supérieure à 80 km/h. A 90 km/h une voiture qui consomme 8 l aux 100 gaspille 5 l aux 100 d’essence, juste à cause de l’aérodynamique. Cette force qui s’oppose à l’avancement du véhicule est directement liée à son Cx : son coefficient de pénétration dans l’air suivant l’axe de son déplacement. Plus le Cx sera faible, moins le frottement qu’exerce l’air sera important et ainsi la puissance que devra délivrer le moteur pour conserver la vitesse du véhicule sera réduite d’autant.

Le Cx d’une voiture influe donc considérablement sur sa consommation, mais il faut faire attention car le Cx d’un véhicule peut facilement varier, par exemple lorsque les fenêtres d’un véhicule sont ouvertes le Cx augmente de 4%, lorsque le véhicule comporte un coffre sur le toit le Cx augmente de 40% ou lorsqu’un toit ouvrant est ouvert le Cx peut augmenter de 2%. On peut aussi diminuer le Cx, par exemple en abaissant le véhicule de 30 mm le Cx diminue de 5% ou avoir des enjoliveurs lisses permet de diminuer le Cx de 3%.