FR2934551A3 - Dispositif aerodynamique pour roue de vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif aérodynamique pour roue (100) de véhicule automobile comprenant un flanc parallèle à la roue. Selon l'invention, le dispositif est essentiellement caractérisé en ce que le flanc est situé du côté de la face interne de la roue, et solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue (100) .

Description

DISPOSITIF AERODYNAMIQUE POUR ROUE DE VEHICULE AUTOMOBILE.

La présente invention concerne le domaine de l'aérodynamique pour roue de véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif aérodynamique pour roue de véhicule automobile comprenant un flanc parallèle à la roue. Selon l'invention, un flanc est une pièce mécanique sensiblement plane destinée à être montée parallèle à la roue, ou perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue, et visant à optimiser l'écoulement de l'air autour de la roue. Un flanc est connu de l'homme du métier, notamment sous forme d'enjoliveurs, ou en compétition automobile (formule un) où chaque roue comprend un flanc généralement en fibre de carbone situé du côté de la face externe de la roue et couvrant quasiment l'intégralité de la jante, de sorte à créer une continuité de forme entre le pneu et la jante. Toutefois, de tels flancs sont très onéreux et inutilisables dans un contexte grand public. Au niveau interne de la roue, il existe une cavité importante entre la roue et le passage de roue pour permettre le débattement de la roue en fonction de la charge du véhicule. Et la circulation de l'air dans cette cavité générée par la rotation de la roue entraine des perturbations de l'écoulement de l'air autour du véhicule.

Ce problème peut être réduit en réduisant le débattement de la roue, mais au détriment du confort et dans des proportions insuffisantes.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif visant à améliorer l'aérodynamique au niveau d'une roue, en apportant un gain sur le coefficient de pénétration dans l'air, tout en conservant un coût de fabrication raisonnable pour le grand public. Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-avant, est essentiellement caractérisé en ce que le flanc est situé du côté de la face interne de la roue, relié à l'axe de rotation de la roue, et solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue.

Dans un mode de réalisation, le flanc comprend un flanc supérieur, c'est-à-dire qu'il s'étend notamment sur une portion de disque comprenant au moins une partie supérieure à l'axe de rotation de la roue. Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en outre une enveloppe de recouvrement du pneu, reliée au flanc supérieur. L'enveloppe de recouvrement exerce une fonction de capotage et a pour but de réduire l'espace entre l'enveloppe extérieure du pneu, le coté intérieur de la roue et le volume du passage de roue. Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en outre un flanc inférieur parallèle à la roue, situé du côté de la face interne de la roue, 30 et solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue.

Dans un mode de réalisation, le flanc inférieur s'étend notamment sur une portion de disque comprenant au moins une partie inférieure à l'axe de rotation de la roue.

Avantageusement, le flanc inférieur est configuré pour exercer une continuité de forme entre le pneu et la partie interne de la jante. Dans un mode de réalisation, au moins le flanc supérieur comprend des évidements.

Dans un mode de réalisation, le flanc supérieur et le flanc inférieur sont coplanaires. De préférence, les dimensions du flanc supérieur sont maximales par rapport à l'espace disponible dans le passage de roue.

De préférence, le flanc supérieur comprend un matériau souple au voisinage immédiat du passage de roue. Grâce à l'invention, l'entrainement de l'air par le pneu est limité, ce qui permet de ne pas générer un écoulement d'air trop important dans le passage de roue.

On peut ainsi réduire la perturbation de la circulation d'air autour du passage de roue d'un véhicule automobile en réduisant le débit d'air généré par la rotation de la roue. Ce débit d'air est canalisé par le dispositif selon l'invention vers une zone de faible pression d'air réduisant ainsi les pertes aérodynamiques. Le dispositif selon l'invention permet d'exercer une double fonction : une fonction d'amélioration du coefficient de pénétration dans l'air d'un véhicule automobile (SCx) par la réduction de la perte aérodynamique liée à la rotation des roues et au volume intérieur des passages de roue de chacune des roues, et une fonction de protection physique, par exemple antigravillonnage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 illustre un flanc supérieur et un flanc inférieur sans évidements et non coplanaires du dispositif selon l'invention, et la figure 2 illustre le dispositif de la figure 1 avec une enveloppe de recouvrement du pneu, la figure 3 illustre un flanc supérieur avec évidements en contexte véhicule vu de l'intérieur, et la figure 4 illustre le dispositif de la figure 2 en contexte véhicule vu de l'intérieur. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif aérodynamique pour roue de véhicule automobile comprenant un flanc parallèle à la roue 100.

Selon l'invention, le flanc est au moins un flanc supérieur 10, situé du côté de la face interne de la roue 100, et relié à l'axe de rotation 120 de la roue. Grâce à cette configuration, le flanc selon l'invention est solidaire des mouvements de translation de la roue 100 (translation verticale due aux cahots de la chaussée). Avantageusement, le flanc selon l'invention est également solidaire des mouvements de pivotement (en virage) de la roue 100. Comme illustré sur l'ensemble des figures, le flanc supérieur 10 s'étend notamment sur une portion de disque comprenant au moins une partie supérieure à l'axe de rotation 120 de la roue.

Une forme en portion de disque permet avantageusement que la forme extérieure du flanc supérieur 10, en l'espèce sensiblement circulaire, épouse la forme intérieure du passage de roue 130.

Tel qu'illustré sur l'ensemble des figures, la portion de disque du flanc supérieur 10 possède une première base 11 symétrique par rapport à l'axe de rotation 120 de la roue à une deuxième base 12, l'ensemble des bases 11 et 12 formant une droite, horizontale. Toutefois, d'autres formes peuvent être envisagées, par exemple la forme du flanc supérieur 10 peut être celle d'un polygone, les bases 11 et 12 peuvent ne pas être linéaires, ni parallèles.

De préférence, on prévoit que le flanc supérieur 10 soit à une distance donnée (garde de sécurité) du flanc interne du pneu 110, de sorte que, quel que soit le type de pneu, le flanc supérieur 10 soit proche mais ne soit pas au contact du pneu 110.

De préférence également, les dimensions du flanc supérieur 10 sont maximales par rapport à l'espace disponible dans le passage de roue 130. Ainsi, la fonction du flanc supérieur 10 est de limiter au maximum le flux d'air du compartiment moteur au minimum vers la partie supérieure du passage de roue 130. Le flanc supérieur 10 peut être constitué à partir de matière plastique, composite, aluminium, ou acier, etc. Toutefois, afin de permettre le pivotement de la roue, le flanc supérieur 10 comprend de préférence, au moins dans sa périphérie à proximité immédiate du passage de roue 130, un matériau souple, de préférence élastique tel qu'un élastomère.

Grâce à cette caractéristique, la forme périphérique du flanc supérieur 10 peut aller jusqu'à venir au contact du passage de roue, l'écoulement de l'air à grande vitesse se faisant essentiellement au- dessous de l'axe de rotation de la roue. Le flanc supérieur 10 peut être disposé à une distance variant de 10 à 40mm du pneu. Comme illustré figure 2 et figure 4, le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre une enveloppe 30 de recouvrement du pneu, en l'espèce reliée au flanc supérieur 10. Selon les contraintes géométriques et dimensionnelles du véhicule (dimensions des roues et des passages de roue selon la taille du véhicule), l'enveloppe de recouvrement 30 peut être disposée à une distance variant de 10 à 40mm du pneu. Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en outre un flanc inférieur 20 (figure 1, figure 2 et figure 4) parallèle à la roue 100, 20 et au flanc supérieur 10. De même que celui-ci, le flanc inférieur 20 est situé du côté de la face interne de la roue 100, et est solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue. 25 A cet effet, le flanc inférieur 20 peut être relié à l'axe de rotation 120 de la roue, ou solidaire, intégré à l'intérieur de la jante 140. De préférence, le flanc inférieur 20 s'étend notamment sur une portion de disque comprenant au moins 30 une partie inférieure à l'axe de rotation 120 de la roue. Une forme en portion de disque permet avantageusement que la forme extérieure du flanc inférieur 20, en l'espèce circulaire, épouse la forme intérieure de la jante 140. De même que pour le flanc supérieur 10, la forme du flanc inférieur 20 peut être sous forme de polygone.

Ainsi, la couverture angulaire du flanc supérieur 10, du flanc inférieur 20, de l'enveloppe de recouvrement 30 du pneu est variable. Toutefois, la fonction du flanc inférieur 20 étant de limiter au maximum le flux d'air du compartiment moteur vers la partie inférieure de l'intérieur de la jante 140, il est préférable que la forme du flanc inférieur 20 couvre au maximum l'espace intérieur disponible au moins de la partie inférieure de la jante 140.

Par partie inférieure, on entend inférieure à l'axe de rotation 120 de la roue. En l'espèce, la forme du flanc inférieur 20 est un demi-disque dont le diamètre est très légèrement inférieur au diamètre intérieur de la jante 140, et passant par l'axe de rotation 120 de la roue. En outre, le flanc inférieur 20 est configuré pour exercer une continuité de forme entre le pneu 110 et la partie interne de la jante 140. Comme illustré sur l'ensemble des figures, en fonction de la forme choisie pour le flanc supérieur 10 et pour le flanc inférieur 20, on prévoit divers évidements notamment pour solidariser le flanc supérieur 10 et le flanc inférieur 20, ainsi que pour le passage d'éléments de transmission/direction biellette de direction, passage de transmission, passage du triangle inférieur, etc.

Dans un mode de réalisation, illustré figure 3, le dispositif selon l'invention, en l'espèce le flanc supérieur 10, peut comprendre des évidements 13 permettant le passage de flux d'air du compartiment moteur vers la roue. Ces évidements 13 peuvent permettre notamment de refroidir les disques de frein. Dans le mode de réalisation illustré, les évidements 13 sont à symétrie radiale, et sensiblement de forme oblongue.

Dans un autre mode de réalisation, non illustré, le dispositif selon l'invention, en l'espèce le flanc inférieur 20, peut comprendre, en complément ou en remplacement des évidements du flanc supérieur 10, des évidements permettant le passage de flux d'air du compartiment moteur vers la roue. Ces évidements peuvent permettre notamment de refroidir les disques de frein. De préférence, ces évidements sont à symétrie radiale, et sensiblement de forme oblongue.

Le nombre, la disposition et la forme des évidements 13 peuvent varier notamment en fonction du type de véhicule, et du type de disques de freins. Dans un mode de réalisation non illustré, le flanc supérieur 10 et le flanc inférieur 20 sont coplanaires.

De préférence, le flanc supérieur 10 et le flanc inférieur 20 sont parallèles et non coplanaires, solidaires et décalés l'un de l'autre par un épaulement 21 (figure 1), en l'espèce intégré au flanc inférieur 20. L'épaisseur des parois du flanc supérieur 10, du flanc inférieur 20, et de l'éventuelle enveloppe de recouvrement 30 peuvent être par exemple de 3mm lmm.

Comme vu précédemment, le flanc supérieur 10 et le flanc inférieur 20 sont avantageusement en forme de portion de disque. Le rayon du flanc supérieur 10 est de préférence compris entre 300 et 500mm, et le rayon du flanc inférieur 20 est de préférence compris entre 150 et 300mm.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif aérodynamique pour roue (100) de véhicule automobile comprenant : un flanc parallèle à la roue, caractérisé en ce que le flanc est situé du côté de la face interne de la roue, relié à l'axe de rotation de la roue (100), et solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue (100).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le flanc comprend un flanc supérieur (10) s'étendant notamment sur une portion de disque comprenant au moins une partie supérieure à l'axe de rotation (120) de la roue.
3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une enveloppe de recouvrement (30) du pneu, reliée au flanc supérieur (10).
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un flanc inférieur (20) parallèle à la roue, situé du côté de la face interne de la roue (100), et solidaire des mouvements de translation et de pivotement de la roue (100).
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le flanc inférieur (20) s'étend notamment sur une portion de disque comprenant au moins une partie inférieure à l'axe de rotation (120) de la roue.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins le flanc supérieur (10) comprend des évidements (13) permettant de refroidir les disques de frein.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le flanc supérieur (10) et le flanc inférieur (20) sont coplanaires.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le flanc inférieur (20) est configuré pour exercer une continuité de forme entre le pneu (110) et la partie interne de la jante (140).
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les dimensions du flanc supérieur (10) sont maximales par rapport à l'espace disponible dans le passage de roue (100).
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le flanc supérieur (10) comprend un matériau souple au voisinage immédiat du passage de roue (100).