Brevet FR3043941A1 — publié le 20170526

La présente invention concerne un dispositif aérodynamique adaptable sur les jantes des roues d'un véhicule de transport de personnes ou de charge. Tous les véhicules de transport équipés de roues pour leur déplacement sont concernés par cette invention, qu'ils soient tracteurs ou tractés. Les jantes des véhicules de transport n'avaient jusqu'à présent dans la forme de leurs parties intérieures aucune fonction motrice, et n'utilisaient pas les forces aérodynamiques du flux d'air qui circule sous le véhicule de transport pendant son déplacement comme une force propulsive. Un enjoliveur aérodynamique perfectionné pour roue selon le document FR 3011769 utilisait comme le réducteur de traînée aérodynamique selon le document FR 2909966 l'air circulant à l'extérieur pour optimiser la traînée aérodynamique du véhicule pendant son déplacement. Le but de la présente invention est d'utiliser le flux d'air circulant sous un véhicule de transport lors de son déplacement longitudinal vers l'avant pour ajouter une force de propulsion en poussant sur des pales et ainsi diminuer sa consommation de carburant pour ainsi réduire l'émission de gaz toxique pour l'environnement qu'il produirait pour un même déplacement dans les même condition qu'un même véhicule non équipé de cette invention. La poussé utile du flux d'air sera en dessous du bas de caisse du véhicule seul ceux qui ont l'axe de rotation de la roue au même niveau ou au-dessus pourrons avoir une application direct de cette invention. Les véhicule ayant l'axe de rotation de la roue au-dessous du bas de caisse devront être équipés d'un déflecteur pour réorienter la poussé du flux d'air sur les pales. La forme et de la grandeur de la surface d'appui de l'air de la pale va être fortement influencée par l'espace disponible entre l'axe de rotation de la roue du véhicule de transport et la paroi intérieure de la jante. Pour les véhicules équipés de frein à disque l'espace pour l'implantation de cette invention sera limité par l'étrier de frein. Pour les véhicules équipés de freins à tambour le rendement sera optimal car l'espace disponible entre la face extérieure du tambour et la face interne de la partie extérieur de la jante est d'une manière générale plus important. Les différents bossages, La forme de la surface du bas de caisse du véhicule ainsi que les ou pièces se trouvant sous le véhicule de transport vont aussi influencés la circulation du flux d'air. 3043941 2 La force de la poussée du flux d'air sera proportionnelle, à la vitesse du véhicule, à la forme et à la grandeur de la face supportant la poussée de ce flux d'air, du nombre de pales soumises à la poussée et de la manière dont ce flux d'air va circuler sous le véhicule de transport. La force dépendra aussi de la masse volumique de l'air, 5 variable selon l'altitude, la température, l'hygrométrie et de la pression atmosphérique du moment. Les espacements entre chaque pale, la forme et la grandeur des pales sont identiques pour un même ensemble de pales pour jante de roue. La forme de la pale peut être droite ou courbe et peut avoir un angle 10 d'inclinaison par rapport à un plan normale au sens de déplacement du véhicule de manière à lui donner un meilleur coefficient de traîné en ligne droite et en marche avant. L'ensemble de pales pour jante de roue est un ensemble de pales assemblées à l'intérieur d'une couronne concentrique au diamètre de la jante ou entre deux 15 couronnes concentriques au diamètre de la jante. L'incorporation des pales pour jante de roue sur les jantes de roues d'un véhicule de transport peut être réalisée soit par insertion à l'intérieur de cette jante, soit par l'usinage sur la jante pendant sa fabrication. Les pales rapportées et insérées dans une jante peuvent être fabriquées en matière plastique, en métal, en matériaux composites, ou en résine elles sont solidaires 20 les unes des autres par la couronne extérieure ou par deux couronnes circulaires concentriques l'une à l'intérieur l'autre à l'extérieur. La couronne extérieure ne sera pas nécessaire pour les pales usinées avec la jante celle-ci assurant cette fonction. Les pales peuvent dépasser de la couronne extérieure de la jante et de la jante vers l'intérieur du véhicule pour capter le maximum du flux d'air. 25 L'ensemble de pales pour jante de roue étant situé en périphérie extérieure du système de freinage il n'aura que peu d'influence sur son refroidissement. Un véhicule devra avoir un ensemble de pales pour jante de roue symétrique positionné symétriquement par rapport à un axe longitudinal passant par son centre. La fixation de l'ensemble, couronnes pales rapporté sur la jante, appelé ensemble de pale 30 pour jante de roue, peut être assurée soit par des pièces mécaniques, soit par le collage, soit par le soudage, soit par un emmanchement en force. Le poids d'un ensemble de pales pour jante de roue inséré dans une jante fabriqué dans des matériaux plastic ou composite ne sera pas important et pourra bénéficier d'un cout de production faible. 3043941 3 La figure 1 page 1/2 montre une jante (11) dans laquelle est inséré un ensemble de pales pour jante de roue composé d'une couronne extérieure (12), de pales (3) et d'une couronne intérieure (13). 5 La figure 2 page 1/2 montre que pour un véhicule dont l'axe de rotation (4) de la roue (2) est situé au même niveau que le bas de caisse (1) seule les pales (3) en-dessous reçoivent directement un flux d'air qui participe à la propulsion du véhicule. Pour les véhicule qui ont l'axe de rotation (4) au-dessous du bas de caisse (1) un déflecteur peut réorienter le flux d'air est nécessaire. 10 La figure 3 page 2/2 représente à titre d'exemple non limitatif un ensemble de pales pour jante équipé d'une couronne extérieure d'un diamètre A de 350 mm, de 20 pales dépassant de la couronne extérieure d'une cote X égale à 13mm et d'une couronne intérieure d'un diamètre B de 278 mm . La figure 4 page 2/2 est une coupe partielle passant par l'axe de rotation de la 15 roue qui montre le dépassement vers l'intérieur du véhicule et la forme courbe de la pale (3) à titre d'exemple non limitatif pour obtenir une meilleure capture du flux d'air et avoir un coefficient et de traîné plus favorable, sachant que cette forme et ce dépassement dépendront du véhicule équipé de cette invention. La couronne (12) en contact avec la jante (11) ne dépasse pas et peut être en retrait de cette dernières, la 20 couronne intérieure (13) elle peut dépasser comme la pale (3). Les paramètres qui influe sur La force de la poussée du flux d'air passant sous le véhicule lors de déplacement sont la vitesse de celui-ci, la forme et à la grandeur de la face des pales (3), la position de l'axe de rotation (4) de la roue (2) et le nombre de pale supportant la poussée de ce flux d'air. La poussée du flux d'air dépend. De la 25 manière dont il circule sous le véhicule de transport et de la masse volumique de l'air, variable selon l'altitude, la température, l'hygrométrie et de la pression atmosphérique du moment. La forme de la pale (3) pour jante roue peut être arrondie et peut dépasser, de la couronne extérieure (12) de l'ensemble pales pour jante de roue et de la jante (11) 30 vers l'intérieur du véhicule de transport pour capter le flux d'air et avoir un effet optimal, cette forme arrondie permet aussi d'augmenter sa rigidité et pour celle de faible hauteur de supprimer la couronne intérieure (13). La forme de la pale et l'inclinaison de la face de la pale supportant la poussée du flux d'air pendant le déplacement du véhicule de transport par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de son déplacement en ligne droite dépend de la manière dont le flux d'air circule dessous pendant ce déplacement. L'action du flux d'air dépend aussi des éléments qui sous le véhicule de transport produisent des déviations du flux d'air. 3043941 4 Le nombre de pale dépend de l'espace entre le diamètre A et le diamètre B, de la forme, de la grandeur et de l'angle d'inclinaison de la pale. Pour l'ensemble de pales sans couronne intérieure le diamètre B correspond à l'encombrement du système de freinage. 5 Les véhicules équipés d'ensemble de pales pour jante de roue doivent avoir une symétrie en forme et en position de leur équipement suivant un axe longitudinal passant par le centre du véhicule pour obtenir un meilleur rendement. L'ensemble de pales pour jante de roue est destiné à améliorer le déplacement d'un véhicule de transport vers l'avant en utilisant le flux d'air circulant 10 sous son bas de caisse pour ajouter une force de motricité supplémentaire et permettre ainsi de diminué sa consommation de carburant et son émission de gaz toxique pour l'environnement par rapport à un même déplacement, dans les même conditions d'un même véhicule de transport non équipé de cet ensemble. Le poids d'un ensemble de pales pour roues inséré dans une jante, fabriqué 15 dans des matériaux plastiques ou composite ne sera pas important et pourra bénéficier d'un cout de production faible. REVENDICATIONS: 1. L'ensemble de pales pour jante de roue est un dispositif utilisant le flux d'air circulant sous le bas de caisse d'un véhicule de transport motorisé ou tracté pendant son déplacement en marche avant pour améliorer sa force de propulsion, ledit ensemble de pales pour jante de roue est caractérisé en ce que l'implantation de pales (3) à l'intérieur des jantes (11) des roues de ce véhicule reçoivent une poussée du flux d'air circulant sous le bas de caisse (1) pendant son déplacement. 2. L'ensemble de pales pour jante de roue selon la revendication 1, caractérisé par son implantation dans l'espace disponible entre le diamètre intérieur de la jante (11) et le diamètre nécessaire pour l'implantation du système de freinage. 3. L'ensemble de pales pour jante de roue selon la revendication 2, caractérisé par un espace identique entre chacune des pales (3) d'un même ensemble. 4. L'ensemble de pales pour jante de roue selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé par son insertion dans une couronne extérieure (12) concentrique à la jante (11) ou entre deux couronnes une extérieure (12) et l'autre intérieure (13) concentriques à la jante (11). 5. L'ensemble de pales pour jante de roue selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pale (3) dépassent d'une longueur (x) de la jante (11) et de la couronne extérieure (12) vers l'intérieur du véhicule. 6. Le véhicule comportant des ensembles de pales pour jante de roue selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par un montage symétrique des ensembles de pales pour jante de roue suivant un axe longitudinal passant par le centre du véhicule.