Brevet FR3043943A1 — publié le 20170526

ENJOLIVEUR TURBINE PERFECTIONNE POUR ROUE DE VEHICULE. [0001] L'invention porte sur un enjoliveur turbine, dit aussi « enjoliveur à effet turbine », perfectionné 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 turbine perfectionné. [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 à effet turbine, 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 impose la présence de déflecteurs pour canaliser l'air vers les ajourages du voile de la roue, ainsi que la recherche de formes et dimensions optimales pour ses parties constituantes. [0007] Des solutions techniques sont connues de l'art antérieur. [0008] On connaît par exemple, selon le document EP 0 301 553 B1, une roue pour véhicule à moteur, qui comprend une jante, un disque de roue relié à la jante, des ouvertures de sortie d'air prévues dans le disque de roue, concentriques avec la jante, 3043943 2 réparties sur la surface dans la zone proche de la jante et assurant un courant d'air dirigé depuis le côté intérieur de la roue vers le côté extérieur de la roue, des ouvertures d'entrée d'air disposées dans le disque de roue, concentriques avec la jante, réparties sur la surface, radialement plus proches de l'axe que les ouvertures de sortie d'air et assurant un 5 courant d'air dirigé depuis le côté extérieur de la roue vers le côté intérieur de la roue, et une couronne d'ailettes associée respectivement aux ouvertures d'entrée d'air et aux ouvertures de sortie d'air. Au moins des parties des ailettes des deux couronnes d'ailettes présentent des positions inclinées par rapport à l'axe de roue et les positions inclinées des ailettes des deux couronnes d'ailettes sont dirigées en sens inverse. De plus, il est prévu 10 un canal annulaire d'entrée d'air recevant la couronne d'ailettes associée aux ouvertures d'entrée d'air, et un canal annulaire de sortie d'air recevant la couronne d'ailettes associée aux ouvertures de sortie d'air. [0009] On connaît également, selon le document FR 3 011 769 A1, un enjoliveur aérodynamique perfectionné pour roue de véhicule automobile, la roue étant de type 15 présentant une jante cylindrique et un voile comportant des ajourages radiaux formés par des rayons disposés radialement entre le moyeu central et le bord périphérique de la jante. Cet enjoliveur présente des ajourages radiaux 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 20 indirecte et le canalise au travers des ajourages radiaux du voile de la roue. [0010] Le but de la présente invention est de fournir un enjoliveur turbine perfectionné pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile, qui permette d'optimiser, à la fois, la traînée aérodynamique du véhicule et le refroidissement des freins. 25 [0011] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel enjoliveur turbine perfectionné, qui apporte un gain en CO2. [0012] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel enjoliveur turbine perfectionné, qui soit d'un prix de revient sensiblement équivalent à celui d'un enjoliveur standard. 30 [0013] C'est également un but de la présente invention de fournir un tel enjoliveur turbine perfectionné, qui soit de structure simple, d'assemblage et de montage aisés. 3043943 3 [0014] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un enjoliveur turbine perfectionné pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile. La roue présente une jante périphérique, cylindrique, un moyeu central et un voile à ajourages reliant le moyeu central à la jante périphérique. L'enjoliveur turbine présente 5 une partie centrale, des pales aérodynamiques, qui sont réparties 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, et deux déflecteurs, circulaires, en extension de la surface interne de l'enjoliveur, qui sont destinés à orienter le flux d'air vers les ajourages du voile de la roue et sont dirigés respectivement vers le bord 10 intérieur et le bord extérieur desdits ajourages. La partie centrale de l'enjoliveur turbine perfectionné selon l'invention est circulaire, pleine, et d'un diamètre relativement important par rapport au diamètre de l'enjoliveur, à savoir d'un diamètre de l'ordre des deux tiers du diamètre de l'enjoliveur. [0015] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la surface extérieure de la 15 partie centrale de l'enjoliveur est plane et alignée sur la face extérieure du crochet de jante. [0016] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le nombre des ajourages du voile de la roue est égal au nombre des espaces entre les pales aérodynamiques de l'enjoliveur. 20 [0017] Chaque déflecteur est raccordé à la partie centrale de l'enjoliveur par une section de raccordement qui est, de préférence, en arc de cercle et qui présente avantageusement un rayon compris entre 10 et 50 millimètres. [0018] De manière préférentielle, la surface totale projetée des espaces entre les pales aérodynamiques de l'enjoliveur est sensiblement égale à la surface totale des ajourages 25 du voile de la roue. [0019] Selon un mode de réalisation non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, le nombre des pales aérodynamiques de l'enjoliveur peut être égal à 14 (quatorze). [0020] De préférence, les pales aérodynamiques de l'enjoliveur présentent un profil en 30 « aile d'avion » choisi parmi les types de profil « en aile d'avion » suivants, connus en soi : 3043943 4 profil de type « CLARK Y », profil de type « JOUKOWSKI », profil de type « NACA » symétrique ou cambré. [0021] De préférence également, l'enjoliveur selon l'invention peut être réalisé par moulage par injection d'un matériau polymère, de type polyamide par exemple. 5 [0022] L'invention a aussi pour objet une roue de véhicule, en particulier une roue de véhicule automobile, qui comporte un enjoliveur turbine perfectionné 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 10 présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0024] - la figure 1 est une vue de face, schématique, d'un enjoliveur turbine perfectionné selon la présente invention, monté sur une roue de véhicule automobile, [0025] - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, de l'enjoliveur turbine perfectionné de la figure 1 monté sur une roue de véhicule, selon le plan de coupe BB de 15 la figure 1, et [0026] - la figure 3 est une vue en coupe, schématique, agrandie, de l'enjoliveur turbine perfectionné de la figure 1 monté sur une roue de véhicule, selon le plan de coupe AA de la figure 1. [0027] En référence aux dessins des figures 2 et 3, on a représenté une roue de 20 véhicule automobile, d'axe XX', de référence générale 10, qui est, de manière classique, constituée principalement de trois parties : [0028] - le moyeu 11, disposé au centre de la roue, qui assure le guidage en rotation de cette dernière par rapport au châssis du véhicule, [0029] - la jante, cylindrique, désignée par la référence 12, qui est située à la périphérie 25 et sur laquelle se fixe la bande de roulement rapportée, et [0030] - 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. 3043943 5 [0031] Sur la roue 10, il est prévu un enjoliveur turbine perfectionné, désigné par la référence générale 20, représenté de face sur le dessin de la figure 1 et de profil sur les dessins des figures 2 et 3, réalisé par exemple par moulage par injection d'un matériau polymère, de type polyamide par exemple. 5 [0032] La structure de cet enjoliveur turbine selon l'invention, qui est 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. [0033] De façon classique, l'enjoliveur turbine 20 présente une partie centrale, 10 sensiblement plane, désignée par la référence 21 sur les figures 1 à 3, un bord périphérique, désigné par la référence numérique 22 sur le dessin de la figure 1. 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 15 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. 20 [0034] 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. [0035] Les pales aérodynamiques 25 permettent de créer un flux d'air dans les ajourages 15 du voile 13 de la roue 10, ce qui a pour résultat d'améliorer le sillage latéral 25 du véhicule. [0036] En référence notamment au dessin de la figure 3, l'enjoliveur turbine perfectionné 20 comprend deux déflecteurs, circulaires, de section en extension de sa surface interne, sensiblement plane, de l'enjoliveur, destinés à rendre optimal le flux d'air indirect créé par les pales 25, plus précisément par la surpression sur l'intrados des pales 25, et dirigé vers 30 les ajourages 15 du voile 13 de la roue 10. 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 XX' de la roue 10, tandis qu'un second déflecteur, dit 3043943 6 « déflecteur extérieur », désigné par la référence 28 est dirigé vers le bord 15P des ajourages 15 qui est le plus rapproché de la périphérie extérieure de la roue 10. [0037] Le bon fonctionnement de l'enjoliveur turbine est conditionné par les caractéristiques de forme et dimensionnelles de ses parties constituantes, notamment 5 celles relatives à sa partie centrale, aux pales aérodynamiques et aux déflecteurs, comme décrit en détail ci-après en référence, notamment, au dessin de la figure 3. [0038] Ainsi, il importe de noter que la partie centrale 21 de l'enjoliveur joue un rôle prépondérant et doit, conformément à des résultats expérimentaux, être d'un diamètre le plus important possible, compatible avec la position des pales aérodynamiques 25 et des 10 ajourages 15 du voile 13 de la roue. A cette fin, selon le principe de la présente invention, cette partie centrale 21 de l'enjoliveur 20, circulaire, pleine, doit être d'un diamètre « d » relativement important par rapport au diamètre « D » de l'enjoliveur 20, à savoir d'un diamètre « d » de l'ordre des deux tiers du diamètre « D » de l'enjoliveur 20. [0039] De plus, toujours en référence au dessin de la figure 3, la surface extérieure 21A 15 de cette partie centrale 21 de l'enjoliveur 20 doit être la plus plane possible et, de préférence, alignée sur la face extérieure 29A du crochet de jante 29. [0040] En variante, il est possible d'admettre une forme convexe de cette surface extérieure 21A de la partie centrale 21, une surface concave étant, à contrario, tout à fait proscrite. 20 [0041] Il importe de noter également que chaque déflecteur, 27 et 28, est raccordé à la partie centrale 21 de l'enjoliveur 20 par une section de raccordement R27, respectivement R28, en arc de cercle de rayon compris entre 10 et 50 millimètres. [0042] Conformément également au principe de la présente invention, le nombre des ajourages 15 du voile 13 de la roue 10 est avantageusement égal au nombre des 25 espaces, référencés collectivement 25i (figure 1), qui séparent les pales aérodynamiques 25 et, de plus, la surface totale projetée desdits espaces 25i entre les pales aérodynamiques 25 est avantageusement sensiblement égale à la surface totale des ajourages 15 du voile 13 de la roue 10. [0043] L'enjoliveur turbine perfectionné décrit ci-dessus dans un mode de réalisation 30 particulier présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : 3043943 7 [0044] - il permet d'optimiser la traînée aérodynamique du véhicule, [0045] - il permet un gain en CO2 estimé à 0,7 g/Km, [0046] - il permet un refroidissement du frein optimisé par le flux d'air généré, [0047] - il présente un fonctionnement optimal, parce que nombre de ses 5 caractéristiques de forme ou dimensionnelles sont optimisées, et [0048] - il est économique, parce que son coût de revient est sensiblement identique à celui d'un enjoliveur standard. REVENDICATIONS1. Enjoliveur turbine perfectionné pour roue de véhicule, en particulier pour roue de véhicule automobile, ladite roue (10) 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), 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, ainsi que deux déflecteurs (27, 28), circulaires, en extension de la surface interne de l'enjoliveur (20), qui sont destinés à orienter le flux d'air vers les ajourages (15) du voile (13) de la roue (10) et qui sont dirigés respectivement vers le bord intérieur (15C) et le bord extérieur (15P) desdits ajourages (15), ledit enjoliveur perfectionné (20) étant caractérisé en ce que sa partie centrale (21) est circulaire, pleine, et d'un diamètre (« d ») relativement important par rapport au diamètre (« D ») de l'enjoliveur (20), à savoir d'un diamètre (« d ») de l'ordre des deux tiers du diamètre (« D ») de l'enjoliveur (20). Enjoliveur turbine perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure (21A) de sa partie centrale (21) est plane et alignée sur la face extérieure (29A) du crochet de jante (29). Enjoliveur turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le nombre des ajourages (15) du voile (13) de la roue (10) est égal au nombre des espaces (25i) entre les pales aérodynamiques (25). Enjoliveur turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce que chaque déflecteur (27 ; 28) est raccordé à la partie centrale (21) de l'enjoliveur (20) par une section de raccordement (R27, R28) en arc de cercle. 5. Enjoliveur turbine perfectionné selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites sections de raccordement (R27, R28) en arc de cercle présentent un rayon 30 compris entre `10 et 50 millimètres. 1. 10 15 2. 203. 4. 3043943 6. Enjoliveur turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface totale projetée des espaces (25i) entre les pales aérodynamiques (25) est sensiblement égale à la surface totale des ajourages (15) du voile (13) de la roue (10). 7. Enjoliveur turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le nombre des pales aérodynamiques (25) est égal à 14 (quatorze). 8. Enjoliveur turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pales aérodynamiques (25) présentent un profil en « aile d'avion » 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 turbine perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est réalisé par moulage par injection d'un matériau polymère, de type polyamide par exemple. 10. Roue de véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte un enjoliveur turbine perfectionné (20) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.