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La présente invention a pour objet un silencieux pour courants pulsatoires gazeux, plus particulièrement, mais non exclusivement, pour moteurs à combustion interne.
Le silencieux suivant l'invention est notament re marquable en ce qu'il comporte deux tubes, disposés l'un dans l'autre, de manière que des zones de la surface extérie.ure du tube intérieur viennent s'engager à force avec des zones de la surface intérieure du tube extérieur, le courant gazeux s'écou- lant par le tube intérieur et tout interstice entre le tube intérieur et le tube extérieur.
Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 montre une première réalisation de l'inven- tion;
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la figure 2 montre une deuxième réalisation de l'in vention; la figure 3 montre une application de l'invention à un moteur à combustion interne ; la figure 4 montre une troisième réalisatin de l'in vention ; la figure 5 montre une -quatrième réalisation de l'in vention; la figure 6 montre une 'cinquième réalisation de l'in vent ion; la figure 7 montre une sixième réalisation de l'inven- tion.
Le silencieux comporte un tube extérieur 1 et un tube intérieur 2. Ces tubes, ainsi que le montre clairement le dessin, sont cintrés selon des rayons de courbure différents, de manière que des zones 2a;et 2b de la surface extérieure du tube intérieur 2 viennent s'engager à, force avec des zones la et lb de la surface intérieure du tube extérieur 1, le courant de gaz s'écoulant par le tube intérieur et tout interstice 3 entre le tube intérieur et le tube extérieur.
Dans le présent exposé l'expression "s'engager à forcer est utilisée pour désigner un engagement à pression de deux surfaces, tel qu'il admette un déplacement .relatif des surfaces sous l'action de forces relativement importantes agissant selon une ligne normale à la ligne d'action de la pression.
Le dispositif peut tre utilisé partout où l'on désire amortir le bruit produit par un courant gazeux pulsatoire, par exemple dans les moteurs à combustion interne, compresseurs à pistons et analogues.
L'amortissement est assuré sensiblement par le fait que le tube composé décrit ci-dessus se comporte dans son ensemble, par rapport- aux vibrations, comme une masse non-élastique, du
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fait que les déformations élastiques produites dans les deux tubes par les impulsions périodiques du courant gazeux, sont amorties par le frottement entre les zones où le tube intérieur et le tube extérieur sont en engagement mutuel. Bien entendu, l'amortissement du bruit est accentué par l'effet du changement de direction imparti au courant gazeux.
Le silencieux selon l'invention est particulièrement avantageux.lorsqu'il est utilisé comme conduit d'échappement des gaz d'une machine munie d'organes à mouvement alternatif rapide, un moteur à combustion interne ou un. compresseur d'air, par exemple. En effet, comme le conduit d'échappement de ces machines est relié rigidement au bâti on chassis de la machine, les vibrations se produisant dans ce bâti à cause des oscilla- tions des parties métalliques en mouvement, se transmettent di- rectement au tube d' échappement, amplifiant ainsi la source de bruit.
Un silencieux selon l'invention assure donc non seule- ment l'amortissement des vibrations produites dans le conduit lui-même par le courant pulsatoire de gaz, mais amortit en même temps les vibrations transmises par le bâti de la machine au conduit d'échappement.
Pour améliorer'l'effet d'amortissement du bruit produit par le courant pulsatoires de gaz, le tube intérieur peut être. percé de trous 4 pour mettre en communication l'espace délimité dans le tube intérieur avec l'interstice 3 entre le tube inté- rieur et le tube extérieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube extérieur 1 se prolonge au delà d'une extrémité au moins du tube intérieur. Plus particulièrement, comme il est indiqué à la figure 2, le tube extérieur se prolonge en le au délà des deux extrémités du tube intérieur 2. Lorsque le tube intérieur 2 est prévu avec une épaisseur notable, cela crée un étrangle-
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ment sur le passage du courant gazeux, assurant un amortisse- ment efficace du bruit de ce courant gazeux. Lorsque le dis- positif est utilisé sur un moteur à combustion interne, l'étran-. glement ne réduit pas sensiblement le rendement du moteur, tout en amortissant efficacement les bruits de l' échappement.
Comme le montre la figure 3, qui représente schématique- ment l'application du silencieux à un moteur à combustion in terne, le tube extérieur comporte des sections rectilignes 7 s'alternant avec des sections 8 incurvées, par exemple,. en sens inverses, chaque section curviligne étant munie d'une section du tube intérieur 9.
La première section rectiligne est reliée au collecteur d'échappement 10 du moteur 11, la dernière section pouvant, le cas échéant, être reliée à un pot d'échappement supplémentaire
12.
Selon la variante montrée à la figure 4, des éléments en une matière déformable, aluminium ou alliages de plomb par exemple, sont intercalés entre le tube intérieur et le tube extérieur, en vue d'augmenter le travail de frottement lors de la déformation mécanique des deux tubes, produite par les vibrations. Ces éléments en matière déformable peuvent être convenablement constitués par un anneau 13 emmanché sur le tube intérieur 14 avant insertion de ce dernier dans le tube exté- rieur 15.
L'invention comporte également un procédé pour fabriquer le silencieux. Ce procédé, consiste à introduire une ou plu- sieurs sections de tube d'un diamètre déterminé à l'intérieur d'un tube de diamètre supérieur et à cintrer, dans une machine à plier, les sections de tube extérieur renfermant une section de -tube intérieur, de manière que le cintrage appliqué au tube extérieur se transmette de celui-ci au tube intérieur, effec- tuant en même temps un engagement à force de zones de la sur- face extérieure des sections de tube intérieur avec des sectiona
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de la surface intérieure du tube extérieur.
Les deux tubes peuvent avoir des diamètres sensiblement différents, comme il est montré à la figure 1, ou bien le dia- mètre extérieur du tube intérieur peut être à peine un peu plus petit que le diamètre intérieur du tube extérieur, comme il est montré à la figure 5, où le tube extérieur et le'tube intérieur sont' indiqués respectivement par 16 et 17.
Selon une autre réalisation, montrée à la figure 6, le tube extérieur 18 est sensiblement plus court que le tube in- térieur 19. Dans ce cas aussi, le bruit est considérablement amorti.
Ou bien, les tubes peuvent avoir la même longueur et être insérés, pratiquement sans jeu, l'un dans l'autre, comme il est montré à la figure 7, où les deux tubes 20 et 21 com- portent en outre des sections cintrées en sens opposés.
Bien entendu dans-le cadre de l'invention, les détails constructifs et les réalisations peuvent être modifiés par rapport aux exemples décrits et représentés.
Plus particulièrement, si l'on ne désira éliminer que les vibrations mécaniques transmises directement par la machine au silencieux ou bien résultant des vibrations imprimés au si- lencieux lui-même par les courants pulsatoires gazeux, /le tube intérieur pourrait être remplacé par tout élément métallique venant s'engager à force avec des zones de la paroi du tube ex- prieur, de façon à créer des forces de frottement s'opposant à 'la déformation ,de ce tube extérieur produite par les vibrations.
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The present invention relates to a silencer for pulsating gas streams, more particularly, but not exclusively, for internal combustion engines.
The silencer according to the invention is notably marked in that it comprises two tubes, arranged one inside the other, so that areas of the exterior surface of the inner tube come to engage by force with areas of the inner surface of the outer tube, the gas stream flowing through the inner tube and any gap between the inner tube and the outer tube.
Embodiments of the invention are described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 shows a first embodiment of the invention;
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FIG. 2 shows a second embodiment of the invention; FIG. 3 shows an application of the invention to an internal combustion engine; Figure 4 shows a third embodiment of the invention; Figure 5 shows a -fourth embodiment of the invention; Figure 6 shows a fifth embodiment of the invention; FIG. 7 shows a sixth embodiment of the invention.
The silencer has an outer tube 1 and an inner tube 2. These tubes, as the drawing clearly shows, are bent at different radii of curvature, so that areas 2a; and 2b of the outer surface of the inner tube 2 come into engagement, force with areas 1a and 1b of the inner surface of the outer tube 1, the gas stream flowing through the inner tube and any gap 3 between the inner tube and the outer tube.
In the present description the expression "to engage in forcing is used to designate a pressure engagement of two surfaces, such that it admits a relative displacement of the surfaces under the action of relatively large forces acting along a line normal to the line of action of the pressure.
The device can be used wherever it is desired to damp the noise produced by a pulsating gas current, for example in internal combustion engines, piston compressors and the like.
Damping is provided substantially by the fact that the compound tube described above behaves as a whole, with respect to vibrations, like a non-elastic mass, of the
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that the elastic deformations produced in the two tubes by the periodic pulses of the gas current, are damped by the friction between the areas where the inner tube and the outer tube are in mutual engagement. Of course, the noise damping is accentuated by the effect of the change of direction imparted to the gas stream.
The silencer according to the invention is particularly advantageous when it is used as an exhaust duct for gases from a machine provided with rapid reciprocating members, an internal combustion engine or a. air compressor, for example. In fact, as the exhaust duct of these machines is rigidly connected to the frame or chassis of the machine, the vibrations produced in this frame due to the oscillations of the moving metal parts are transmitted directly to the tube. exhaust, thus amplifying the source of noise.
A silencer according to the invention therefore ensures not only the damping of the vibrations produced in the duct itself by the pulsating current of gas, but at the same time dampens the vibrations transmitted by the frame of the machine to the exhaust duct. .
To improve the damping effect of the noise produced by the pulsating stream of gases, the inner tube can be. pierced with holes 4 to place the space delimited in the inner tube in communication with the gap 3 between the inner tube and the outer tube.
According to another characteristic of the invention, the outer tube 1 extends beyond at least one end of the inner tube. More particularly, as indicated in Figure 2, the outer tube extends beyond the two ends of the inner tube 2. When the inner tube 2 is provided with a significant thickness, this creates a constriction.
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on the passage of the gas stream, ensuring effective damping of the noise of this gas stream. When the device is used on an internal combustion engine, the. glement does not significantly reduce engine performance, while effectively dampening exhaust noise.
As shown in Figure 3, which schematically shows the application of the silencer to an internal combustion engine, the outer tube has straight sections 7 alternating with curved sections 8, for example. in opposite directions, each curvilinear section being provided with a section of the inner tube 9.
The first rectilinear section is connected to the exhaust manifold 10 of the engine 11, the last section possibly being connected to an additional muffler
12.
According to the variant shown in Figure 4, elements in a deformable material, aluminum or lead alloys for example, are interposed between the inner tube and the outer tube, in order to increase the friction work during the mechanical deformation of the two tubes, produced by vibrations. These elements of deformable material may suitably be constituted by a ring 13 fitted onto the inner tube 14 before insertion of the latter into the outer tube 15.
The invention also includes a method for manufacturing the silencer. This process consists of introducing one or more sections of tube of a determined diameter inside a tube of larger diameter and in bending, in a bending machine, the sections of outer tube containing a section of - inner tube, so that the bending applied to the outer tube is transmitted from it to the inner tube, at the same time effecting a force engagement of areas of the outer surface of the inner tube sections with cross sections.
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of the inner surface of the outer tube.
The two tubes may have significantly different diameters, as shown in Figure 1, or the outer diameter of the inner tube may be barely a little smaller than the inner diameter of the outer tube, as shown in Figure 5, where the outer tube and the inner tube are indicated by 16 and 17 respectively.
According to another embodiment, shown in FIG. 6, the outer tube 18 is substantially shorter than the inner tube 19. In this case too, the noise is considerably dampened.
Or, the tubes can have the same length and be inserted, practically without play, one into the other, as shown in figure 7, where the two tubes 20 and 21 additionally have bent sections. in opposite directions.
Of course within the framework of the invention, the constructive details and the embodiments can be modified with respect to the examples described and represented.
More particularly, if one wishes to eliminate only the mechanical vibrations transmitted directly by the machine to the silencer or else resulting from the vibrations imparted to the silencer itself by the pulsating gas currents, / the inner tube could be replaced by any element metal which forcibly engages with areas of the wall of the outer tube, so as to create frictional forces opposing the deformation of this outer tube produced by the vibrations.