Brevet FR2057088A1 — publié le 19710507

l'invention concerne un frein hydrodynamique (Retarder) pour des véhicules, en particulier des véhicules automobiles, comportant au moins une roue à aubes fixe et une roue à aubes mobile dont l'angle des aubes est fixé à volonté, ainsi que le 5 cas échéarfô un circuit extérieur pour le fluide agissant comportant un refroidisseur, ledit fluide agissant quittant le circuit tangentiellement et en utilisant la pression dynamique au moins à la sortie. Un frein hydrodynamique a essentiellement deux fonctions 10 à remplir, à savoir : 1) réaliser le retard de freinage nécessaire et 2) évacuer les quantités de chaleur créées par cette opération, ce pourquoi on dispose le cas échéant un système de refroidissement particulier dans le circuit extérieur. Alors que 15 l'effet de freinage nécessaire est largement obtenu par une disposition correspondante de la forme et des aubages, ce n'est que par un choix correct de la position et du dimensionnement des ouvertures d'entrée et de sortie que l'on peut assurer la circulation nécessaire à l'évacuation des quantités de chaleur. 20 On connaît des freins hydrodynamiques, dans lesqueLs le fluide agissant entre par le noyau intérieur du frein et la sortie a été disposée à l'extérieur des roues à aubes dans le sens de la périphérie, de manière à utiliser d'une part la faible pression régnant dans le noyau et d'autre part la pression stati-25 que maximale résultant de la force centrifuge pour le diamètre le plus élevé. On connaît également des freins hydrodynamiques dans lesquels la coupe méridienne efficace est amenée à un diamètre plus grand pour augmenter l'effet de la force centrifuge à la sortie. Mais il se produit des pertes de ventilation plus 30 élevées lorsque le frôin ne fonctionne pas. Dans les freins hydrodynamiques cités dans l'introduction on utilise maintenant à la place de la pression statique (pression de la force centrifuge) la pression dynamique dfte à la circulation du fluide (pression d'accumulation). Etant donné qu'en 35 fait, les vitesses absolues dans un frein hydrodynamique peuvent BAD ORIGINAL 70 29202 2 2057088 valoir jusqu'à plusieurs fois la vitesse périphérique, on obtient avec la force dynamique «gui en résuit© un débit de circulation beaucoup plus élevé» Dans un frein connu d@ e© type, on canal an-» nulaire est disposé à l'extérieur autour du circuit efficace, de 5 manière analogue à un© pompe centrifuge \ Lo fluide pénètr® dans ce canal annulaire par 1'intermédiair® d9uae fente aménagée entre le bord extérieur de la partie tournante et 1© bord extérieur de la partie fixe. Mais ce frein hydrodynamique a, du fait du canal annulaire extérieur, un diamètre élevé e@ qui est gênant pour 10 l'utilisation dans un véhicule automobile. En outre, à la sortie le fluide agissant se heuite à 18arête de la loue à aubes fixes, si bien qu'il y a à cet endroit des pertes par turbulence. l'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités et avant tout de fournir un frein hydrodynamique particuliè-15 rement bien adapté à l'utilisation sur des véhicules automobiles. Cela est obtenu dans un frein du type cité dans 1'introduction par le fait qu'un ou plusieurs orifices de sortie aménagés, dans la roue à aubes fixe s'étendent parallèlement aux abes et débouchent dans un canal de sortie de préférence annulaire et disposé 20 axiale ment près de la chambre de travail, la paroi extérieure dudit ou desdits orifices partant de la paroi extérieure de la roue fixe ou de son voisinage immédiat. Grâce à la réalisation selon l'invention, le frein hydrodynamique complet forme un ensemble compact. Su fait de son faible 25 diamètre, il s'insère mieux dans 2b système de transmission d'un véhicule automobile. En outre le passage du cricuit actif au canal d'évacuation se fait de maiière beaucoup plus harmonique et sans chocs sur des arêtes particulières, si bien que les pertes par turbu-30 lence peuvent être évitées. Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi intérieure du ou des orifices de sertie est disposée radialement à l'intérieur du diamètre moyen du canal de sortie et éventuelle-mont de celui de la chambre de travail. D© cette manière, on. ob-35 tient des orifices de sortie relativement grands si bien que tout BAD ORIGINAL 29202 3 2057088 le courant de fluide peut pénétrer totalement sans obstacles dans le canal de sortie» De préférence, le oanal de sortie s'étend sur un rayon plus petit que celui de la chambre de travail et le ou les orifices de sertie commencent immédiatement à côté de la paroi extérieure des aubages fixes et s'étendent avec une faible inclinaison en descendant vers le canal de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, sur la roue mobile, la paroi radiale extérieure de la chambre de travail a un diamètre un peu plus petit que celui de la roue fixe. Gela crée un tout petit gradin au passage entre les deux roues à aubes de telle sorte que le courant sortant de la roue mobile ne peut en aucun cas se briser sur l'arête de la zone fixe. Cette disposition peut d'ailleurs être utilisée de manière correspondante sur la paroi intérieure de la chambre de travail. L'idée d'utiliser la pression dynamique peut également être étendue à l'entrée du fluide agissant. Par suite, selon une autre caractéristique de l'invention, dans la roue à aubes mobile, dans la zone intérieure de la chambre de travail est disposé au moins un orifice d'entrée qui débouche tangentiellement dans la chambre de travail. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, cet orifice d'entrée s'étend essentiellement radia-lement de l'intérieur vers l'extérieur et dans le moyeu de la roue à aubes mobile, devant l'orifice d'entrée, un aubage particulier est disposé pour donner une accélération initiale au fluide agissant. Cet aubage particulier peut avoir une certaine inclinaison qui est naturellement adapté à l'angle des aubages à l'endroit où. l'orifice d'entrée débouche à l'intérieur de la chambre de travail. l'invention est décrite en détail ci-après à l'aide du dessin ci-annexé représentant un exemple de réalisation de 1'invention. Dans un carter 10 est disposée une roue à aubes fixe 11 dont les aubages peuvent être obtenus par fonderie dans la partie correspondante du carter. Ces aubages sont inclinés à un certain angle, qui avantageusement est de l'ordre de grandeur de 50 de- 29202 4 2057088 En face de la roue à aubes fixe 11 est placée une roue à aubes tournante comportant des aubages en correspondance. Avantageusement, les aubages des deux roues sont inclinés dans le sens de la rotation avant. La roue mobile 13 est fixée par son moyeu 14 sur l'arbre d'entraînement 15 qui est de son côté placé dans le carter 10 au moyen d'un palier 16. Un autre palier 17 sert également à soutenir la roue mobile 13 par l'intermédiaire d'un manchon annulaire 18, Dans la roue mobile 13 sont aménagés dans la zone intérieure plusieurs orifices d'entrée 19 répartis régulièrement sur la périphérie de la roue 13, Ces orifices 19 s'étendent essentiellement radialement de l'intérieur vers l'extérieur et cela de manière à déboucher tangentiellement dans la chambre de travail. Ils ont en outre la même inclinaison que les aubes de la roue à-aubes fixe. Entre le moyeu 14 et le corps de la roue sont disposées des aubes particulières 20 qui présentent également la même inclinaison. Le fluide agissant pénètre axialement dans le carter par l'orifice 21 et passe de la chambre aaulaire 22 dans la chambre de travail 23 par les orifices d'entrée 19 décrits. Dans la roue fixe 11 sont prévus un ou plusieurs orifices de sortie 24 dont la paroi extérieure 25 commence juste à côté du cercle extérieur des aubes fixes et "s'étend tangentiellement en descendant légèrement jusqu'à un canal de sortie 26 qui est disposé près de la chanbre de travail 23 et dont le diamètre est plus petit que celui de cette dernière." La paroi interne 27 de l'orifice de sortie 24 est disposée radialement à l'intérieur du plan méridien de la chambre de travail 23, Le fluide agissant passe donc tangentiellement avec sa vitesse absolue propre de la chambre du travail 23 dans 1b canal de sortie 26 par l'intermédiaire de l'orifice 54. De cette manière, on utilise la.pression dynamique. * La paroi extérieure 28 de la partie tornante 13 a un diamètre un peu plus petit que celui de la roue fixe 11 au même endroit» Cela crée donc un tout petit gradin si bien que l'on est stir que le fluide expulsé de la roue mobile ne peut pas rencontrer sur son chemin une arête ou une surface frontale. 29202 5 2057088 HEVEUDICATIONS 1 • Un frein hydrodynamique (Retarder) pour des véhicules, en particulier des véhicules automobiles, comportant au moins une roue à aubes fixe et une roue à aubes mobile dont 18 angle des aubes est fixé à volonté, ainsi que le cas échéant un circuit extérieur pour le fluide agissant comportant un refroidisseur, ledit fluide agissant quittant le circuit tangentiellement et en utilisant la pression dynamique au moins à la sortie', caractérisé par le fait que un ou plusieurs orifices de sortie aménagés, dans la roue à aubes fixe s'étendent parallèlement aux aubes et débouchent daç.s un canal de sortie de préférence annulaire et disposé axialement près de la chambre de travail, la paroi extérieure dudit ou desdits orifices partant de la paroi extérieure de la roue fixe ou de son voisinage immédiat, 2. Frein hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi intérieure du ou des orifices de sortie- est disposée radialement à l'intérieur du diamètre moyen du canal de sortie et éventuellement de celui de la chambre de travail, 3. Frein hydrodynamique selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le canal de sortie s'étend sur unrayon plus petit que celui de la chambre de travail et le ou les orifices de sortie commencent immédiatement à côté d« la paroi extérieure dès aubages fixes et s'étendent avec une faible inclinaison en descendant vers le canal de sortie. 4. Frein hydrodynamique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que sur la roue mobile, là paroi radiale extérieure de la chambre de travail a un diamètre un peu plus petit que celui de la roue fixe. 29202 6 2057088 5. Frein hydrodynamique selon une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que dans la zone à aubes mobile, dans la zone intérieure de la chambre de travail est disposé au moine un orifice d'entrés qui débouche tangentiellement dans la chambre de travail® 6, Frein hydrodynamique selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'orifice d8entrée s'étend essentiellement radialement de l'intérieur vers l'extérieur et par le fait que dans le moyeu de la roue à aube® mobile, devant l'orifice d'entrée, un aubage particulier e?jt disposé pour donner une accélération initiale au fluide agissant.