ES2258658T3 - EXHAUST SYSTEM AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING. - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema de escape y procedimiento para su fabricación.Exhaust system and procedure for manufacturing.
La presente invención se refiere a un sistema de escape para ser utilizado en combinación con un motor de combustión que incluye un tubo de escape y un silenciador cuyo sistema está compuesto por una caja externa (2) con una sección transversal principalmente uniforme y una construcción interna que incluye un número de cámaras (4) y de pasos (6), que actúan como reductor del ruido para el motor de combustión.The present invention relates to a system of exhaust to be used in combination with a combustion engine which includes an exhaust pipe and a silencer whose system is composed of an outer box (2) with a cross section mainly uniform and an internal construction that includes a number of cameras (4) and steps (6), which act as a reducer of the noise for the combustion engine.
Este tipo de sistema de escape ha sido descrito en la WO-A-99-40297.This type of exhaust system has been described. in the WO-A-99-40297.
Los automóviles de este tipo, que son accionados por motores de combustión, están equipados con sistemas de escape con el fin de reducir el ruido emitido por el motor. El sistema de escape conocido consiste en uno o más amortiguadores o cámaras que actúan como silenciadores interconectados por tubos. Están normalmente situados bajo el automóvil, dónde ocupan un espacio considerable. En el diseño moderno, en el que el uso del espacio se optimiza con el fin de maximizar la explotación del espacio disponible, una solución que ocupe menos espacio es firmemente buscada. Asimismo, el tamaño y la forma de los sistemas de escape conocidos tienen una influencia negativa en las propiedades aerodinámicas del automóvil. Esto constituye otro aspecto importante puesto que las propiedades aerodinámicas deben ser optimizadas con el fin de minimizar el consumo de carburante, y por consiguiente, la polución. Otro aspecto negativo de los sistemas de escape conocidos consiste en que el peso es generalmente elevado debido al uso de acero en el diseño. El acero cuenta con un resistencia muy débil a la corrosión en caso de altas temperaturas, lo que incita a aumentar el espesor de la pared de los amortiguadores y de los tubos con el fin de prolongar su longevidad (hasta que la corrosión haya penetrado en el espesor de la pared). El aumento del espesor de la pared hace aumentar el peso por lo que también aumenta el consumo de carburante. A menudo, con el fin de reducir la corrosión, se aplica un revestimiento de aluminio para endurecer los sistemas de escape, procedimiento que funciona, al menos en parte, pero que dificulta el reciclaje de los sistemas de escape usados a causa de la mezcla de materias primas. Asimismo, se han propuesto sistemas de escape fabricados con acero inoxidable, pero estos son caros debido al alto precio del material, y difíciles de producir ya que el acero inoxidable es más difícil de fabricar y de soldar que el acero de tipo estándar. El sistema descrito en la WO-A-9940297 está compuesto por aluminio y evita algunos de los problemas anteriormente mencionados.Cars of this type, which are driven by combustion engines, they are equipped with exhaust systems in order to reduce the noise emitted by the engine. System known exhaust consists of one or more dampers or cameras that they act as silencers interconnected by tubes. Is it so normally located under the car, where they occupy a space considerable. In modern design, in which the use of space is optimizes in order to maximize space exploitation available, a solution that takes up less space is firmly wanted. Also, the size and shape of the exhaust systems known have a negative influence on the properties car aerodynamics. This is another important aspect. since aerodynamic properties must be optimized with in order to minimize fuel consumption, and therefore, The polution. Another negative aspect of exhaust systems known is that the weight is generally high due to use of steel in the design. The steel has a very strong resistance weak to corrosion in case of high temperatures, which encourages increase the wall thickness of the dampers and the tubes in order to prolong their longevity (until corrosion has penetrated the thickness of the wall). Increase in thickness of the wall increases the weight so it also increases the fuel consumption Often, in order to reduce corrosion, an aluminum coating is applied to harden the systems exhaust, procedure that works, at least in part, but that makes it difficult to recycle used exhaust systems because of The mixture of raw materials. Also, systems have been proposed Exhaust made of stainless steel, but these are expensive due to the high price of the material, and difficult to produce since stainless steel is more difficult to manufacture and weld than standard type steel. The system described in the WO-A-9940297 is composed of aluminum and avoid some of the problems above mentioned.
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de escape con propiedades aerodinámicas mejoradas. Otro objetivo de la invención consiste en proveer un sistema de escape que consume menos espacio. Un objetivo adicional pretende proporcionar un sistema de escape de peso reducido. Otro objetivo consiste en proveer un sistema de escape con una longevidad superior.An objective of the present invention is to provide an exhaust system with aerodynamic properties improved. Another objective of the invention is to provide a Exhaust system that consumes less space. An additional objective It aims to provide a reduced weight exhaust system. Other objective is to provide an exhaust system with a longevity higher.
De acuerdo con la invención, estos objetivos han sido alcanzados en el sentido en que se ha formado como un elemento tubular de múltiples vías perfilado está provisto de paredes internas las cuales, posteriormente al perfilado, han sido parcialmente retiradas, parcialmente perforadas y/ o parcialmente deformadas, con el fin de formar las cámaras y los pasos.According to the invention, these objectives have been achieved in the sense that it has been formed as an element Profiled multi-way tubular is provided with walls internal which, after profiling, have been partially removed, partially perforated and / or partially deformed, in order to form the chambers and the steps.
Un sistema de escape con una caja externa con una sección transversal principalmente uniforme no cuenta con los cambios en dimensiones ni con el gran número de aristas como en los tipos de sistemas conocidos, por consiguiente, las propiedades aerodinámicas se intensifican en gran medida. La caja externa de la sección transversal principalmente uniforme y el sistema interno que incluye un número de cámaras y de pasos permite un diseño de un sistema de escape, que ocupa menos espacio con un peso reducido. El sistema de escape puede estar compuesto por un metal ligero como el aluminio, por lo que la longevidad puede aumentarse hasta cualquier duración determinada, a la vez que se reduce el peso total.An exhaust system with an external box with a mainly uniform cross section does not have the changes in dimensions or with the large number of edges as in the known types of systems, therefore, the properties Aerodynamics intensify greatly. The outer box of the mainly uniform cross section and the internal system that includes a number of cameras and steps allows a design of a Exhaust system, which occupies less space with a reduced weight. He Exhaust system can be composed of a light metal like the aluminum, so longevity can be increased to any determined duration, while reducing the total weight.
A continuación, la invención se refiere a un método de producción de un sistema de escape tal y como se ha descrito con anterioridad.Next, the invention relates to a method of production of an exhaust system as it has been described above.
El procedimiento de producción de un sistema de escape incluye el perfilado de, al menos, la caja externa, y la proporción de un sistema de paredes internas que forman cámaras y pasos que actúan como reductor del ruido para los motores de combustión, caracterizado por el hecho de que un tubo de múltiples vías es perfilado en una sola pieza, por el hecho de que las paredes internas se retiran de forma parcial, se perforan y/ o se deforman de forma parcial con el fin de formar las cámaras y los pasos.The production process of a system of Exhaust includes profiling of at least the outer case, and the proportion of a system of internal walls that form chambers and steps that act as a noise reducer for motors combustion, characterized by the fact that a multi tube tracks is profiled in one piece, due to the fact that the internal walls are partially removed, perforated and / or partially deform in order to form the chambers and the Steps.
Mediante la presente, se consigue que el sistema de escape pueda ser producido con un bajo coste, puesto que incluso un diseño complejo de la sección transversal de la caja es posible con un efecto insignificante en el coste. Esto es debido al uso del proceso de perfilado para su producción.Hereby, it is achieved that the system Exhaust can be produced at a low cost, since even a complex design of the cross section of the box is possible with an insignificant effect on the cost. This is due to the use of profiling process for its production.
A continuación, la invención será descrita haciendo referencia a los dibujos, mostrando ejemplos de formas de realización de la invención.Next, the invention will be described. referring to the drawings, showing examples of ways of embodiment of the invention.
La Fig. 1 muestra una forma de realización de una sección transversal de un perfil para un sistema de escape.Fig. 1 shows an embodiment of a cross section of a profile for an exhaust system.
La Fig. 2 muestra otra forma de realización de una sección transversal de un perfil para un sistema de escape.Fig. 2 shows another embodiment of a cross section of a profile for an exhaust system.
La Fig. 3 muestra una forma de realización adicional de una sección transversal de un perfil para un sistema de escape.Fig. 3 shows an embodiment additional of a cross section of a profile for a system of escape.
La Fig. 4 muestra otra forma de realización de una sección transversal de un perfil para un sistema de escape.Fig. 4 shows another embodiment of a cross section of a profile for an exhaust system.
La Fig. 5 muestra la sección A-A del perfil, de acuerdo con la Fig. 4Fig. 5 shows section A-A of the profile, according to Fig. 4
La Fig. 6 muestra una vista lateral de un sistema de escape.Fig. 6 shows a side view of a Exhaust system.
La Fig. 7 muestra la sección B-B, de acuerdo con la Fig. 6Fig. 7 shows the section B-B, according to Fig. 6
La Fig. 8 muestra la sección B-B, de acuerdo con la Fig.6, con flechas que indican la circulación de gas, a través del sistema de escape.Fig. 8 shows the section B-B, according to Fig. 6, with arrows that They indicate the circulation of gas, through the exhaust system.
La Fig. 9 muestra una sección transversal de otro perfil para un sistema de escape.Fig. 9 shows a cross section of Another profile for an exhaust system.
La Fig. 10 muestra una vista esquemática de un sistema de escape usando el perfil de acuerdo con la Fig. 9.Fig. 10 shows a schematic view of a exhaust system using the profile according to Fig. 9.
La Fig. 11 muestra un sistema de escape acabado tal y como puede ser ajustado en un coche.Fig. 11 shows a finished exhaust system as can be adjusted in a car.
La Fig. 1 muestra una caja externa 2 que incluye un primer perfil con otro perfil situado en el interior, en la que otro perfil incluye un número de paredes 3. La caja externa 2 está configurada para contar con unas buenas propiedades aerodinámicas. Las paredes 3 del perfil interno son adecuadas para constituir unas divisiones internas en el interior de un sistema de escape, posteriormente al siguiente proceso.Fig. 1 shows an outer box 2 that includes a first profile with another profile located inside, in which another profile includes a number of walls 3. The outer box 2 is configured to have good aerodynamic properties. The walls 3 of the internal profile are suitable to constitute internal divisions inside an exhaust system, after the next process.
Las Fig. 2, 3 y 4 muestran diferentes diseños de una caja externa 2 perfilada como una pieza que incluye paredes internas 3.Figs. 2, 3 and 4 show different designs of an external box 2 profiled as a piece that includes walls internal 3.
La Fig. 5 muestra la sección A-A de la Fig. 4 con una caja externa 2 y unas paredes internas 3.Fig. 5 shows section A-A of Fig. 4 with an external box 2 and internal walls 3.
La Fig. 6 muestra un sistema de escape que incluye el perfil de las Fig. 4 y 5. El sistema de escape incluye una caja externa 2 con unas paredes internas 3. En un lado, la pared 3' se encuentra deformada de forma plástica y los pasos 6 han sido fabricados, por ejemplo, perforados, etc. En el otro lado, la caja 2' y la pared interna 3'' se encuentran deformadas de forma plástica para formar una entrada 14. Asimismo, los pasos 6 han sido conformados de la misma forma que las cámaras 4, hecho que se aprecia con más claridad en la Fig. 7.Fig. 6 shows an exhaust system that includes the profile of Figs. 4 and 5. The exhaust system includes an external box 2 with internal walls 3. On one side, the wall 3 'is deformed in plastic form and steps 6 have been manufactured, for example, perforated, etc. On the other side, the box 2 'and the inner wall 3' 'are deformed in shape plastic to form an entry 14. Also, steps 6 have been conformed in the same way as cameras 4, a fact that appreciate more clearly in Fig. 7.
La Fig. 7 muestra, esencialmente, la sección B-B de la Fig. 6. Sin embargo, unas sujeciones o deflectores 12 han sido añadidos para cerrar las extremidades y para separar, a continuación, las cámaras 4. La caja externa 2 y las paredes 3 han sido deformadas en las extremidades para formar una entrada 14 y una salida 16. Las cámaras siguientes 4 han sido formadas, por ejemplo, mediante el uso de mandriles. En lugares adecuados, los pasos 6 han sido formados con el fin de permitir la circulación de gas entre las cámaras 4. Los pasos 6 pueden tener cualquier tamaño y forma. Los tamaños y formas de las cámaras 4, al igual que los pasos 6 son parámetros de estudio, que son calculados mediante el uso de fórmulas técnicas conocidas que corresponden con la circulación de gas, la velocidad y la reducción de ruido deseada, etc., determinados por personal cualificado.Fig. 7 essentially shows the section B-B of Fig. 6. However, some fasteners or 12 deflectors have been added to close the limbs and to separate, then cameras 4. The outer box 2 and the walls 3 have been deformed at the extremities to form an input 14 and an output 16. The following 4 cameras have been formed, for example, by the use of mandrels. In places suitable, steps 6 have been formed in order to allow gas circulation between chambers 4. Steps 6 may have Any size and shape. The sizes and shapes of cameras 4, at same as steps 6 are study parameters, which are calculated by using known technical formulas that correspond to gas circulation, speed and noise reduction desired, etc., determined by qualified personnel.
En esencia, la Fig. 8 es idéntica a la Fig. 7.
Únicamente, se han añadido las flechas que indican la circulación
de gas a través de la entrada 14 vía una cámara 4, a través de los
pasos 6 en la cámara siguiente 4,
etc.In essence, Fig. 8 is identical to Fig. 7. Only, the arrows indicating the gas circulation through the inlet 14 via a chamber 4, through the steps 6 in the next chamber 4 have been added ,
etc.
De acuerdo con la invención, el diseño del sistema de escape puede asumir una variedad de formas y tamaños dependiendo del tipo de automóvil, su uso, el tipo de motor, etc.According to the invention, the design of the exhaust system can assume a variety of shapes and sizes depending on the type of car, its use, the type of engine, etc.
Si fuera necesario, las entradas 14 y la salida 16 pueden estar equipadas con tubos para una conexión más sencilla con los demás componentes. En particular, la salida 16 puede estar equipada con una pieza tubular diseñada para obtener un sonido específico del motor. La entrada 14 puede estar directamente conectada a una cámara de combustión, a un colector o, por ejemplo, a una unidad catalítica y/ o a un pequeño filtro de partículas.If necessary, inputs 14 and output 16 can be equipped with tubes for easier connection With the other components. In particular, output 16 may be equipped with a tubular piece designed to obtain a sound engine specific Entry 14 can be directly connected to a combustion chamber, a manifold or, for example, to a catalytic unit and / or a small particle filter.
La Fig. 9 muestra otro tubo 20 a utilizar como un perfil de base para un sistema de escape de acuerdo con la invención. La sección transversal exacta de este perfil no es esencial, en la medida en que se adapta para ser instalada en la parte inferior del coche. En su vista, cuenta con una parte plana 21 y con unas partes curvadas 22, 23. En las uniones entre las partes curvadas 22, 23, se provee una parte semicircular 24, que se extiende, principalmente, sobre más de 180ºC, de manera que el tubo con la sección transversal circular y el diámetro adecuado pueden ser fijados en la parte 24.Fig. 9 shows another tube 20 to be used as a base profile for an exhaust system according to the invention. The exact cross section of this profile is not essential, to the extent that it adapts to be installed in the bottom of the car. In its view, it has a flat part 21 and with curved parts 22, 23. At the joints between the parts curved 22, 23, a semicircular part 24 is provided, which is extends mainly over 180 ° C, so that the tube with the circular cross section and the appropriate diameter can be fixed in part 24.
Con el fin de realizar un sistema de escape, tal y como se muestra en la Fig. 10, los deflectores 25 que cuentan con una sección transversal que corresponde con la sección transversal del tubo 20 de la fig. 9, excepto por la parte circular 24 que se encuentra abierta en la parte izquierda, se insertan a través de una extremidad situada a unas distancias definidas de dicha extremidad. Esto puede llevarse a cabo de una forma correspondiente a la forma en que los deflectores se encuentran situados en los colectores, tal y como lo muestra, por ejemplo, la EP-A-0 891 528 o la EP-A-0 214 670. En este sentido, el tubo 20 se divide en un número de espacios divididos por los deflectores e interconectados a través de las partes semicirculares 24. Estos volúmenes de estos espacios pueden ser adaptados a las necesidades del sistema de escape para actuar como un silenciador.In order to perform an exhaust system, such and as shown in Fig. 10, the baffles 25 that have a cross section that corresponds to the cross section of the tube 20 of fig. 9, except for the circular part 24 that it is open on the left side, they are inserted through a limb located at defined distances from said limb. This can be done in a manner corresponding to the form in which the baffles are located in the collectors, such and as shown, for example, the EP-A-0 891 528 or the EP-A-0 214 670. In this regard, the tube 20 is divided into a number of spaces divided by baffles and interconnected through the semicircular parts 24. These volumes of these spaces can be adapted to the exhaust system needs to act as a muffler.
Es posible realizar una mejora mediante la inserción de las extremidades tubulares circulares 26 en las partes semicirculares 24 y posicionando dichas extremidades tubulares 26 de manera que cualquier extremidad se encuentra en el mismo plano que un deflector o cada extremidad tubular se extiende en uno de los dos espacios circundantes divididos por un deflector 25. En este sentido, es posible optimizar el silenciador.It is possible to make an improvement by insertion of circular tubular ends 26 in the parts semicircular 24 and positioning said tubular ends 26 of so that any limb is in the same plane as a deflector or each tubular tip extends into one of the two surrounding spaces divided by a baffle 25. In this sense, it is possible to optimize the silencer.
Los deflectores 25 y las extremidades tubulares 26 pueden ser fijadas en el interior del tubo 20 mediante un procedimiento de soldadura normalmente utilizado en la técnica.The baffles 25 and the tubular extremities 26 can be fixed inside the tube 20 by means of a welding procedure normally used in the art.
En la Fig. 11 se conoce la forma final de un sistema de escape tal y como se puede realizar según la invención, que se puede aplicar directamente a la parte inferior del coche. A causa de la gran sección transversal del tubo, la línea de escape cuenta con la fuerza suficiente al igual que con el volumen suficiente para la reducción del ruido. Visto este último requisito, la flexión del perfil perfilado es importante para proporcionar la fuerza suficiente y, por consiguiente, el volumen suficiente para la reducción del ruido y para el encaje en la parte inferior del coche. Este flexión puede también ser importante en relación con otros elementos estructurales incluidos en la parte inferior del coche, tales como el eje conductor, etc.In Fig. 11 the final form of a exhaust system as can be done according to the invention, It can be applied directly to the bottom of the car. TO cause of the large cross section of the tube, the exhaust line it has enough strength as with the volume Enough for noise reduction. Seen the latter requirement, profile profile bending is important for provide sufficient strength and therefore the volume enough for noise reduction and for fitting in the part car bottom. This flex can also be important in relationship with other structural elements included in the part Bottom of the car, such as the drive shaft, etc.
El silenciador puede ser creado mediante el uso de acero/ aleaciones de acero, pero se realiza, preferiblemente, usando aleaciones de metales ligeros, tales como titanio, aluminio, magnesio. Asimismo, puede incluir componentes creados a partir de materiales cerámicos. Plásticos, con o sin refuerzos, pueden también ser utilizados, en parte o en su totalidad, de forma opcional, con una placa interna para una resistencia mejorada al calor.The silencer can be created by using of steel / steel alloys, but preferably, using light metal alloys, such as titanium, aluminum, magnesium. It can also include components created from Ceramic materials. Plastics, with or without reinforcements, can also be used, in part or in its entirety, optionally, with an internal plate for improved heat resistance.
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