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" APPAREIL PRE-SILENCIEUX ET REGULARI3ATEUR DU DEBIT DES
GAZ A LA SORTIE DU TUBE COLLECTEUR D'UN MOTEUR A EXPLOSION"
La présente invention concerne un appareil pré-silen- cieux et régularisateur du débit des gaz la sortie du tube oolleoteur d'un moteur à explosion. '
Il existe différents systèmes pour rendre silencieux l'échappement des moteurs moyennant des diaphragmes, des déviations jusqu'à 1800 On peut aussi accoupler un système à l'autre ou bien augmenter en quelques points les dimen- nions de conduite de sortie des gaz ( chambres d'expansion) de façon à réduire la vitesse du gaz et, par conséquent , en diminuer le bruit.
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Tout ceci peut être fait dans des limites déterminées et il faut chercher le point d'équilibre parce qu'il est vrai qu'un échappement trop étouffé aboorbe trop de puis- sance, main il eut également vrai qu'un échappement trop libre peut aussi n'être pan du tout favorable*
En effet, en allant au paradoxe de l'absence complète de tube d'échappement, on soustrait au moteur plus de puis sance que cellequi sarait absorbés par une botte d'échap- pèsent quelconque,
De oe détail on déduit facilement qu'il doit exister nécessairement une pression déterminée au moment de l'é- chappement.
Un échappement complètement libre, surtout dans des moteurs arrières à écoulement très oourt, pout manquer de pression pour excessive viteaae de nortie du gaz et ainsi aboorber davantage de puissance que celle absorbée par une boîte d'échappement conventionelle à diaphragme.
Lestypes de boîte d'échappement ou silencieux qui emploient un revêtement calorifuge adoptent aussi preeque toua une chambre d'expansion en amont du silencieux même l'effet est d'absorber les bruits et, ai l'augmentation de pression était nécessaire, de donner plue de puissance aux autres régimes. Cette solution peut toutefois être utile seulement dans les moteurs à tube d'échappement court. Si on applique ce principe aux tubes et bottes d'échappement déjà sous excès de pression, l'effet est contraire et sert seulement à en diminuer le bruit.
Pour obtenir un autre avantage, on emploie aussi la disposition de "dédoublement" de la conduite d'échappement, c'est-à-dire qu"on unit en deux tubes détachés respective- ment les échappements de* premier et quatrième cylindres et ceux des deuxième et troisième. Avec oe système d'où résul-
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tent un plus grand encombrement et un prix plus élevé, on obtient quelque avantage en oe qui concerne l'accélération; mais il est difficile d'obtenir un résultat positif quant à la puissance maximum.
Do ce qu"on vient de dire, en résumant très sommai- rement, on voit comme le problème d'échappement est complexe et combien il est Important pour un bon fonctionnement du moteur.
La présente invention a pour objet un appareil pré- silencieux et régularisateur du débit du gaz à la sortie du tube collecteur d'un moteur à combustion, l'appareil étant disposé avant le silencieux commun ; afin de permettre une atténuation meilleure du bruit et d'obtenir un meilleur rendement du moteur même.
L'appareil, objet de la présente invention, est caractérisé en ce qu'il comporte une chambre ayant une sec- tion plus grande que celle du tube d'où sortent les gaz d'échappement du moteur, reliée au tube marne au moyen d'une conduite de raccordement divergente et suivie par une con- duite de raooordement successive convergente dans le .tube qui va au silencieux; ladite chambre, et éventuellement aussi ses raccords, est divisée longitudinalement par un ou plu- sieurs diaphragmes, tandis que le manteau extérieur est pré- férablement pourvu d'ailettes de refroidissement.
Pour mieux comprendre, on se référera, pour plus de clarté, au dessin annexé qui représente une forme préférée, non limitative de réalisation de l'invention',
Dans ce dessin @
La figure 1 est une vue en perspective
La figure 2 est une vue frontale de la chambre oentrale.
Les figures 3, 4, 5, 6 représentent des variantes de la figure 2 à l'échelle réduite.
L'appareil comprend la chambre 1 qui est ici cylin-
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drique et a une section plus grande que celle du tube 2, d'eu proviennent, dans la direction de la flèche 3, les gaz d'é- chappement du moteur.. La chambre pourrait toutefois avoir aussi une section elliptique ou de n'importe quelle forme.
A l'autre extrémité, elle est reliée au moyen du raccord 4, au tube d'échappement qui conduit à un silencieux ou botte d'échappement du type normal, non représenté.
La dite chambre 1 est divisée longitudinalement par au moine une paroi qui la sectionne en deux ou éventuelle- ment en plusieurs chambres partielles. Le corps extérieur 1 est en outre pourvu, à sa périphérie, d'ailettes de refroidis- sement 5', 5", 6, 7 etc. qui peuvent former un corps unique aveo le diaphragme de division/ou bien peuvent être séparées*
Sur les figures de 3 à 6 on a représenté différentes formes de réalisation de l'invention, où les diaphragmes sont supérieures à un et divisent la ohambre même en plus de deux - chambre ' partielles.
La manière de fixation des diaphragmes et des ailettes se voit immédiatement en observant le dessin. Ainsi sur la figure 3, les différentes parties sont soudées entre elles par une soudure électrique.
Sur la figure 4 elles sont aussi soudées, tandis que sur la figure 6 elles sont réalisées par fusion.
Grâce à cet appareil on obtient un ralentissement de la vitesse des gaz sans toutefois en réduire la seotion, comme on fait actuellement aveo des diaphragmes transveroaux, en réunississant aussi à canaliser de façon convenable le gas d'échappement, en régularisant le débit et en évitant des remous et contre-pressions au moteur.
En outre, ce diaphragme de tôle longitudinale joue le rôle important d'augmenter la dispersion de la chaleur transmise par conduction en la portant au manteau extérieur
1 et, de celui-ci, aux ailettes de refroidissement 5' et 5" en réduisant ainsi le volume et en provoquant la diminution de pression en aval du moteur avec un bénéfice pour son/ rendement.
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Le manque de diaphragmes transversaux et le manque de variations brusques de direction des gaz évitent, en outre, les phénomènes de résonance bien connue. les essaix faits sur des automobiles du type oourant ont donné comme résultat$ non seulement l'avantage d'avoir amorti le bruit correspondant à la phase d'explosion, mais surtout d'obtenir une augmentation de la puissance du moteur de l'ordre de 6 %. : la chambre 1 peut aussi n'être pas reotiligne, maie coudée de préférence de 120 C.
A titre d'exemple, on précise que pour. les automobiles
FIAT 600 la chambre 1 a un diamètre d'environ 60 millimètres et elle est préférablement coudée pour former un angle de
120 C.
En eubotanoe, la chambre susdite permet de ralentir la vitesse de sortie des gaz et donc, de diminuer l'énergie cinétique de ceux-ci en contact avec les parois plus ou moins larges et coudées qu'elle rencontre sur son ohemin.
Par de moyen, on diminue considérablement l'onde de retour des gaz et on obtient de grands avantages surtout à des régimes très haute, en évitant le rejet de l'essence au carburateur pendant les aooélérations instantanées, et en di- minuant la température des gaz pour la chute de pression en provoquant une zone d'extraction pour les gaz en amont qui ont une plus grande pression.
On prévoit en outre d'employer pour les ailettes de re- froidissement extérieures, au lieu d'ailettes longitudinales, des ailettes transversales, c'est-à-dire des anneaux.
La paroi 1 de la chambre peut être perforée et entourée de laine de verre ou de matériel calorifuge traversé par les susdites ailettes de refroidissement 5, 5', 6, le tout sans sortir du cadre de protection de la présente invention.
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"PRE-SILENCER AND REGULATOR OF THE FLOW RATE
GAS AT THE EXIT OF THE MANIFOLD TUBE OF AN EXPLOSION ENGINE "
The present invention relates to a pre-silent apparatus and regulator of the gas flow at the outlet of the oolleotor tube of an internal combustion engine. '
There are different systems to make the exhaust of engines silent by means of diaphragms, deviations up to 1800. One can also couple one system to another or increase in some points the dimensions of the gas outlet (chambers). expansion) so as to reduce the gas velocity and, consequently, reduce its noise.
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All this can be done within specific limits and we must seek the point of equilibrium because it is true that an exhaust that is too muffled takes too much power, but it was also true that an exhaust that is too free can also not be at all favorable *
In fact, by going to the paradox of the complete absence of an exhaust pipe, we subtract from the engine more power than that which would be absorbed by a boot of any escapement,
From this detail it can easily be deduced that there must necessarily exist a determined pressure at the moment of the exhaust.
Completely free exhaust, especially in low-flow rear engines, can lack pressure for excessive gas output speed and thus reduce more power than that absorbed by a conventional diaphragm exhaust box.
The types of exhaust box or silencer which employ a heat insulating coating also adopt an expansion chamber upstream of the silencer, even the effect is to absorb the noises and, if the increase in pressure is necessary, to give more power at other speeds. However, this solution can only be useful in engines with a short exhaust pipe. If this principle is applied to exhaust pipes and boots already under excess pressure, the effect is the opposite and only serves to reduce the noise.
To obtain a further advantage, the "split" arrangement of the exhaust pipe is also employed, that is to say that the exhausts of the first and fourth cylinders and those of the first and fourth cylinders and those of the first and fourth cylinders are united in two separate tubes respectively. of the second and third. With this system, which results in
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With a larger bulk and a higher price, some advantage is obtained in terms of acceleration; but it is difficult to obtain a positive result as to the maximum power.
So what we have just said, by summarizing very briefly, we see how the exhaust problem is complex and how important it is for a good functioning of the engine.
The present invention relates to a pre-silencer and regulator of the gas flow at the outlet of the manifold tube of a combustion engine, the apparatus being placed before the common silencer; in order to allow a better attenuation of the noise and to obtain a better efficiency of the motor itself.
The apparatus, object of the present invention, is characterized in that it comprises a chamber having a section greater than that of the tube from which the engine exhaust gases exit, connected to the marl tube by means of a divergent connection pipe followed by a successive reooordement pipe converging in the tube which goes to the silencer; said chamber, and possibly also its fittings, is divided longitudinally by one or more diaphragms, while the outer mantle is preferably provided with cooling fins.
For a better understanding, reference will be made, for greater clarity, to the appended drawing which represents a preferred, non-limiting embodiment of the invention ',
In this drawing @
Figure 1 is a perspective view
Figure 2 is a front view of the central chamber.
Figures 3, 4, 5, 6 show variants of Figure 2 on a reduced scale.
The apparatus comprises the chamber 1 which is here cylin-
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drric and has a section larger than that of the tube 2, where, in the direction of arrow 3, the exhaust gases from the engine originate. The chamber could however also have an elliptical section or any shape.
At the other end, it is connected by means of the connector 4, to the exhaust tube which leads to a silencer or exhaust boot of the normal type, not shown.
Said chamber 1 is divided longitudinally by a wall which divides it into two or possibly into several partial chambers. The outer body 1 is further provided at its periphery with cooling fins 5 ', 5 ", 6, 7 etc. which can form a single body with the dividing diaphragm / or can be separated *
In Figures 3 to 6 different embodiments of the invention have been shown, where the diaphragms are larger than one and divide the same chamber into more than two partial chambers.
The way in which the diaphragms and fins are attached can be seen immediately by looking at the drawing. Thus in FIG. 3, the different parts are welded together by an electric weld.
In Figure 4 they are also welded, while in Figure 6 they are made by fusion.
Thanks to this device we obtain a slowing down of the speed of the gases without however reducing the seotion, as is currently done with transveroal diaphragms, also bringing together to properly channel the exhaust gas, regulating the flow and backwash and back pressure to the engine.
In addition, this longitudinal sheet diaphragm plays the important role of increasing the dispersion of heat transmitted by conduction by carrying it to the outer mantle.
1 and, therefrom, to the cooling fins 5 'and 5 "thereby reducing the volume and causing the pressure downstream of the engine to decrease with a sound / efficiency benefit.
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The lack of transverse diaphragms and the lack of abrupt variations in the direction of the gases also avoid the well-known resonance phenomena. the tests carried out on automobiles of the current type have given as a result not only the advantage of having dampened the noise corresponding to the explosion phase, but above all of obtaining an increase in engine power of the order of 6%. : chamber 1 can also not be reotilinear, but preferably bent at 120 C.
By way of example, it is specified that for. automobiles
FIAT 600 chamber 1 has a diameter of about 60 millimeters and it is preferably bent to form an angle of
120 C.
In eubotanoe, the aforementioned chamber makes it possible to slow down the exit speed of the gases and therefore to reduce the kinetic energy of the latter in contact with the more or less wide and bent walls that it meets on its path.
In this way, the return wave of the gases is considerably reduced and great advantages are obtained, especially at very high speeds, by avoiding the rejection of gasoline at the carburettor during instantaneous aooelerations, and by reducing the temperature of the gasoline. gas for the pressure drop by causing an extraction zone for the upstream gases which have greater pressure.
In addition, provision is made to use for the outer cooling fins, instead of longitudinal fins, transverse fins, that is to say rings.
The wall 1 of the chamber can be perforated and surrounded by glass wool or heat-insulating material through which the aforesaid cooling fins 5, 5 ', 6 pass, all without departing from the protective framework of the present invention.