Brevet FR2784422A3 — publié le 20000414

FR 2784422 A3 20000414 FR 9812749 A 19981012 La présente invention concerne une hélice perfectionnée et un groupe motoventilateur muni de cette hélice. L'invention a notamment pour but d'optimiser les performances aérauliques et acoustiques d'une hélice de groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile. A cet effet, 1'invention a pour objet une hélice du type comprenant un bol central et une virole périphérique, tous les deux centrés autour de l'axe de rotation de l'hélice, entre lesquels s'étend au moins une pale ayant, dans un plan de rotation de l'hélice, une forme générale de chevron convergeant depuis un bord d'attaque vers un bord de fuite de la pale, caractérisée en ce que, en considérant la projection de l'hélice sur un plan de rotation de celle-ci et en appelant corde de la pale, I'arc de rayon R,, centré sur l'axe de rotation de l'hélice, s'étendant entre les bords d'attaque et de fuite de la pale, et hauteur H de la pale, la différence entre les rayons moyens intérieur R. de la virole Rb et extérieur du bol, la longueur de la corde est une fonction de R, qui est croissante lorsque R,-Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque R,-Rb est supérieur à 70% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque Rj-Rb est compris entre 50 et 70% de H. Suivant d'autres caractéristiques de cette hélice : -la longueur de la corde de la pale est minimale lorsque R, =Rb, -la valeur de la longueur de la corde est comprise entre 60 et 70% de sa valeur maximale lorsque R, =Rb, et entre 80 et 90% de sa valeur maximale lorsque Rj=RV, -en appelant angle de calage de la pale, 1'angle, par rapport à une droite parallèle à l'axe de rotation de l'hélice, que fait une droite intersectant les bords d'attaque et de fuite de la section transversale de la pale, considérée à une distance R, de l'axe de rotation de l'hélice, cet angle de calage est une fonction de R, qui est croissante lorsque R,-Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque R,-Rb est supérieur à 65% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque Ru-rob est compris entre 50 et 65% de H, -1'angle de calage est minimal lorsque R, =Rb, -la valeur de l'angle de calage est comprise entre 70 et 80% de sa valeur maximale lorsque Rj=Rb, et est égale à environ 90% de sa valeur maximale lorsque R ; =R,. L'invention a également pour objet un groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile comprenant une hélice telle que définie ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : -la figure 1 est une vue schématique d'un bloc avant d'un véhicule automobile muni d'un groupe moto-ventilateur comportant une hélice selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en perspective de l'hélice du groupe moto-ventilateur représenté sur la figure 1 ; -la figure 3 est une vue d'une pale de l'hélice représentée sur la figure 2 projetée sur un plan de rotation de l'hélice ; -la figure 4 est une vue d'une pale suivant la flèche 4 de la figure ; -la figure 5 est une vue en coupe transversale de la pale représentée sur la figure 4. On a représenté schématiquement sur la figure 1 un bloc avant de véhicule automobile désigné par la référence générale 10. On reconnait sur cette figure un moteur thermique 12, un échangeur thermique 14 et un groupe moto-ventilateur 16 muni d'une hélice 18 selon l'invention. En se référant notamment à la figure 2, on voit que cette hélice 18 comprend un bol central 20 et une virole périphérique 22. Le bol 20 et la virole 22 sont centrés autour de l'axe X de rotation de l'hélice 18. Dans l'exemple illustré, le bol 20 et la virole 22 ont des formes générales cylindriques. En variante, le bol 20 et/ou la virole 22 peuvent avoir des formes pas tout à fait cylindriques. L'hélice 18 comporte également des pales 24 s'étendant entre le bol 20 et la virole 22. En se référant aux figures 2 et 3, on voit que chaque pale 24 a, lorsqu'elle est projetée dans un plan de rotation de l'hélice 18, une forme générale de chevron convergeant depuis un bord d'attaque BA vers un bord de fuite BF de la pale. Toutes les pales 24 sont sensiblement identiques entre elles si bien que, dans ce qui suit, on ne décrira qu'une seule pale 24 telle que représentée notamment sur la figure 4. En se référant à la figure 3, on définit la hauteur H de la pale 24 comme étant la différence entre les rayons intérieur R, de la virole et extérieur Rb du bol. Si le bol 20 ou la virole 22 n'ont pas une forme tout à fait cylindrique, Rb R, sont les rayons moyens respectivement du bol et de la virole. Par ailleurs, on définit la corde Ci de la pale 24, comme étant l'arc de rayon R, centré sur l'axe X de rotation de l'hélice, s'étendant entre les bords d'attaque BA et de fuite BF. On observe que les performances aérauliques et acoustiques de l'hélice sont optimisées, d'une part, par la forme en chevron des pales, et d'autre part, en imposant une longueur de corde C, comme cela est précisé ci-dessous. La longueur de la corde Ci est une fonction de R, qui est croissante lorsque R, Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque R,-Rb est supérieur à 70% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque R,-RV est comprise entre 50 et 70% de H.. On notera que la longueur de la corde Ci est minimale lorsque R, = Rb. De préférence, la valeur de la longueur de la corde C, est comprise entre 60 et 70% de sa valeur maximale lorsque R, = Rb, et entre 80 et 90% de sa valeur maximale lorsque R, = R. On observe que les caractéristiques aérauliques et acoustiques de l'hélice 18 sont encore optimisées en choisissant un angle de calage de la pale comme cela est précisé ci-dessous. En se référant à la figure 5, on définit l'angle de calage a,, comme étant l'angle, par rapport à une droite X'parallèle à l'axe de rotation de l'hélice, que fait une droite P intersectant les bords d'attaque BA et de fuite BF de la section transversale de la pale considérée à une distance R, de l'axe de rotation X de l'hélice. L'angle de calage cci est une fonction de Ri qui est croissante lorsque R,-Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque R,-Rb est supérieur å 60% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque R,-Rb est compris entre 50 et 65% de H. On notera que l'angle de calage ai est minimal lorsque R, =Rb. De préférence, la valeur de l'angle de calage cti est comprise entre 70 et 80% de sa valeur maximale lorsque R, =Rb, et est égale à environ 90% de sa valeur maximale lorsque R, =R > . REVENDICATIONS 1. Hélice du type comprenant un bol central (20) et une virole périphérique (22), tous les deux centrés autour de l'axe (X) de rotation de l'hélice, entre lesquels s'étend au moins une pale (24) ayant, dans un plan de rotation de l'hélice, une forme générale de chevron convergeant depuis un bord d'attaque (BA) vers un bord de fuite (BF) de la pale, caractérisée en ce que, en considérant la projection de l'hélice sur un plan de rotation de celle-ci et en appelant corde (C,) de la pale (24), I'arc de rayon R,, centré sur l'axe (X) de rotation de l'hélice, s'étendant entre les bords d'attaque (BA) et de fuite (BF) de la pale, et hauteur H de la pale (24), la différence entre les rayons moyens intérieur R, de la virole et extérieur Rb du bol, la longueur de la corde (C,) est une fonction de R, qui est croissante lorsque R,-Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque Rj-Rb est supérieur à 70% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque Rj-Rb est compris entre 50 et 70% de H. 2. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur de la corde (C,) de la pale (24) est minimale lorsque R, =Rb. 3. Hélice selon la revendication 2, caractérisée en ce que la valeur de la longueur de la corde (C,) est comprise entre 60 et 70% de sa valeur maximale lorsque R, =Rb, et entre 80 et 90% de sa valeur maximale lorsque R, =R,. 4. Hélice selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, en appelant angle de calage (oci) de la pale (24) 1'angle, par rapport à une droite (X') parallèle à l'axe de rotation de l'hélice, que fait une droite (P) intersectant les bords d'attaque (BA) et de fuite (BF) de la section transversale de la pale (24), considérée à une distance R, de l'axe de rotation de l'hélice, cet angle de calage (oci) est une fonction de R, qui est croissante lorsque R,-Rb est inférieur à 50% de H et décroissante lorsque R,-Rb est supérieur à 65% de H, de façon à atteindre une valeur maximale lorsque Rj-Rb est compris entre 50 et 65% de H. 5. Hélice selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle de calage (a,) est minimal lorsque R, =Rb. 6. Hélice selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la valeur de l'angle de calage (cci) est comprise entre 70 et 80% de sa valeur maximale lorsque Rj=Rb, et est égale à environ 90% de sa valeur maximale lorsque R, =R > .. 7. Groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une hélice selon l'une quelconque des revendications précédentes.