EP3118430B1 - Volume d'échappement avec une enveloppe principale et une enveloppe partielle, procédé de fabrication d'un tel volume - Google Patents

Volume d'échappement avec une enveloppe principale et une enveloppe partielle, procédé de fabrication d'un tel volume Download PDF

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EP3118430B1
EP3118430B1 EP16180891.0A EP16180891A EP3118430B1 EP 3118430 B1 EP3118430 B1 EP 3118430B1 EP 16180891 A EP16180891 A EP 16180891A EP 3118430 B1 EP3118430 B1 EP 3118430B1
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EP
European Patent Office
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enclosure
partial
principal
longitudinal
envelope
Prior art date
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EP16180891.0A
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EP3118430A1 (fr
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Vincent Vurpillot
David Gafforelli
Luc Martin
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
Original Assignee
Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/089—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using two or more expansion chambers in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2450/22—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by welding or brazing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2490/00—Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/08—Two or more expansion chambers in series separated by apertured walls only

Definitions

  • the invention generally relates to means for reducing acoustic radiation in vehicle exhaust lines.
  • the invention relates in a first aspect to a vehicle exhaust volume, according to the preamble of claim 1.
  • the limitation of the acoustic radiation of the exhaust lines, including exhaust silencers, is an important point to deal with for the comfort of the passengers of the vehicle, and also for the comfort of the people located in the environment of this vehicle.
  • This acoustic radiation comes mainly from two sources: radiation due to gas excitation, and radiation due to structural excitation.
  • one of the means traditionally used to reduce acoustic radiation is to increase the stiffness of the main envelope, so as to reduce the structural excitation.
  • the stiffening is achieved by creating ribs or bosses in the main envelope.
  • Another possibility is to rigidly fix a sheet on the main envelope, thus creating a local extra thickness.
  • the acoustic radiation from the gas excitation is greatly attenuated.
  • the constant concern of automotive equipment manufacturers is to reduce the weight of the components on board the vehicle. Accordingly, it is desirable to reduce the thickness of the main envelope. This has negative effects vis-à-vis the acoustic radiation. Indeed, it makes emerge strong resonances on thin sheets. This phenomenon is due in particular to the shift of the resonance frequencies towards the low frequencies. Due to the reduction in thickness, the radiation due to the gas excitation is greater, this radiation being less attenuated through the main envelope. The only stiffening of the main envelope does not lead to satisfactory results.
  • the invention aims to provide an exhaust volume in which the acoustic radiation is strongly limited, even when the main envelope is made of a thin sheet.
  • the invention relates to an exhaust volume according to claim 1.
  • the longitudinal section or sections of the partial envelope are free vis-à-vis the main envelope. Under the effect of the structural excitation of the exhaust volume, there is thus a friction between the longitudinal section or sections and the main envelope. This friction dampens the vibrations in the main envelope of the exhaust volume, and therefore reduces the noise due to structural excitation.
  • the exhaust volume has a wall of high total thickness at the partial envelope, which reduces the acoustic radiation due to gaseous excitation.
  • each longitudinal section extends over a longitudinal length greater than 20% of the given longitudinal length.
  • each longitudinal section extends over a longitudinal length greater than 50 mm, preferably greater than 80 mm, more preferably greater than 100 mm.
  • the partial envelope has one or more completely free sections relative to the main envelope, and covering a large area.
  • Each longitudinal section is likely to move relative to the main envelope in all directions, namely longitudinally, transversely, or in all directions forming an angle with the longitudinal and transverse directions.
  • the exhaust volume may also have one or more of the features set forth in dependent claims 2 to 12.
  • the invention relates to an exhaust line comprising an exhaust volume having the above characteristics.
  • the invention relates to a method of manufacturing an exhaust volume as defined in claim 13.
  • the invention relates to a method of manufacturing an exhaust volume as defined in claim 14.
  • the exhaust volume 1 represented on the Figures 1 and 2 is a silencer intended to be inserted in the exhaust line of a vehicle.
  • This vehicle is typically a motor vehicle, for example a car or a truck.
  • the exhaust volume is not a muffler, but is an exhaust gas flow path, or any other body of the exhaust line.
  • the exhaust volume 1 represented on the figure 1 has a substantially sealed main envelope 3 internally defining a space 5 for circulation of the exhaust gases, and a partial envelope 7 pressed against the sealed envelope 3.
  • the exhaust volume 1 comprises an exhaust gas inlet 9 and an outlet 11 of exhaust gas, fluidly communicating with the space 5.
  • the inlet 9 is fluidly connected to the upstream part of the exhaust line , and more specifically, to an exhaust manifold collecting the gases leaving the combustion chambers of the vehicle engine.
  • other equipment such as a turbocharger and purification equipment are interposed between the volume 1 and the exhaust manifold.
  • the outlet 9 is fluidly connected to the downstream portion of the exhaust line, and more specifically, with a cannula through which the purified exhaust gas is released into the atmosphere.
  • the exhaust gases enter the interior of the volume 1 through the inlet 9, circulating in one or more chambers formed inside the volume 1 and exit through the outlet 11.
  • the exhaust volume is of the rolled type. More specifically, the main envelope 3 is rolled around the central axis C. The main envelope 3 then has two axial edges 13, substantially parallel to the central axis C, extending along one of the other. Volume 1 further comprises a rigid attachment 15 of the two axial edges 13 to each other.
  • the attachment 15 is crimping, or welding, or any other type of suitable attachment.
  • the main envelope 3 considered in section perpendicular to the central axis C, has a substantially elliptical shape internally.
  • the main envelope has a circular section, as on the figure 6 , or oval, or substantially polygonal as on the figure 8 , or any other adapted section.
  • the main envelope 3 has a tubular shape, and defines openings at its two opposite axial ends. The openings are closed by end cups 17, 18 rigidly fixed to the main casing 3, for example by crimping.
  • the circulation space 5 is divided into several chambers 19, 21, 23 by internal cups 25, 26. These cups extend in planes substantially perpendicular to the central axis C, and have conjugate shapes of the section internal of the main envelope.
  • the chamber 19 is delimited between the end cup 17 and the inner cup 25, the chamber 21 between the two cups 25, 26, and the chamber 23 between the inner cup 26 and the end cup 18.
  • the inlet 9 and the outlet 11 are formed in the end cup 17.
  • an inlet tube 29 is engaged in the inlet 9. It is parallel to the axis C. It passes entirely through the chamber 19 and opens into the chamber 21.
  • An outlet tube 31 is engaged in the outlet 11. It completely passes through the chambers 19 and 21, and opens into the chamber 23. Moreover, the internal cups 25, 26 have a multitude of orifices, placing the chambers 19, 21 , 23 in fluid communication.
  • the main envelope 3 is arranged such that it comprises, circumferentially around the central axis C, two first faces 33 opposite to one another having a first radius of curvature, and two second opposite faces to each other having a second radius of curvature smaller than the first radius of curvature.
  • the two second faces 35 connect the first two faces 33 to each other.
  • the first faces 33 are of area much greater than the second face 35.
  • the radii of curvature of the first faces 33 and the second faces 35 are constant, or on the contrary are slightly variable. In any event, the radii or radii of curvature of the first faces 33 always remain much greater than the radii of curvature of the second faces 35.
  • the main envelope 3 is a sheet of thickness between 0.2 and 1 mm, preferably between 0.6 and 0.8 mm.
  • it is made of 1.4509 steel. It consists of a single sheet in the sense that it does not have several sheets stacked on top of each other.
  • the partial envelope 7, in the developed state, is of elongated shape along a longitudinal line L materialized on the figure 3 .
  • the longitudinal line L is straight. It defines the direction in which the partial envelope 7 has the largest dimension.
  • the partial envelope 7 is delimited, in a transverse direction substantially perpendicular to the longitudinal line, by two lateral edges 37 opposite one another.
  • the partial envelope 7 has a longitudinal length I given. This length is taken along the line L, that is to say in the longitudinal direction.
  • the side edges 37 are sinusoidal.
  • the side edges 37 are straight and parallel to each other as on the figure 6 , or have any other form.
  • the partial envelope 7 is a sheet of thickness between 0.1 and 0.8 mm, preferably between 0.4 and 0.6 mm.
  • main envelope for example 1.4509 steel.
  • main envelope for example 1.4509 steel.
  • main envelope for example 1.4509 steel.
  • main envelope for example 1.4509 steel.
  • steel 1.4510 is in a different material from that of the main envelope.
  • the partial envelope 7 is devoid of any attachment to the main envelope 3 on at least one longitudinal section 38, the longitudinal section or sections 38 extending from one lateral edge 37 to the other and extending in total over a cumulative developed longitudinal length of at least 20% of the given lengthwise longitudinal length, preferably at least 30% of the longitudinal length given, more preferably at least 50% of the given lengthwise longitudinal length.
  • each longitudinal section 38 has a developed longitudinal length greater than 20% of the developed longitudinal length I given, preferably greater than 25% or even 30% of the developed length I given.
  • the partial envelope 7 is arranged such that the longitudinal line L is circumferential around the central axis C.
  • the longitudinal line L extends in a plane perpendicular to the axis C.
  • the partial envelope 7 comprises at least a first longitudinal section 39 of first transverse width and at least a second longitudinal section 41 of second transverse width, less than the first width.
  • the partial envelope 7 comprises two first sections 39, and three second sections 41.
  • the partial envelope 7 is arranged such that the first sections 39 are pressed against the first faces 33 of the main envelope, the second sections 41 being pressed against the second faces 35, which have a smaller radius of curvature.
  • the main envelope 3 and the partial envelope 7 are rolled together.
  • the two opposite longitudinal ends 43 of the partial envelope 7 are rigidly fixed to the main envelope by the attachment 15.
  • the partial envelope 7 remains free with respect to the main envelope over the rest of its longitudinal length. It is fixed to the main envelope 3 only by the fixation 15.
  • the longitudinal section 38 which is completely free and devoid of any fasteners to the main envelope, comprises the first two sections 39, the second section 41 located between the first two sections 39, and the most much of the second sections 41 located between the first sections 39 and the ends 43.
  • the section 38 extends over approximately 90% of the developed longitudinal length L.
  • one or more of the second sections 41 of the partial envelope 7 is rigidly fixed to the main envelope, for example by welding spots 45, materialized on the figure 3 , in addition to fixation 15.
  • the section 41 located circumferentially opposite the fastener 15 is fixed to the main envelope 3.
  • the weld points 45 are placed at one of the second faces 35 of the main envelope. Following the line L, they are located substantially in the middle of the second section 41 which connects the first sections 39 to one another.
  • solder points 45 are located on one or more other faces of the main envelope.
  • the partial envelope comprises two longitudinal sections 47 devoid of any fasteners to the main envelope.
  • Each section 47 extends from the soldering points 45 to one of the two longitudinal ends 43.
  • Each section 47 extends over approximately 40% of the given longitudinal length.
  • the two longitudinal sections 47 extend over approximately 80% of the given longitudinal length.
  • FIG 8 illustrates a variant of the first embodiment of the invention. Only those points by which this variant differs from that of Figures 1 to 3 will be detailed below.
  • the main envelope 3 is rolled so as to present, perpendicular to the central axis C, four first faces 33 having a first radius of curvature, connected to each other by four second faces 35 having a second radius of curvature less than the first radius of curvature.
  • the first faces 33 are opposed in pairs relative to the central axis C.
  • the second faces 35 are opposite in pairs from the central axis C.
  • the main envelope 3 therefore has a generally rectangular shape, with rounded corners.
  • the partial envelope 7 comprises as many first longitudinal sections 39 as the main envelope 3 of first faces 33, having a large radius of curvature.
  • the secondary envelope 7 comprises fewer first longitudinal sections 39 than the main envelope 7 of first faces 33.
  • the first sections 39 are still devoid of attachment to the main envelope 3.
  • the portions of the partial envelope 7 having the largest area remain free to move relative to the main envelope 3 , which increases the friction between the two envelopes.
  • the partial envelope 7 is fixed to the main envelope only by its longitudinal ends 43.
  • one or more of the second sections 41 is rigidly fixed to the main envelope 3, for example by welding spots.
  • the exhaust flow diagram inside volume 1 is different from the scheme used on Figures 1 to 3 .
  • the end cup 17 carries only the inlet 9 of the exhaust gas.
  • the outlet 11 is formed in the end cup 18.
  • the inlet duct 29 passes through the chamber 19 and opens into the chamber 21.
  • the outlet duct 31 extends from the outlet 11 through the chambers 23 and 21 and opens into the chamber 19.
  • the volume of the circulation space 5 in which the gas excitation is the strongest is here also located in the chamber 21.
  • the sections 39 are located along the central axis C , at the level of the chamber 21.
  • the circulation of the exhaust gas within the volume 1 can be arranged in any manner.
  • the exhaust volume may include any number of internal chambers, depending on the desired exhaust flow pattern.
  • the volume in which the gaseous excitation is maximum can be located at any point in the circulation space 5, near one of the end cups or, on the contrary, shifted towards the center, as illustrated in FIGS. Figures 1, 2 and 8 .
  • the or each partial envelope 7 is a strap, encircling the main envelope 3.
  • the exhaust volume comprises several straps encircling the main envelope 3, as shown in FIGS. Figures 4 and 5 .
  • the straps are axially spaced from one another, typically on a regular basis. For example, the number of straps and the position of the or each strap are selected on the basis of tests, so as to obtain the greatest possible acoustic attenuation.
  • each strap has several turns 53, superimposed on each other.
  • each strap is wound in a spiral, several turns around the main envelope 3, each turn corresponding to a turn.
  • each strap comprises at least two turns 53, but may comprise three turns, four turns or more than four turns.
  • the strap has a single turn.
  • the strap is tightened with a tightening tension between 500 Newton and 3500 Newton. Indeed, too much tightening limits the friction between the turns or between the strap and the main envelope. This results in a significant decrease in vibrational energy dissipation. If the clamping tension on the contrary is too low, the durability of the straps on the main envelope will not be good. Moreover, this will result in metallic contact noises between the main envelope and the strap.
  • each strap has, along the central axis C, a width of 10 to 60 mm, typically between 20 and 50 mm.
  • the width is 30 mm for each strap.
  • the winding of the strap around the main envelope 7 is performed with conventional means, which will not be described here.
  • a first longitudinal end of the strap provides a clip 55, the second longitudinal end of the strap being engaged in the clip 55 and rigidly fixed thereto.
  • the tensioning of the strap is performed by adjusting the precise point of the second longitudinal end which will be rigidly fixed 55.
  • the longitudinal portion of the strap which is devoid of any attachment to the main envelope extends over the entire developed length of the strap.
  • the damping of the structural excitation is by friction of each strap on the main envelope, and also by friction of the different turns of each strap against each other.
  • the main envelope is rolled and its axial edges 13 are rigidly fixed to each other by the attachment 15, which is not visible on the figure 6 .
  • the exhaust volume 1 comprises at least one partial envelope 7, wound around the main envelope 3.
  • the exhaust volume 1 comprises two partially identical partial envelopes 7, axially spaced apart from each other. the other.
  • Each partial envelope 7 has opposite longitudinal ends 43 rigidly fixed to each other by a link 57.
  • the link 57 is of any suitable type.
  • the link 57 is a connection by crimping, or welding, etc.
  • the partial envelope 7 is only one turn of the main envelope.
  • the link 57 is circumferentially offset about the central axis C with respect to the fastener 15 closing the main envelope, typically at an angle of between 30 ° and 330 °.
  • the connection 57 is diametrically opposite, with respect to the central axis C, to the attachment 15.
  • the partial envelope 7 has no rigid attachment to the main envelope.
  • the longitudinal section devoid of any attachment to the main envelope therefore extends over the entire length of the partial envelope.
  • the main envelope 3 has, perpendicular to the central axis C, a circular section. Alternatively, it has an oval section, elliptical, parallelepiped, or any other adapted section.
  • the partial envelope comprises at least one flap 59, folded between the main envelope 3 and the partial envelope 7.
  • an H-cut is made in the partial envelope 7, and two flaps 59 are thus created and folded between the partial envelope 7 and the main envelope 3. After folding the flaps 59, a window 61 is thus formed in the partial envelope 7.
  • the cutout has a shape of C, so that each cut of the partial envelope 7 creates only one shutter 59.
  • two parallel incisions are made on a lateral edge 37 of the partial envelope 7, delimiting between it a flap 59 which can be folded between the partial envelope 7 and the main envelope 3.
  • the lateral edge 37 of the partial envelope 7 comprises a projecting zone, which is folded and folded between the main envelope 3 and the partial envelope 7.
  • the edges of the sections 39 can be folded between the partial envelope 7 and the main envelope 3.
  • the fold line connecting the flap 59 to the partial envelope is likely to take any kind of orientation. As visible on the figure 7 it may be circumferential, or parallel to the C axis, or have any other orientation.
  • the partial envelope may include one or more cutouts, as needed.
  • one or more flaps 59 can be made in each embodiment of the invention.
  • the main envelope 3 has a given total area
  • the partial envelope 7 has a reduced area, between 1 and 80% of the total given area of the main envelope, typically between 3 and 60% of the total area given.
  • the area of the partial envelope corresponds to the cumulative area of all the turns 53.
  • the area of the partial envelope is between 3 and 40% of the total area given.
  • the area of the partial envelope is between 15 and 80% of the total area given, preferably between 20 and 40% of the area. given total.
  • the partial envelope 7 only covers part of the main envelope 3.
  • Each first longitudinal portion 39 covers between 20 and 70% of the total area of the first face 33 against which it is plated, preferably between 25 and 45%.
  • Each second section 41 represents between 5 and 40% of the total area of the second face 35 against which it is plated, preferably between 10 and 20%.
  • the partial envelope mainly covers the faces with a large radius of curvature of the main envelope, which are the least rigid. The faces with a small radius of curvature, which are more rigid, are less emissive, and do not need to be reinforced as much as the first faces. This makes it possible to minimize the mass of the partial envelope, and therefore of the exhaust volume.
  • the partial envelope 7 is placed typically outside the exhaust volume with respect to the main envelope 3.
  • the partial envelope is placed towards the inside of the exhaust volume with respect to the envelope main 3. It is in contact with the exhaust.
  • This variant is adapted in particular to the case where the main envelope 3 and the partial envelope 7 are rolled together.
  • the invention has been described in an application with a main envelope of reduced thickness, preferably less than 1 mm. However, it is also applicable in the case where the main envelope 3 is thicker.
  • the exhaust volume may comprise only a single partial envelope. It may also, alternatively, comprise several partial envelopes, as shown in FIG. figure 4 or again figure 6 .
  • the partial envelopes are arranged circumferentially around the central axis of the main envelope.
  • the or each partial envelope 7 is arranged such that the longitudinal line L is parallel to the central axis.
  • Such commitment is illustrated on the figure 9 . Only the points by which this variant differs from that illustrated in the Figures 1 to 3 will be detailed below. Identical elements or performing the same functions will be designated by the same references.
  • the exhaust volume 1, on the figure 9 comprises two partial envelopes 7, pressed against the first faces 33.
  • Each partial envelope 7 comprises a single first longitudinal section 39, extended by two second longitudinal sections 41.
  • the longitudinal section 39 is located, along the central axis C, at the of the chamber 21, where the gaseous excitation level is maximum.
  • Each partial envelope 7 extends over the entire axial length of the volume 1. It is fixed to the main envelope 3 only by its longitudinal ends 43.
  • the longitudinal ends 43 are attached to the envelope main 3 by fastening solidarisant the end cups 17, 18 to the main envelope 3.
  • the main envelope 3 each longitudinal end 43 is fixed by a dedicated attachment, for example by welding spots.
  • the first longitudinal portion 39 extends circumferentially over the entire width of the first face 33.
  • the second longitudinal sections 41 extend only over a portion of the circumferential width of the first face 33.
  • the main envelope and / or the partial envelope are typically smooth. Alternatively, they are ribbed and textured.

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Description

  • L'invention concerne en général les moyens pour réduire le rayonnement acoustique dans les lignes d'échappement de véhicule.
  • Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un volume d'échappement de véhicule, selon le préambule de la revendication 1.
  • Un tel volume d'échappement est décrit dans FR 2 838 476 . Par ailleurs US 2006/0065480 décrit un volume d'échappement avec un écran thermique serti à l'enveloppe principale.
  • La limitation du rayonnement acoustique des lignes d'échappement, notamment des silencieux de lignes d'échappement, est un point important à traiter pour le confort des passagers du véhicule, et également pour le confort des personnes situées dans l'environnement de ce véhicule. Ce rayonnement acoustique provient principalement de deux sources : le rayonnement dû à l'excitation gazeuse, et le rayonnement dû à l'excitation structurelle.
  • Pour des volumes d'échappement dont l'enveloppe principale est mono couche, un des moyens utilisés traditionnellement pour réduire le rayonnement acoustique est d'augmenter la rigidité de l'enveloppe principale, de manière à atténuer l'excitation structurelle. La rigidification est obtenue en créant des nervures ou des bossages dans l'enveloppe principale. Une autre possibilité consiste à fixer de manière rigide une tôle sur l'enveloppe principale, créant ainsi une surépaisseur locale.
  • Par ailleurs, du fait de l'épaisseur de l'enveloppe principale, le rayonnement acoustique provenant de l'excitation gazeuse est fortement atténué.
  • Le souci constant des équipementiers de l'industrie automobile est de réduire la masse des composants embarqués à bord du véhicule. En conséquence, il est souhaitable de réduire l'épaisseur de l'enveloppe principale. Ceci a des effets négatifs vis-à-vis du rayonnement acoustique. En effet, elle fait émerger de fortes résonnances sur les tôles fines. Ce phénomène est dû notamment au décalage des fréquences de résonance vers les basses fréquences. Du fait de la réduction d'épaisseur, le rayonnement dû à l'excitation gazeuse est plus important, ce rayonnement étant moins atténué à travers l'enveloppe principale. La seule rigidification de l'enveloppe principale ne conduit pas à des résultats satisfaisants.
  • Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un volume d'échappement dans lequel le rayonnement acoustique est fortement limité, même quand l'enveloppe principale est constituée d'une tôle fine.
  • A cette fin, l'invention porte sur un volume d'échappement selon la revendication 1.
  • Le ou les tronçons longitudinaux de l'enveloppe partielle sont libres vis-à-vis de l'enveloppe principale. Sous l'effet de l'excitation structurelle du volume d'échappement, il se produit ainsi une friction entre le ou les tronçons longitudinaux et l'enveloppe principale. Cette friction amortit les vibrations dans l'enveloppe principale du volume d'échappement, et réduit donc le bruit dû à l'excitation structurelle. De plus, le volume d'échappement présente une paroi d'épaisseur totale élevée au niveau de l'enveloppe partielle, ce qui réduit le rayonnement acoustique dû à l'excitation gazeuse.
  • Ces deux aspects permettent de réduire le rayonnement acoustique global du volume.
  • Avantageusement, chaque tronçon longitudinal s'étend sur une longueur longitudinale supérieure à 20% de la longueur longitudinale développée donnée.
  • Typiquement, chaque tronçon longitudinal s'étend sur une longueur longitudinale supérieure à 50 mm de préférence supérieure à 80 mm, encore de préférence supérieure à 100 mm.
  • Ainsi, l'enveloppe partielle présente un ou plusieurs tronçons entièrement libres par rapport à l'enveloppe principale, et couvrant une superficie importante. Chaque tronçon longitudinal est susceptible de se déplacer par rapport à l'enveloppe principale dans toutes les directions, à savoir longitudinalement, transversalement, ou selon toutes les directions formant un angle avec les directions longitudinales et transversales.
  • Le volume d'échappement peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques énoncées dans les revendications dépendantes 2 à 12.
  • Selon un second aspect, l'invention porte sur une ligne d'échappement comportant un volume d'échappement ayant les caractéristiques ci-dessus.
  • Selon un troisième aspect, l'invention porte sur un procédé de fabrication d'un volume d'échappement tel que défini dans la revendication 13.
  • Selon un quatrième aspect, l'invention porte sur un procédé de fabrication d'un volume d'échappement tel que défini dans la revendication 14.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un volume d'échappement conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus du volume d'échappement de la figure 1, l'enveloppe principale et l'enveloppe partielle n'étant pas représentées, le niveau de bruit rayonné global (structurel et gazeux) étant en revanche matérialisé ;
    • la figure 3 est une représentation schématique simplifiée, de l'enveloppe principale et de l'enveloppe partielle de la figure 1 à l'état développé ;
    • la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, pour un second mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 5 est une vue en perspective d'un volume d'échappement conforme au second mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 6 est une vue en perspective de l'enveloppe principale et de l'enveloppe partielle d'un volume d'échappement conforme à un troisième mode de réalisation qui n'est pas couvert par l'invention ;
    • la figure 7 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 6, illustrant une variante de réalisation ;
    • la figure 8 montre un volume d'échappement conforme au premier mode de réalisation de l'invention, ce volume étant un silencieux de conception différente de celui représenté sur les figures 1 et 2 ; et
    • la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour un volume d'échappement non couvert par l'invention avec une enveloppe partielle orientée axialement.
  • Le volume d'échappement 1 représenté sur les figures 1 et 2 est un silencieux, destiné à être intercalé dans la ligne d'échappement d'un véhicule.
  • Ce véhicule est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture ou un camion.
  • En variante, le volume d'échappement n'est pas un silencieux, mais est un conduit de circulation des gaz d'échappement, ou tout autre organe de la ligne d'échappement.
  • Le volume d'échappement 1 représenté sur la figure 1 comporte une enveloppe principale 3 sensiblement étanche délimitant intérieurement un espace 5 de circulation des gaz d'échappement, et une enveloppe partielle 7 plaquée contre l'enveloppe étanche 3.
  • Le volume d'échappement 1 comporte une entrée de gaz d'échappement 9 et une sortie 11 de gaz d'échappement, communiquant fluidiquement avec l'espace 5. L'entrée 9 est raccordée fluidiquement à la partie amont de la ligne d'échappement, et plus précisément, à un collecteur d'échappement collectant les gaz sortant des chambres de combustion du moteur du véhicule. Typiquement, d'autres équipements tels qu'un turbocompresseur et des équipements de purification sont intercalés entre le volume 1 et le collecteur d'échappement. La sortie 9 est raccordée fluidiquement à la partie aval de la ligne d'échappement, et plus précisément, avec une canule par laquelle les gaz d'échappement purifiés sont relargués dans l'atmosphère. Typiquement, les gaz d'échappement pénètrent à l'intérieur du volume 1 par l'entrée 9, circulant dans une ou plusieurs chambres ménagées à l'intérieur du volume 1 et sorte par la sortie 11.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le volume d'échappement est du type roulé. Plus précisément, l'enveloppe principale 3 est roulée autour de l'axe central C. L'enveloppe principale 3 présente alors deux bords axiaux 13, sensiblement parallèle à l'axe central C, s'étendant le long l'un de l'autre. Le volume 1 comporte encore une fixation 15 rigide des deux bords axiaux 13 l'un à l'autre. Par exemple, la fixation 15 est un sertissage, ou un soudage, ou tout autre type de fixation adaptée.
  • Dans l'exemple représenté, l'enveloppe principale 3, considérée en section perpendiculairement l'axe central C, présente intérieurement une forme sensiblement elliptique. En variante, l'enveloppe principale présente une section de forme circulaire, comme sur la figure 6, ou ovale, ou sensiblement polygonale comme sur la figure 8, ou toute autre section adaptée.
  • L'enveloppe principale 3 présente une forme tubulaire, et délimite des ouvertures à ses deux extrémités axiales opposées. Les ouvertures sont fermées par des coupelles d'extrémité 17, 18 rigidement fixées à l'enveloppe principale 3, par exemple par sertissage.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, l'espace de circulation 5 est divisé en plusieurs chambres 19, 21, 23 par des coupelles internes 25, 26. Ces coupelles s'étendent dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe central C, et présentent des formes conjuguées de la section interne de l'enveloppe principale. Ainsi, la chambre 19 est délimitée entre la coupelle d'extrémité 17 et la coupelle interne 25, la chambre 21 entre les deux coupelles 25, 26, et la chambre 23 entre la coupelle interne 26 et la coupelle d'extrémité 18.
  • L'entrée 9 et la sortie 11 sont ménagées dans la coupelle d'extrémité 17.
  • Dans l'exemple représenté, un tube d'entrée 29 est engagé dans l'entrée 9. Il est parallèle à l'axe C. Il traverse entièrement la chambre 19 et débouche dans la chambre 21.
  • Un tube de sortie 31 est engagé dans la sortie 11. Il traverse entièrement les chambres 19 et 21, et débouche dans la chambre 23. Par ailleurs, les coupelles internes 25, 26 présentent une multitude d'orifices, mettant les chambres 19, 21, 23 en communication fluidiquement.
  • Dans l'exemple représenté, l'enveloppe principale 3 est agencée de telle sorte qu'elle comprend, circonférentiellement autour de l'axe central C, deux premières faces 33 opposées l'une à l'autre ayant un premier rayon de courbure, et deux secondes faces 35 opposées l'une à l'autre ayant un second rayon de courbure inférieur au premier rayon de courbure. Les deux secondes faces 35 raccordent les deux premières faces 33 l'une à l'autre.
  • Les premières faces 33 sont de superficie très supérieure à la seconde face 35. Les rayons de courbure des premières faces 33 et des secondes faces 35 sont constants, ou au contraire sont légèrement variables. En tout état de cause, le ou les rayons de courbure des premières faces 33 restent toujours très supérieurs aux rayons de courbure des secondes faces 35.
  • L'enveloppe principale 3 est une tôle d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm, de préférence comprise entre 0,6 et 0,8 mm. Par exemple, elle est en acier 1.4509. Elle est constituée d'une seule tôle au sens où elle ne comporte pas plusieurs tôles empilées les unes sur les autres.
  • L'enveloppe partielle 7, à l'état développé, est de forme allongée suivant une ligne longitudinale L matérialisée sur la figure 3. La ligne longitudinale L est droite. Elle définit la direction selon laquelle l'enveloppe partielle 7 présente la plus grande dimension. L'enveloppe partielle 7 est délimitée, suivant une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la ligne longitudinale, par deux bords latéraux 37 opposés l'un à l'autre. L'enveloppe partielle 7 présente une longueur longitudinale I donnée. Cette longueur est prise selon la ligne L, c'est-à-dire selon la direction longitudinale.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, les bords latéraux 37 sont en forme de sinusoïde. En variante, les bords latéraux 37 sont droits et parallèles l'un à l'autre comme sur la figure 6, ou ont tout autre forme.
  • L'enveloppe partielle 7 est une tôle d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,8 mm, de préférence comprise entre 0,4 et 0,6 mm.
  • Elle est dans le même matériau que l'enveloppe principale, par exemple en acier 1.4509. En variante, elle est dans un matériau différent de celui de l'enveloppe principale, par exemple en acier 1.4510.
  • Selon l'invention, l'enveloppe partielle 7 est dépourvue de toute fixation à l'enveloppe principale 3 sur au moins un tronçon longitudinal 38, le ou les tronçons longitudinaux 38 s'étendant d'un bord latéral 37 à l'autre et s'étendant au total sur une longueur longitudinal développée cumulée d'au moins 20% de la longueur longitudinale développée donnée, de préférence d'au moins 30% de la longueur longitudinale développée donnée, encore de préférence d'au moins 50% de la longueur longitudinale développée donnée.
  • De plus, chaque tronçon longitudinal 38 présente une longueur longitudinale développée supérieure à 20 % de la longueur longitudinale développée I donnée, de préférence supérieure à 25 % ou même 30 % de la longueur développée I donnée.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, l'enveloppe partielle 7 est agencée de telle sorte que la ligne longitudinale L soit circonférentielle autour de l'axe central C. En d'autres termes, la ligne longitudinale L s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe C.
  • Avantageusement, et comme visible sur les figures, l'enveloppe partielle 7 comprend au moins un premier tronçon longitudinal 39 de première largeur transversale et au moins un second tronçon longitudinal 41 de seconde largeur transversale, inférieure à la première largeur. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, l'enveloppe partielle 7 comprend deux premiers tronçons 39, et trois seconds tronçons 41.
  • L'enveloppe partielle 7 est disposée de telle sorte que les premiers tronçons 39 sont plaqués contre les premières faces 33 de l'enveloppe principale, les seconds tronçons 41 étant plaqués contre les secondes faces 35, qui ont un rayon de courbure plus petit.
  • Sur la figure 2 sont représentées trois courbes référencées a, b et c, délimitant des zones d'excitation gazeuse décroissante. La zone où l'excitation gazeuse est maximum, délimitée par la courbe a, est située dans la chambre 21. Les premiers tronçons 39 sont donc, suivant l'axe central C, placés au niveau de la chambre 21, de manière à créer un écran à l'endroit où l'excitation gazeuse est maximum.
  • Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'enveloppe principale 3 et l'enveloppe partielle 7 sont roulées ensembles. Les deux extrémités longitudinales 43 opposées de l'enveloppe partielle 7 sont rigidement fixées à l'enveloppe principale par la fixation 15.
  • Plus précisément, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes :
    • coucher l'enveloppe partielle 7 contre l'enveloppe principale 3 ;
    • rouler ensemble l'enveloppe partielle 7 et l'enveloppe principale 3 ;
    • fixer ensemble deux bords axiaux 13 de l'enveloppe principale et les deux extrémités longitudinales opposées 43 de l'enveloppe partielle.
  • Typiquement, l'enveloppe partielle 7 reste libre par rapport à l'enveloppe principale sur tout le reste de sa longueur longitudinale. Elle est fixée à l'enveloppe principale 3 seulement par la fixation 15.
  • Ainsi, dans cet exemple de réalisation, le tronçon longitudinal 38, qui est entièrement libre et dépourvu de toutes fixations à l'enveloppe principale, comporte les deux premiers tronçons 39, le second tronçon 41 situé entre les deux premiers tronçons 39, et la plus grande partie des seconds tronçons 41 situés entre les premiers tronçons 39 et les extrémités 43.
  • Le tronçon 38 s'étend sur environ 90% de la longueur longitudinale développée L.
  • Dans une variante de réalisation, un ou plusieurs des seconds tronçons 41 de l'enveloppe partielle 7 est rigidement fixé à l'enveloppe principale, par exemple par des points de soudure 45, matérialisés sur la figure 3, en plus de la fixation 15. Dans l'exemple de la figure 3, seul le tronçon 41 situé circonférentiellement à l'opposé de la fixation 15 est fixé à l'enveloppe principale 3. Les points de soudure 45 sont placés au niveau d'une des secondes faces 35 de l'enveloppe principale. Suivant la ligne L, ils sont situés sensiblement au milieu du second tronçon 41 qui raccorde les premiers tronçons 39 l'un à l'autre.
  • En variante, les points de soudure 45 sont situés sur une ou plusieurs autres faces de l'enveloppe principale.
  • Dans cet exemple de réalisation, l'enveloppe partielle comporte deux tronçons longitudinaux 47 dépourvus de toutes fixations à l'enveloppe principale. Chaque tronçon 47 s'étend des points de soudure 45 jusqu'à une des deux extrémités longitudinales 43. Chaque tronçon 47 s'étend sur environ 40% de la longueur longitudinale développée donnée. Au total, les deux tronçons longitudinaux 47 s'étendent sur environ 80% de la longueur longitudinale développée donnée.
  • La figure 8 illustre une variante du premier mode de réalisation de l'invention. Seuls ces points par lesquels cette variante diffère de celle des figures 1 à 3 seront détaillés ci-dessous.
  • Dans cette variante de réalisation, l'enveloppe principale 3 est roulée de manière à présenter, perpendiculairement à l'axe central C, quatre premières faces 33 ayant un premier rayon de courbure, raccordées les unes aux autres par quatre secondes faces 35 ayant un second rayon de courbure inférieur au premier rayon de courbure. Les premières faces 33 sont opposées deux à deux par rapport à l'axe central C. De même, les secondes faces 35 sont opposées deux à deux par rapport à l'axe central C. Perpendiculairement à l'axe C, l'enveloppe principale 3 présente donc une forme générale rectangulaire, avec des coins arrondis.
  • Dans ce cas, l'enveloppe partielle 7 comporte de préférence quatre premiers tronçons longitudinaux 39 de première largeur transversale, et cinq seconds tronçons longitudinaux 41 de seconde largeur transversale inférieure à la première largeur. Chaque premier tronçon 39 est plaqué contre l'une des premières faces 33 de l'enveloppe principale. Les seconds tronçons 41 sont plaqués contre les secondes faces 35 de l'enveloppe principale.
  • En règle générale, l'enveloppe partielle 7 comporte autant de premiers tronçons longitudinaux 39 que l'enveloppe principale 3 de premières faces 33, ayant un grand rayon de courbure.
  • En variante, l'enveloppe secondaire 7 comporte moins de premiers tronçons longitudinaux 39 que l'enveloppe principale 7 de premières faces 33.
  • En tout état de cause, les premiers tronçons 39 sont toujours dépourvus de fixation à l'enveloppe principale 3. Ainsi, les portions de l'enveloppe partielle 7 ayant la plus grande superficie restent libres de se déplacer par rapport à l'enveloppe principale 3, ce qui permet d'augmenter les frictions entre les deux enveloppes.
  • Typiquement, l'enveloppe partielle 7 est fixée à l'enveloppe principale seulement par ses extrémités longitudinales 43. En variante, un ou plusieurs des seconds tronçons 41 est rigidement fixés à l'enveloppe principale 3, par exemple par des points de soudure.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 8, le schéma de circulation des gaz d'échappement à l'intérieur du volume 1 est différent du schéma utilisé sur les figures 1 à 3.
  • La coupelle d'extrémité 17 porte seulement l'entrée 9 des gaz d'échappement. La sortie 11 est ménagée dans la coupelle d'extrémité 18. Le conduit d'entrée 29 traverse la chambre 19 et débouche dans la chambre 21. Le conduit de sortie 31 s'étend à partir de la sortie 11 à travers les chambres 23 et 21 et débouche dans la chambre 19. Le volume de l'espace de circulation 5 dans lequel l'excitation gazeuse est la plus forte est ici aussi située dans la chambre 21. Ainsi, les tronçons 39 sont situés, suivant l'axe central C, au niveau de la chambre 21.
  • En variante, la circulation des gaz d'échappement au sein du volume 1 peut être agencée de toute sorte de façon. Le volume d'échappement peut comporter un nombre quelconque de chambres internes, en fonction du schéma de circulation des gaz d'échappement recherché. Le volume dans lequel l'excitation gazeuse est maximum peut être située en tout point de l'espace de circulation 5, à proximité d'une des coupelles d'extrémité ou au contraire décalé vers le centre, comme illustré sur les figures 1, 2 et 8.
  • Un second mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en référence aux figures 4 et 5. Seuls les points par lesquels le second mode de réalisation diffère du premier seront détaillés ci-dessous. Les éléments identiques en assurant les mêmes fonctions dans les deux modes de réalisation seront désignés par les mêmes références.
  • Selon le second mode de réalisation, la ou chaque enveloppe partielle 7 est une sangle, encerclant l'enveloppe principale 3. Typiquement, le volume d'échappement comporte plusieurs sangles encerclant l'enveloppe principale 3, comme représenté sur les figures 4 et 5.
  • Les sangles sont espacées axialement les unes des autres, typiquement de manière régulière. Par exemple, le nombre de sangles et la position de la ou chaque sangle sont choisis sur la base d'essais, de manière à obtenir la plus grande atténuation acoustique possible.
  • Par exemple, chaque sangle comporte plusieurs spires 53, superposées les unes sur les autres. En d'autres termes, chaque sangle est enroulée en spirale, sur plusieurs tours autour de l'enveloppe principale 3, chaque tour correspondant à une spire.
  • De préférence, chaque sangle comporte au minimum deux spires 53, mais peut comporter trois spires, quatre spires ou plus de quatre spires.
  • Dans une variante non préférée, la sangle comporte une seule spire.
  • Selon un aspect important pour ce mode de réalisation, la sangle est serrée avec une tension de serrage compris entre 500 Newton et 3500 Newton. En effet, trop de serrage limite la friction entre les spires ou entre la sangle et l'enveloppe principale. Il en résulte une diminution importante de la dissipation d'énergie vibratoire. Si la tension de serrage au contraire est trop faible, la tenue dans le temps des sangles sur l'enveloppe principale ne sera pas bonne. Par ailleurs, il en résultera des bruits de contact métallique entre l'enveloppe principale et la sangle.
  • Typiquement, chaque sangle présente, selon l'axe central C, une largeur de 10 à 60 mm, typiquement comprise entre 20 et 50 mm. Par exemple, la largeur est de 30 mm pour chaque sangle.
  • Un procédé de fabrication possible pour le volume d'échappement est alors le suivant. Ce procédé comprend les étapes suivantes :
    • former l'enveloppe principale 3, par exemple en la roulant ;
    • enrouler la sangle sous tension, sur un ou plusieurs tours, autour de l'enveloppe principale 3.
  • L'enroulement de la sangle autour de l'enveloppe principale 7 est effectué avec des moyens classiques, qui ne seront pas décrits ici.
  • Dans un cas non couvert par l'invention, une première extrémité longitudinale de la sangle apporte un clip 55, la seconde extrémité longitudinale de la sangle étant engagée dans le clip 55 et rigidement fixée à celui-ci. La mise en tension de la sangle est effectuée en ajustant le point précis de la seconde extrémité longitudinale qui sera rigidement fixé au clip 55. Le tronçon longitudinal de la sangle qui est dépourvu de toute fixation à l'enveloppe principale s'étend sur toute la longueur développée de la sangle.
  • Dans ce second mode de réalisation, l'amortissement de l'excitation structurelle se fait par frottement de chaque sangle sur l'enveloppe principale, et également par frottement des différentes spires de chaque sangle les unes contre les autres.
  • Un troisième mode de réalisation non couvert par l'invention va maintenant être décrit, en référence à la figure 6. Seuls les points par lequel ce troisième mode de réalisation diffère du premier seront détaillés ci-dessous. Les éléments identiques ou assurant la même fonction seront désignés par les mêmes références.
  • Dans ce troisième mode de réalisation, l'enveloppe principale est roulée et ses bords axiaux 13 sont rigidement fixés l'un à l'autre par la fixation 15, qui n'est pas visible sur la figure 6.
  • Le volume d'échappement 1 comporte au moins une enveloppe partielle 7, enroulée autour de l'enveloppe principale 3. Dans l'exemple représenté, le volume d'échappement 1 comporte deux enveloppes partielles 7, sensiblement identiques, espacées axialement l'une de l'autre. Chaque enveloppe partielle 7 présente des extrémités longitudinales opposées 43 rigidement fixées l'une à l'autre par une liaison 57. La liaison 57 est de tout type adaptée. Par exemple, la liaison 57 est une liaison par sertissage, ou par soudage, etc.
  • L'enveloppe partielle 7 ne fait qu'un tour de l'enveloppe principale. La liaison 57 est décalée circonférentiellement autour de l'axe central C par rapport à la fixation 15 fermant l'enveloppe principale, typiquement d'un angle compris entre 30° et 330°. Par exemple la liaison 57 est diamétralement opposée, par rapport à l'axe central C, à la fixation 15.
  • L'enveloppe partielle 7 ne comporte aucune fixation rigide à l'enveloppe principale. Le tronçon longitudinal dépourvu de toute fixation à l'enveloppe principale s'étend donc sur toute la longueur de l'enveloppe partielle.
  • Sur la figure 6, l'enveloppe principale 3 présente, perpendiculairement à l'axe central C, une section circulaire. En variante, il présente une section ovale, elliptique, parallélépipédique, ou toute autre section adaptée.
  • Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 7, l'enveloppe partielle comporte au moins un volet 59, rabattu entre l'enveloppe principale 3 et l'enveloppe partielle 7.
  • Par exemple, une découpe en H est réalisée dans l'enveloppe partielle 7, et deux volets 59 sont ainsi créés et rabattus entre l'enveloppe partielle 7 et l'enveloppe principale 3. Après pliage des volets 59, une fenêtre 61 est ainsi ménagée dans l'enveloppe partielle 7.
  • En variante, la découpe présente une forme de C, de telle sorte que chaque découpe de l'enveloppe partielle 7 ne crée qu'un seul volet 59.
  • Selon une autre variante non représentée, deux incisions parallèles sont réalisées sur un bord latéral 37 de l'enveloppe partielle 7, délimitant entre elle un volet 59 qui peut être rabattu entre l'enveloppe partielle 7 et l'enveloppe principale 3.
  • Selon une autre variante, le bord latéral 37 de l'enveloppe partielle 7 comporte une zone saillante, qui est pliée et rabattue entre l'enveloppe principale 3 et l'enveloppe partielle 7. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de réaliser des découpes ou des incisions dans l'enveloppe partielle 7. Ceci est le cas notamment pour l'enveloppe partielle de la figure 3, les bords des tronçons 39 pouvant être rabattus entre l'enveloppe partielle 7 et l'enveloppe principale 3.
  • La ligne de pliage raccordant le volet 59 à l'enveloppe partielle est susceptible de prendre toute sorte d'orientation. Comme visible sur la figure 7, elle peut être circonférentielle, ou parallèle à l'axe C, ou avoir toute autre orientation.
  • L'enveloppe partielle peut comporter une ou plusieurs découpes, en fonction des besoins.
  • Le fait de présenter un volet 59 rabattu entre l'enveloppe principale 3 et l'enveloppe partielle 7 permet d'augmenter la surface de friction. On augmente également localement, au niveau du volet 59, l'épaisseur et la rigidité de l'enveloppe principale.
  • Il est à noter qu'un ou plusieurs volets 59 peut être réalisé dans chaque mode de réalisation de l'invention.
  • Typiquement, l'enveloppe principale 3 présente une superficie totale donnée, et l'enveloppe partielle 7 présente une superficie réduite, comprise entre 1 et 80% de la superficie totale donnée de l'enveloppe principale, typiquement comprise entre 3 et 60% de la superficie totale donnée.
  • Pour le second mode de réalisation de l'invention, la superficie de l'enveloppe partielle correspond à la superficie cumulée de toutes les spires 53.
  • Plus précisément, quand l'enveloppe partielle est une sangle, la superficie de l'enveloppe partielle est comprise entre 3 et 40 % de la superficie totale donnée. Quand l'enveloppe partielle est selon le premier ou le troisième mode de réalisation de l'invention, la superficie de l'enveloppe partielle est comprise entre 15 et 80% de la superficie totale donnée, de préférence entre 20 et 40% de la superficie totale donnée.
  • Ainsi, l'enveloppe partielle 7 ne couvre qu'une partie de l'enveloppe principale 3.
  • Chaque premier tronçon longitudinal 39 couvre entre 20 et 70 % de la superficie totale de la première face 33 contre laquelle il est plaqué, de préférence entre 25 et 45%. Chaque second tronçon 41 représente entre 5 et 40% de la superficie totale de la seconde face 35 contre laquelle il est plaqué, de préférence entre 10 et 20 %. En d'autres termes, l'enveloppe partielle couvre principalement les faces à grand rayon de courbure de l'enveloppe principale, qui sont les moins rigides. Les faces à faible rayon de courbure, qui sont plus rigides, sont moins émissives, et n'ont pas besoin d'être renforcées autant que les premières faces. Ceci permet de minimiser la masse de l'enveloppe partielle, et donc du volume d'échappement.
  • L'enveloppe partielle 7 est placée typiquement vers l'extérieur du volume d'échappement par rapport à l'enveloppe principale 3. En variante, l'enveloppe partielle est placée vers l'intérieur du volume d'échappement par rapport à l'enveloppe principale 3. Elle est en contact avec les gaz d'échappement. Cette variante est adaptée notamment au cas où l'enveloppe principale 3 et l'enveloppe partielle 7 sont roulées ensemble.
  • L'invention a été décrite dans une application avec une enveloppe principale d'épaisseur réduite, de préférence inférieure à 1 mm. Toutefois, elle est applicable également dans le cas où l'enveloppe principale 3 est plus épaisse.
  • Comme décrit plus haut le volume d'échappement peut ne comprendre qu'une seule enveloppe partielle. Elle peut également, en variante, comporter plusieurs enveloppes partielles, comme illustré sur la figure 4 ou encore la figure 6.
  • Dans les exemples de réalisation décrits plus haut, les enveloppes partielles sont agencées de manière circonférentielle autour de l'axe central de l'enveloppe principale. Selon une variante non couverte par l'invention, la ou chaque enveloppe partielle 7 est agencée de telle sorte que la ligne longitudinale L soit parallèle à l'axe central. Un tel engagement est illustré sur la figure 9. Seuls les points par lesquels cette variante diffère de celle illustrée sur les figures 1 à 3 seront détaillés ci-dessous. Les éléments identiques ou assurant les mêmes fonctions seront désignés par les mêmes références.
  • Le volume d'échappement 1, sur la figure 9, comporte deux enveloppes partielles 7, plaquées contre les premières faces 33. Chaque enveloppe partielle 7 comporte un unique premier tronçon longitudinal 39, prolongés par deux seconds tronçons longitudinaux 41. Le tronçon longitudinal 39 est situé, selon l'axe central C, au niveau de la chambre 21, où le niveau d'excitation gazeux est maximum.
  • Chaque enveloppe partielle 7 s'étend sur toute la longueur axiale du volume 1. Elle n'est fixée à l'enveloppe principale 3 que par ses extrémités longitudinales 43. Dans l'exemple représenté, les extrémités longitudinales 43 sont fixées à l'enveloppe principale 3 par la fixation solidarisant les coupelles d'extrémité 17, 18 à l'enveloppe principale 3. En variante, à l'enveloppe principale 3 chaque extrémité longitudinale 43 est fixée par une fixation dédiée, par exemple par des points de soudure.
  • Comme visible sur la figure 9, le premier tronçon longitudinal 39 s'étend circonférentiellement sur toute la largeur de la première face 33. Au contraire, les second tronçons longitudinaux 41 ne s'étendent que sur une portion de la largeur circonférentielle de la première face 33.
  • L'enveloppe principale et/ou l'enveloppe partielle sont typiquement lisses. En variante, elles sont nervurées et texturées.

Claims (15)

  1. Volume d'échappement de véhicule, le volume (1) comprenant une enveloppe principale (3) sensiblement étanche délimitant intérieurement un espace (5) de circulation des gaz d'échappement, et au moins une enveloppe partielle (7) plaquée contre l'enveloppe principale (3), l'enveloppe partielle (7) à l'état développé étant de forme allongée suivant une ligne longitudinale (L) et étant délimitée suivant une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la ligne longitudinale (L) par deux bords latéraux (37) opposés l'un à l'autre, l'enveloppe partielle (7) présentant une longueur longitudinale développée (I) donnée ;
    l'enveloppe partielle (7) étant dépourvue de toute fixation à l'enveloppe principale sur au moins un tronçon longitudinal (38, 47), le ou les tronçons longitudinaux (38) s'étendant d'un bord latéral (37) à l'autre et s'étendant au total sur une longueur longitudinale développée cumulée d'au moins 20% de la longueur longitudinale développée (I) donnée, idéalement d'au moins 80 % de la longueur longitudinale développée (I) donnée,
    caractérisé en ce que l'enveloppe principale (3) est roulée autour d'un axe central (C), la ou chaque enveloppe partielle (7) étant agencée de telle sorte que la ligne longitudinale (L) soit circonférentielle autour de l'axe central (C), et en ce que l'enveloppe principale (3) présente deux bords axiaux (13) sensiblement parallèles à l'axe central (C) et une fixation (15) rigide des deux bords axiaux (13) l'un à l'autre, la ou chaque enveloppe partielle (7) présentant deux extrémités longitudinales (43) opposées fixées à l'enveloppe principale (3) par ladite fixation rigide (15).
  2. Volume d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tronçon longitudinal (38, 47) s'étend sur une longueur longitudinale supérieure à 20 % de la longueur longitudinale développée donnée.
  3. Volume d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enveloppe principale (3) est une tôle d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm, de préférence comprise entre 0,4 et 0,8 mm.
  4. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque enveloppe partielle (7) est une tôle d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,8 mm, de préférence comprise entre 0,2 et 0,6 mm.
  5. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe principale (3) comprend circonférentiellement autour de l'axe central (C) au moins deux premières faces (33) opposées l'une à l'autre ayant un premier rayon de courbure, et au moins deux secondes faces (35) opposées l'une à l'autre ayant un second rayon de courbure inférieur au premier rayon de courbure, la ou chaque enveloppe partielle (7) comprenant au moins un premier tronçon (39) longitudinal de première largeur transversale et au moins un second tronçon (41) longitudinal de seconde largeur transversale inférieure à la première largeur, le ou chaque premier tronçon (39) étant plaqué contre une des premières faces (33) de l'enveloppe principale (3), le ou chaque second tronçon (41) étant plaqué contre une des secondes faces (25) de l'enveloppe principale (3).
  6. Volume d'échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou chaque premier tronçon (38) est dépourvu de fixation à l'enveloppe principale (3).
  7. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque enveloppe partielle (7) est une sangle encerclant l'enveloppe principale (3).
  8. Volume d'échappement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sangle (7) comporte plusieurs spires (53) superposées les unes sur les autres.
  9. Volume d'échappement selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la sangle est serrée avec une tension de serrage comprise entre 500 N et 3500 N.
  10. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité longitudinale (43) de l'enveloppe partielle (7) est soudée sur l'enveloppe principale (3), par exemple les deux extrémités longitudinales (43) opposées de l'enveloppe partielle (7) sont soudées sur l'enveloppe principale (3).
  11. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe principale (3) présente une superficie totale donnée, la ou les enveloppes partielles (7) présentant au total une superficie réduite comprise entre 3% et 80% de la superficie totale donnée.
  12. Volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une enveloppe partielle (7) présente au moins un volet (59) rabattu et/ou découpé entre l'enveloppe principale (3) et l'enveloppe partielle (7).
  13. Procédé de fabrication d'un volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - coucher la ou chaque enveloppe partielle (7) contre l'enveloppe principale (3) ;
    - rouler ensemble la ou les enveloppes partielles (7) et l'enveloppe principale (3) ;
    - fixer ensemble les deux bords axiaux (13) de l'enveloppe principale (3) et les deux extrémités longitudinales (43) de chaque enveloppe partielle (7).
  14. Procédé de fabrication d'un volume d'échappement selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - former l'enveloppe principale (3) ;
    - enrouler la ou les sangles sous tension, sur un ou plusieurs tours, autour de l'enveloppe principale (3).
  15. Utilisation d'au moins une enveloppe partielle (7) dans un volume d'échappement de véhicule comprenant une enveloppe principale (3) sensiblement étanche délimitant intérieurement un espace (5) de circulation des gaz d'échappement, l'enveloppe partielle (7) étant plaquée contre l'enveloppe principale (3), l'enveloppe partielle (7) à l'état développé étant de forme allongée suivant une ligne longitudinale (L) et étant délimitée suivant une direction transversale sensiblement perpendiculaire à la ligne longitudinale par deux bords latéraux (37) opposés l'un à l'autre, l'enveloppe partielle (7) présentant une longueur longitudinale développée (I) donnée ;
    l'enveloppe partielle (7) étant dépourvue de toute fixation à l'enveloppe principale sur au moins un tronçon longitudinal, (38, 47), le ou les tronçons longitudinaux (38) s'étendant d'un bord latéral (37) à l'autre et s'étendant au total sur une longueur longitudinale développée cumulée d'au moins 20% de la longueur longitudinale développée (I) donnée, idéalement au moins 80% de la longueur longitudinale développée (I) donnée ;
    pour réduire le bruit dû à l'excitation structurelle du volume d'échappement par friction entre les tronçons longitudinaux (38, 47) de l'enveloppe partielle (7) et de l'enveloppe principale (3).
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