FR3043942A1

FR3043942A1 - Enjoliveur perfectionne a effet turbine pour roue de vehicule

Info

Publication number: FR3043942A1
Application number: FR1561230A
Authority: FR
Inventors: Eric Palpacuer
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-05-26
Anticipated expiration: 2035-11-23
Also published as: FR3043942B1

Abstract

L'invention porte sur un enjoliveur perfectionné pour roue de véhicule. La roue présente une jante (12), un moyeu central (11) et un voile (13) à ajourages (15). L'enjoliveur présente une partie centrale (21) et des pales aérodynamiques (25), qui sont réparties à l'extérieur de ladite partie centrale (21) et qui sont situées en regard des ajourages du voile (13) de la roue (10). De plus, l'enjoliveur perfectionné, nouveau, comporte deux déflecteurs (27, 28), en extension de sa surface interne, destinés à orienter le flux d'air vers les ajourages (15) du voile (13) de la roue, à savoir un déflecteur intérieur (27), dirigé vers le bord des ajourages (15) le plus rapproché du centre («XX'») de la roue (10) et un déflecteur extérieur (28), dirigé vers le bord des ajourages (15) le plus rapproché de la jante (12) ou périphérie extérieure de la roue.

Description

ENJOLIVEUR PERFECTIONNE A EFFET TURBINE POUR ROUE DE VEHICULE.

[0001] L’invention porte sur un enjoliveur perfectionné à effet turbine pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile. Elle concerne aussi une roue de véhicule, en particulier une roue de véhicule automobile, qui est équipée d’un tel enjoliveur perfectionné à effet turbine.

[0002] L’enjoliveur de roue, appelé aussi chapeau de roue, est une pièce en matière métallique ou en matière plastique, par exemple en polyamide, qui est placée sur l’extérieur de la partie centrale d’une roue d’un véhicule pour décorer : l’enjoliveur permet « d’habiller >> les roues en tôle du véhicule conçues comme structurelles et dépourvues de style.

[0003] Les enjoliveurs dits « enjoliveurs standards » ne présentent pas de caractéristiques aérodynamiques optimales, mais essentiellement des caractéristiques de style. Ils présentent un ajourage relativement important et impactent l’aérodynamique du véhicule.

[0004] On connaît des enjoliveurs dits « aérodynamiques », qui permettent de réduire la traînée aérodynamique du véhicule. Ils présentent, contrairement aux enjoliveurs précédents, un ajourage minimal qui a une incidence négative sur le refroidissement des freins.

[0005] On connaît également des enjoliveurs dits « enjoliveurs à effet turbine », dits aussi « enjoliveurs turbines », qui comprennent un ajourage annulaire, des pales aérodynamiques dans l’ajourage, qui s’étendent radialement entre la partie centrale et le bord périphérique de l’enjoliveur et qui présentent une section à profil spécifique, aérodynamique, de type en « aile d’avion » par exemple.

[0006] Le bon fonctionnement de ces enjoliveurs à effet turbine est conditionné par une bonne diffusion et canalisation de l’air au travers des ajourages du voile des roues sur lesquelles ils sont fixés.

[0007] Différentes solutions techniques ont déjà été proposées à cette fin.

[0008] A titre d’exemple, le document FR 3 011 769 décrit un enjoliveur aérodynamique perfectionné pour roue de véhicule automobile. La roue présente une jante cylindrique et un voile comportant des ajourages radiaux formés par des pales disposées radialement entre le moyeu central et le bord périphérique de la jante. L’enjoliveur présente également des ajourages radiaux, qui sont formés par des pales d’enjoliveur disposées radialement entre la partie centrale de l’enjoliveur et le bord périphérique de ce dernier, de telle sorte que les pales d’enjoliveur dévient le flux d’air latéral de manière indirecte et le canalise au travers des ajourages radiaux du voile de la roue. Les pales d’enjoliveur sont radialement comprises entre deux parois axiales sensiblement cylindriques formant deux déflecteurs pour concentrer le flux d’air dans les ajourages radiaux du voile de la roue.

[0009] A titre d’exemple également, le document FR 2 408 470 décrit un enjoliveur de roue pour une roue de véhicule à voile plein présentant des ouvertures d’aspiration d’air, dont le disque se termine dans la zone du bord de jante et limite, avec celui-ci, une fente annulaire dirigée radialement vers l’extérieur et servant d’ouverture de sortie d’air. Le disque présente aussi, sur la face arrière de sa partie formant couronne circulaire et dans sa zone située radialement vers l’extérieur, des pales de ventilation d’orientation à peu près radiales. De plus, le disque d’enjoliveur est doté, dans la zone située radialement vers l’intérieur des pales de ventilation formées d’une seule pièce avec lui et se terminant radialement vers l’extérieur à peu près sur sa périphérie, d’ouvertures d’aspiration d’air supplémentaires en forme de fente annulaire. Les bords d’attaque, qui limitent cette fente annulaire, sont situés dans le même plan radial, de telle sorte que le coefficient d’aération est amélioré.

[0010] Enfin, toujours à titre d’exemple, le document US 2014/0265534 A1 décrit une variante des deux enjoliveurs mentionnés ci-dessus, dans laquelle il est prévu un joint d’étanchéité pour éviter que l’eau ou des salissures ne pénètrent dans les corps creux autres que les ajourages de ventilation.

[0011] Le but de la présente invention est de fournir un enjoliveur perfectionné à effet turbine pour roue de véhicule, qui permette d’optimiser, à la fois, la traînée aérodynamique du véhicule et le refroidissement des freins.

[0012] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel enjoliveur perfectionné, qui permette une optimisation de la diffusion et de la canalisation de l’air au travers des ajourages du voile de la roue.

[0013] C’est également un but de la présente invention de fournir un tel enjoliveur perfectionné, qui soit de structure simple, d’assemblage aisé, qui soit robuste, fiable, et qui soit d’un prix de revient sensiblement équivalent à celui d’un enjoliveur standard.

[0014] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un enjoliveur perfectionné à effet turbine pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile. La roue présente, de façon classique, une jante périphérique, cylindrique, un moyeu central et un voile à ajourages reliant le moyeu central à la jante périphérique. L’enjoliveur perfectionné présente une partie centrale et des pales aérodynamiques, qui sont réparties circulairement à l’extérieur de ladite partie centrale et qui sont situées en regard des ajourages du voile de la roue pour créer un flux d’air permettant d’améliorer le sillage latéral du véhicule. Selon la présente invention, l’enjoliveur perfectionné à effet turbine comporte deux déflecteurs, circulaires, en extension de la surface interne de l’enjoliveur, destinés à orienter le flux d’air vers les ajourages du voile de la roue, à savoir un premier déflecteur, dit « déflecteur intérieur », dirigé vers le bord des ajourages le plus rapproché du centre de la roue et un second déflecteur, dit « déflecteur extérieur », dirigé vers le bord des ajourages le plus rapproché de la périphérie extérieure de la roue.

[0015] Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, les déflecteurs sont distants du voile de la roue d’un jeu minimal relativement faible de l’ordre de 0,005 fois le diamètre de la roue, c’est-à-dire, à titre d’exemple, d’un jeu minimal de l’ordre de 2 millimètres pour une roue de 16 pouces (406,40 mm).

[0016] Selon le même mode préféré de réalisation de l’invention, les déflecteurs sont distants du voile de la roue d’un jeu maximal de l’ordre de 0,0075 fois le diamètre de la roue, c’est-à-dire, à titre d’exemple également, d’un jeu maximal de l’ordre de 3 millimètres pour une roue de 16 pouces (406,40 mm).

[0017] De préférence, chaque déflecteur est raccordé à la surface interne de l’enjoliveur par une section de raccordement sensiblement curviligne.

[0018] Selon une variante de réalisation de l’invention, il est prévu, à l’extrémité de chacun des deux déflecteurs, entre l’enjoliveur et le voile de la roue, un joint souple d’étanchéité, circulaire, qui permet de garantir une étanchéité entre l’enjoliveur et le voile de la roue et, en conséquence, un flux d’air optimal sur les ajourages du voile de la roue.

[0019] A titre d’exemple non limitatif de l’objet et de la portée de la présente invention, l’enjoliveur peut présenter 14 pales aérodynamiques, réparties circulairement et selon un pas angulaire constant sur la périphérie dudit enjoliveur.

[0020] Ces pales aérodynamiques sont avantageusement des pales à section à profil en « aile d’avion » et ce profil en « aile d’avion » peut être un profil choisi parmi l’un des types de profil « en aile d’avion » suivants, connus en soi : profil de type « CLARK Y », profil de type « JOUKOWSKI », profil de type « NACA » symétrique ou cambré.

[0021] De manière préférentielle, l’enjoliveur peut être réalisé en un matériau polymère, de type polyamide par exemple, et par un procédé de moulage par injection.

[0022] L’invention a aussi pour objet une roue de véhicule, en particulier une roue de véhicule automobile, qui comporte un enjoliveur perfectionné à effet turbine conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes.

[0023] D’autres buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description qui suit d’un exemple de réalisation, non limitatif de l’objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0024] - la figure 1 est une vue de face, schématique, d’un enjoliveur perfectionné à effet turbine selon la présente invention, monté sur une roue de véhicule automobile, [0025] - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, de l’enjoliveur perfectionné de la figure 1 monté sur une roue de véhicule, selon le plan de coupe AA de la figure 1, [0026] - la figure 3 est une vue en coupe, schématique, de l’enjoliveur perfectionné des figures 1 et 2, monté sur une roue de véhicule, selon le plan de coupe BB de la figure 1, [0027] - la figure 4 est une vue en coupe, agrandie, d’une partie périphérique de l’enjoliveur perfectionné monté sur la roue d’un véhicule, tel que représenté notamment sur la figure 2, laquelle vue en coupe est destinée à représenter une pale d’enjoliveur en regard d’un ajourage du voile de la roue et les déflecteurs de flux d’air selon la présente invention, [0028] - la figure 5 est une vue de face, schématique, de la face interne de l’enjoliveur perfectionné des figures précédentes représentant les déflecteurs de flux d’air selon la présente invention, et [0029] - la figure 6 est une vue en coupe, agrandie d’une partie périphérique d’une variante de réalisation de l’enjoliveur perfectionné selon l’invention, dans laquelle un joint d’étanchéité est monté à l’extrémité de chacun des deux déflecteurs de flux d’air.

[0030] En référence aux dessins des figures 1, 2 et 3, on a représenté une roue de véhicule automobile, d’axe XX’, de référence générale 10 (figures 2 et 3), qui est, de manière classique, constituée principalement de trois parties : [0031 ] - le moyeu 11, disposé au centre de la roue, qui assure le guidage en rotation de cette dernière par rapport au châssis du véhicule, [0032] - la jante, cylindrique, désignée par la référence 12, qui est située à la périphérie et sur laquelle se fixe la bande de roulement rapportée, et [0033] - le voile, de référence générale 13, qui relie le moyeu 11 à la jante 12 et qui présente des ajourages radiaux, désignés collectivement par la référence 15.

[0034] Sur la roue 10, il est prévu un enjoliveur perfectionné à effet turbine, appelé aussi « enjoliveur turbine » dans le présent texte, désigné par la référence générale 20, dont la structure décrite en détails ci-après permet une circulation d’air au travers de la roue de véhicule, de façon à améliorer le sillage latéral de la roue et obtenir, ainsi, un écoulement plus propre et moins tourbillonnaire sur les flancs du véhicule.

[0035] De façon classique, l’enjoliveur turbine 20, représenté de face sur la figure 1 et de profil sur les figures 2 et 3, présente une partie centrale, sensiblement plane, désignée par la référence 21, et un bord périphérique, désigné par la référence numérique 22. Cet enjoliveur turbine 20 est équipé de pales aérodynamiques, désignées collectivement 25, réparties circulairement selon un pas angulaire constant sur sa périphérie. Ce sont des pales à profil en « aile d’avion », type « CLARK Y » par exemple, qui est un profil de forme relativement simple, très efficace à petite échelle, et très largement utilisé dans la construction aéronautique et le modélisme. En variante, le profil en « aile d’avion » de la section des pales aérodynamiques 25 peut être un profil choisi parmi les types de profil « en aile d’avion » suivants, connus en soi : profil de type « JOUKOWSKI », profil de type « NACA » symétrique ou cambré.

[0036] A titre d’exemple non limitatif de l’objet et de la portée de la présente invention, l’enjoliveur turbine présente 14 pales aérodynamiques 25 identiques, réparties circulairement selon un pas angulaire constant sur la périphérie de l’enjoliveur 20.

[0037] Les pales aérodynamiques 25 permettent de créer un flux d’air dans les ajourages 15 du voile de la roue, ce qui a pour résultat d’améliorer le sillage latéral du véhicule.

[0038] En référence aux dessins des figures 4 et 5, selon le principe de la présente invention, l’enjoliveur perfectionné à effet turbine 20 comprend deux déflecteurs, circulaires, en extension ou saillie de la surface interne de l’enjoliveur. Ces deux déflecteurs sont destinés à canaliser et rendre optimal le flux d’air indirect créé par les pales aérodynamiques 25, plus précisément par la surpression sur l’intrados des pales aérodynamiques 25, et dirigé vers les ajourages 15 du voile 13 de la roue. Un premier déflecteur, dit « déflecteur intérieur », désigné par la référence 27 est dirigé sur le bord 15C des ajourages 15 qui est le plus rapproché du centre de la roue, tandis qu’un second déflecteur, dit « déflecteur extérieur », désigné par la référence 28, est dirigé vers le bord 15P des ajourages 15 qui est le plus rapproché de la jante 12 ou périphérie extérieure de la roue.

[0039] Egalement selon le principe de la présente invention, le positionnement des déflecteurs 27 et 28 par rapport au voile de la roue doit répondre à des règles précises.

[0040] Ainsi, à titre d’exemple, pour une roue de véhicule de 16 pouces (c’est-à-dire 406,40 millimètres), le jeu « h » entre l’extrémité des déflecteurs 27 et 28 et le voile 13 de la roue 10 doit être avantageusement compris entre 2 millimètres et 3 millimètres. La valeur minimale de 2 millimètres du jeu « h » est conditionnée par la prise en compte des tolérances des pièces en contact, à savoir le voile 13 de la roue et l’enjoliveur 20. La valeur maximale de 3 millimètres du jeu « h » est conditionnée par la limite au-delà de laquelle le flux d’air généré par les pales aérodynamiques 25 est perturbé.

[0041] Les déflecteurs 27 et 28 ont un profil sur toute la périphérie de l’enjoliveur 20 et le raccordement de ces profils avec la face interne de l’enjoliveur 20 présente une section de raccordement « rayonnée », c’est-à-dire un section en arc de cercle. Les rayons des deux sections circulaires de raccordement des déflecteurs 27 et 28 sont désignés par les références numériques R1 et R2, respectivement.

[0042] Il va de soi que les valeurs minimale et maximale mentionnés ci-dessus du jeu « h » sont différentes pour une roue de diamètre différent de 16 pouces.

[0043] Il va de soi également que la forme et la position des ajourages 15 du voile 13 de la roue conditionnent la position des déflecteurs 27 et 28.

[0044] En référence au dessin de la figure 6, on a représenté une variante de réalisation de l’enjoliveur décrit ci-dessus. Dans cette variante de réalisation, il est prévu à l’extrémité de chacun des deux déflecteurs 27 et 28, entre l’enjoliveur 20 et le voile 13 de la roue 10, un joint souple d’étanchéité, circulaire, qui permet de garantir une étanchéité entre l’enjoliveur 20 et le voile 13 et, en conséquence, un flux d’air optimal sur les ajourages 15 du voile 13 de la roue. Ainsi, il est prévu un joint souple d’étanchéité 37 à l’extrémité libre du déflecteur 27 et un joint souple d’étanchéité 38 à l’extrémité libre du déflecteur 28.

[0045] Ces deux joints d’étanchéité permettent de rendre optimale l’étanchéité entre l’enjoliveur 20 et le voile 13 de la roue 10, et par conséquent, de rendre optimal le flux d’air généré par les pales aérodynamiques 25 et dirigé vers les ajourages 15 du voile 13 de la roue.

[0046] L’enjoliveur perfectionné à effet turbine décrit ci-dessus dans un mode de réalisation particulier présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0047] - il permet d’optimiser la traînée aérodynamique du véhicule, [0048] - il permet un gain en C02 estimé à 0,7 g/Km, [0049] - il permet un refroidissement du frein optimisé par le flux d’air généré, [0050] - il est économique, parce que son coût de revient est sensiblement identique à celui d’un enjoliveur standard, et [0051] - il est efficace, l'optimisation de la diffusion et de la canalisation de l’air sur les ajourages du voie de la roue ayant pour résultat une optimisation du rendement de l’effet turbine.

Claims

Revendications :

1. Enjoliveur perfectionné à effet turbine pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile, ladite roue présentant une jante périphérique (12), cylindrique, un moyeu central (11) et un voile (13) à ajourages (15) reliant le moyeu central (11) à la jante périphérique (12) et ledit enjoliveur perfectionné (20) présentant une partie centrale (21) et des pales aérodynamiques (25), qui sont réparties à l’extérieur de ladite partie centrale (21) et qui sont situées en regard des ajourages (15) du voile (13) de la roue (10) pour créer un flux d’air permettant d’améliorer le sillage latéral du véhicule, ledit enjoliveur perfectionné (20) étant caractérisé en ce qu’il comporte deux déflecteurs (27, 28), circulaires, en extension de la surface interne de l’enjoliveur (20), destinés à orienter le flux d’air vers les ajourages (15) du voile (13) de la roue (10), à savoir un premier déflecteur, dit « déflecteur intérieur >> (27), dirigé vers le bord (15C) des ajourages (15) le plus rapproché du centre (« XX’ >>) de la roue (10) et un second déflecteur, dit « déflecteur extérieur >> (28), dirigé vers le bord (15P) des ajourages (15) le plus rapproché de la périphérie extérieure de la roue (10).
2. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits déflecteurs sont distants du voile de la roue d’un jeu (« h >>) de valeur minimale relativement faible de l’ordre de 0,005 fois le diamètre de la roue, c’est-à-dire de l’ordre de 2 millimètres pour une roue de 16 pouces (406,40 mm).
3. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits déflecteurs sont distants du voile de la roue d’un jeu (« h >>) de valeur maximale de l’ordre de 0,0075 fois le diamètre de la roue, c’est-à-dire de l’ordre de 3 millimètres pour une roue de 16 pouces (406,40 mm).
4. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque déflecteur (27, 28) est raccordé à la surface interne de l’enjoliveur (20) par une section de raccordement sensiblement curviligne.
5. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il est prévu, à l’extrémité de chacun des deux déflecteurs (27, 28), entre l’enjoliveur (20) et le voile (13) de la roue (10), un joint souple d’étanchéité (37, 38), circulaire, qui permet de garantir une étanchéité entre l’enjoliveur (20) et le voile (13) de la roue et, en conséquence, un flux d’air optimal sur les ajourages (15) du voile (13) de la roue (10).
6. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il présente 14 pales aérodynamiques (25), réparties circulairement et selon un pas angulaire constant sur la périphérie dudit enjoliveur (20).
7. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites pales aérodynamiques (25) sont des pales à section à profil en « aile d’avion ».
8. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon la revendication 7, caractérisé en ce que le profil en « aile d’avion » de la section des pales aérodynamiques (25) est un profil choisi parmi les types de profil « en aile d’avion » suivants, connus en soi : profil de type «CLARK Y», profil de type « JOUKOWSKI », profil de type « NACA » symétrique ou cambré.
9. Enjoliveur perfectionné à effet turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il est réalisé en un matériau polymère, de type polyamide par exemple.
10. Roue de véhicule, caractérisée en ce qu’elle comporte un enjoliveur perfectionné à effet turbine conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.