EP3555436B1 - Ligne d'échappement de véhicule automobile comportant des moyens de limitation du bruit - Google Patents

Ligne d'échappement de véhicule automobile comportant des moyens de limitation du bruit Download PDF

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EP3555436B1
EP3555436B1 EP17821868.1A EP17821868A EP3555436B1 EP 3555436 B1 EP3555436 B1 EP 3555436B1 EP 17821868 A EP17821868 A EP 17821868A EP 3555436 B1 EP3555436 B1 EP 3555436B1
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exhaust line
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01N1/24—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using sound-absorbing materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01N2310/00—Selection of sound absorbing or insulating material
    • F01N2310/14—Wire mesh fabric, woven glass cloth or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02—Tubes being perforated

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle exhaust line comprising at least one perforated tube having a plurality of cavities and a sleeve made of a tubular metal mesh formed of meshes.
  • Such an exhaust line having a perforated tube can present when the vehicle is in operation, problems of whistling because the flow of gas passing over a cavity causes the generation of a significant acoustic emission when the length of the cavity allows synchronization between the moment of release of a vortex at the upstream edge of the cavity and the impact of another vortex at the downstream edge of the cavity.
  • the downstream acoustic emission then maintains and amplifies the generation of a new vortex at the upstream edge of the cavity.
  • the subject of the invention is an exhaust line comprising means for limiting noise which is inexpensive and light.
  • the subject of the invention is also an exhaust line comprising means for limiting the noise which has a slight influence on the pressure drops and the pressure balance.
  • the invention provides an exhaust line of the type cited above according to claims 1 and 2, characterized in that the length of a mesh of the mesh constituting the sleeve is less than or equal to half of the length of a tube cavity, so as to avoid the formation of vortices opposite the cavities.
  • an exhaust line 10 of a motor vehicle comprises a perforated pipe 12 traversed by an exhaust gas flow F.
  • the perforated pipe 12 has a plurality of cavities 14 piercing right through the wall 16 of the pipe 12.
  • a sleeve 18 formed by a metal mesh is arranged inside the pipe 12 so as to prevent the exhaust gases, flowing along the cavities 14, from producing annoying sound emissions.
  • the sleeve 18 is placed against an internal face 16int of the wall 16 of the pipe 12. It is fixed to the pipe 12, for example by welding.
  • the mesh size of the mesh is provided for the length of a mesh of the mesh is less than or equal to half the length of a cavity of the tube
  • the sleeve 18 formed of a mesh is arranged outside the pipe 12, along an outer face 16ext of the wall 16 of the pipe 12.
  • the size of the meshes of the mesh forming the sleeve 18 is provided so that the length of a mesh of the mesh is less than or equal to half the length of a cavity of the tube.
  • the mesh is then pushed into the cavities 14 so as to form hollows 20 on the surface of the sleeve 18.
  • the bottom 200 of the hollows 20 formed in the sleeve 18 is flush with the surface of the internal face 16int of the wall 16.
  • the sleeve 18 formed of a mesh is arranged outside the pipe 12, along the outer face 16ext of the pipe 16.
  • the size of the meshes of the mesh forming the sleeve 18 is provided so that the length of a mesh of the mesh is less than or equal to half the length of a cavity of the tube.
  • the mesh forming the sleeve 18 is perforated facing the cavities 14 of the pipe 16.
  • the perforations 22 thus formed in the sleeve 18 form a peripheral wall 220 extending through the cavities 14 towards the interior of the pipe 16, in a direction. substantially perpendicular to the wall of the pipe 16.
  • a free edge 222 of the wall 220 protrudes from the internal face 16int of the wall 16 of the pipe 12 so as to form a deflector preventing the formation of vortices opposite the cavities 14.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • L'invention concerne une ligne d'échappement de véhicule automobile comportant au moins un tube perforé présentant une pluralité de cavités et un manchon constitué d'un treillis tubulaire métallique formé de mailles.
  • Une telle ligne d'échappement présentant un tube perforé, peut présenter lorsque le véhicule est en fonctionnement, des problèmes de sifflements car l'écoulement du gaz passant au-dessus d'une cavité entraine la génération d'une émission acoustique importante lorsque la longueur de la cavité permet une synchronisation entre l'instant de lâcher d'un tourbillon au bord amont de la cavité et l'impact d'un autre tourbillon au bord aval de la cavité. L'émission acoustique en aval vient alors entretenir et amplifier la génération d'un nouveau tourbillon au bord amont de la cavité.
  • Pour pallier ce problème, il est connu d'utiliser des fibres de laine de verre, d'inox ou de roche qui viennent remplir l'espace qui entoure les cavités de façon à rendre impossible la résonance acoustique. Cependant, cette solution présente plusieurs inconvénients : elle augmente le coût et le poids de la pièce.
  • Il est connu également de modifier la forme ou le diamètre des cavités pour éviter la synchronisation entre la fréquence de lâcher de tourbillons et la résonance de cavité. Cependant la mise au point de de ce type de solution est difficile car la fréquence de lâcher varie en fonction du régime moteur et balaie donc une large plage de fréquences.
  • Les documents US2003 /118762 et US2010/263762 décrivent aussi des lignes d'échappement comportant des tubes perforés munis d'un treillis.
  • Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour objet une ligne d'échappement comportant des moyens de limitation du bruit qui soit peu coûteuse, légère.
  • L'invention a aussi pour objet une ligne d'échappement comportant des moyens de limitation du bruit qui ait une faible influence sur les pertes de charge et l'équilibre de pressions.
  • A cet effet, l'invention propose une ligne d'échappement du type cité ci-dessus selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la longueur d'une maille du treillis constituant le manchon est inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité du tube, de façon à éviter la formation de tourbillons en regard des cavités.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention:
    • Le manchon est disposé contre une face externe de la paroi du tube perforé, le treillis formant le manchon étant enfoncé dans les cavités du tube perforé de façon à former des creux en regard des cavités.
    • Les creux formés dans le treillis du manchon comportent un fond qui affleure la face interne de la paroi du tube.
    • Le manchon est disposé contre une face externe du tube perforé, le manchon comportant des perforations situées en regard des cavités du tube perforé.
    • Les perforations comportent une paroi périphérique sensiblement perpendiculaire à la paroi du tube et s'étendant à travers les cavités du tube.
    • Un bord libre de la paroi périphérique déborde de la face interne de la paroi du tube.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation d'une ligne d'échappement selon l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue schématique latérale en coupe d'une ligne d'échappement non selon la présente invention.
    • La figure 2 est vue schématique latérale en coupe d'un premier mode de réalisation d'une ligne d'échappement selon l'invention.
    • La figure 3 est une vue schématique latérale en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'une ligne d'échappement selon l'invention.
  • Dans la description qui suit, nous prendrons à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale indiquée par le trièdre L,V,T des figures 1 à 3. Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
  • Tel que représenté à la figure 1, une ligne d'échappement 10 de véhicule automobile comprend un tuyau 12 perforé traversé par un flux de gaz d'échappement F.
  • Le tuyau 12 perforé comporte une pluralité de cavités 14 perçant de part en part la paroi 16 du tuyau 12.
  • Un manchon 18 formé par un treillis métallique est disposé à l'intérieur du tuyau 12 de façon à éviter que les gaz d'échappement, en s'écoulant le long des cavités 14 ne produisent des émissions sonores gênantes.
  • Le manchon 18 est disposé contre une face interne 16int de la paroi 16 du tuyau 12. Il est fixé au tuyau 12 par exemple par soudage.
  • La taille des mailles du treillis est prévue pour la longueur d'une maille du treillis soit inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité du tube Tel que représenté à la figure 2, dans un premier mode de réalisation de la ligne d'échappement 10, le manchon 18 formé d'un treillis est disposé à l'extérieur du tuyau 12, le long d'une face externe 16ext de la paroi 16 du tuyau 12.
  • La taille des mailles du treillis formant le manchon 18 est prévue pour que la longueur d'une maille du treillis soit inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité du tube.
  • Le treillis est alors enfoncé dans les cavités 14 de façon à former des creux 20 à la surface du manchon 18. Le fond 200 des creux 20 formés dans le manchon 18 affleure à la surface de la face interne 16int de la paroi 16. Ainsi, les risques de formation de tourbillons sont limités.
  • Tel que représenté à la figure 3, dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le manchon 18 formé d'un treillis est disposé à l'extérieur du tuyau 12, le long de la face externe 16ext du tuyau 16.
  • Comme dans le premier mode de réalisation, la taille des mailles du treillis formant le manchon 18 est prévue pour que la longueur d'une maille du treillis soit inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité du tube.
  • Le treillis formant le manchon 18 est perforé en regard des cavités 14 du tuyau 16. Les perforations 22 ainsi ménagées dans le manchon 18 forment une paroi périphérique 220 s'étendant à travers les cavités 14 vers l'intérieur du tuyau 16, selon une direction sensiblement perpendiculaire à la paroi du tuyau 16. Un bord libre 222 de la paroi 220 déborde par rapport à la face interne 16int de la paroi 16 du tuyau 12 de façon à former un déflecteur évitant la formation de tourbillons en regard des cavités 14.

Claims (3)

  1. Ligne d'échappement (10) de véhicule automobile comportant au moins un tube perforé (12) présentant une pluralité de cavités (14) et un manchon (18) constitué d'un treillis tubulaire métallique formé de mailles, la longueur d'une maille du treillis constituant le manchon (18) étant inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité (14) du tube (12), de façon à éviter la formation de tourbillons en regard des cavités (14), le manchon (18) étant disposé contre une paroi externe (16ext) de la paroi (16) du tube perforé (12), caractérisée en ce que le treillis formant le manchon (18) est enfoncé dans les cavités (14) du tube perforé (12) et forme des creux (20) en regard des cavités (14) comportant un fond (200) qui affleure la face interne (16int) de la paroi (16) du tube (12).
  2. Ligne d'échappement (10) de véhicule automobile comportant au moins un tube perforé (12) présentant une pluralité de cavités (14) et un manchon (18) constitué d'un treillis tubulaire métallique formé de mailles, la longueur d'une maille du treillis constituant le manchon (18) étant inférieure ou égale à la moitié de la longueur d'une cavité (14) du tube (12), de façon à éviter la formation de tourbillons en regard des cavités (14), le manchon (18) étant disposé contre une paroi externe (16ext) de la paroi (16) du tube perforé (12), le manchon (18) comportant des perforations (22) situées en regard des cavités (14) du tube perforé (12), caractérisée en ce que les perforations (22) comportent une paroi périphérique (220) sensiblement perpendiculaire à la paroi (16) du tube (12) et s'étendant à travers les cavités (14) du tube (12).
  3. Ligne d'échappement (10) de véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un bord libre (222) de la paroi périphérique (220) déborde de la face interne (16int) de la paroi (16) du tube (12).
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