ES2304006T3 - Silenciador para sistemas de escape de vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Silenciador (10) para sistemas de escape de vehículos, que comprende - una carcasa tubular (12) que está revestida internamente con un material amortiguador de ruido y está cerrada en sus extremos por una pared frontal (14) provista de una entrada (16) conectable para recibir gases de escape, y por una pared posterior (19), quedando definidas dentro de la carcasa tubular (12) una primera cámara (26) y una segunda cámara (28), las cuales están separadas por una pared transversal (30) que tiene una abertura de entrada (32) y una abertura de salida (34), - un tubo de entrada perforado (36) que se extiende dentro de la primera cámara (26) desde la entrada (16) a la abertura de entrada (32), - medios de canalización de gas (40, 42) que se extienden dentro de la primera cámara (26) y que tienen un extremo abierto a dicha abertura de salida (34), y el otro extremo conectable a tubos de escape (44, 46, 50), siendo dichas abertura de entrada (32) y abertura de salida (34) sustancialmente iguales en diámetro que el tubo de entrada (36), y estando conectadas entre sí a través de un conducto semitoroidal (38) que está dispuesto dentro de la segunda cámara (28) y que tiene sustancialmente el mismo diámetro que el tubo de entrada (36), caracterizado porque dicho conducto semitoroidal (38) tiene bandas perforadas de una anchura (L) comprendida en el intervalo de 1/8 a 1/4 del perímetro del conducto, y que se extienden sobre la superficie superior y sobre la superficie inferior del conducto a cada lado de la línea central (M) de la forma semitoroidal.
Description
Silenciador para sistemas de escape de
vehículos.
La presente invención se refiere a un
silenciador para sistemas de escape de vehículos.
Los sistemas de escape de los coches actuales
están provistos de silenciadores que comprenden una carcasa la cual
está revestida internamente con un material amortiguador de ruido,
típicamente lana de roca. El gas de escape en la carcasa se
canaliza hacia una cámara aislada, en ocasiones conocida como
"cámara de reflexión", a través de un primer tubo, y a
continuación hacia uno/más tubos intermedios unidos a los tubos de
escape.
Como las turbulencias y las contrapresiones en
el interior de la cámara aislada influyen considerablemente en el
rendimiento energético del motor, se sabe también que el flujo de
gas del interior de la cámara aislada se transporta a través de una
caja de conexión que tiene perforaciones por toda su superficie y
que está provista de dos orificios laterales para su conexión con
unos tubos de escape respectivos.
No obstante, aunque la disposición anterior es
satisfactoria por lo que a la amortiguación del ruido respecta, no
resulta satisfactoria en términos de rendimiento del motor, ya que
el perfil de la caja perforada impide el flujo óptimo del gas de
escape.
FR 1.258.458 da a conocer un silenciador para
motores de combustión interna, que comprende una carcasa tubular
que tiene tres cámaras adyacentes definidas en su interior las
cuales están separadas por paredes transversales, con lo cual cada
cámara consta de una parte longitudinal de la carcasa. En el
interior de la carcasa se dispone un tubo de escape en forma de U,
de manera que sus dos partes rectilíneas paralelas pasan a través de
la totalidad de las tres cámaras. Los extremos opuestos del tubo en
forma de U están abiertos a un extremo de la carcasa para recibir
gases de escape de fuera, y también para entregarlos al exterior. El
tubo tiene perforaciones.
Ahora, uno de los objetivos principales de la
presente invención es proporcionar un silenciador para sistemas de
escape en vehículos el cual tiene sustancialmente la misma eficacia
de los silenciadores anteriormente conocidos con respecto a la
amortiguación del ruido, al mismo tiempo que proporciona un
rendimiento mayor del motor.
Lo anterior y otros objetos y ventajas, los
cuales se pondrán más claramente de manifiesto a continuación, se
logran por medio del silenciador que tiene las características
enumeradas en la reivindicación 1, mientras que el resto de
reivindicaciones establecen otras características ventajosas, aunque
secundarias, de la invención.
A continuación se describirá la invención más
detalladamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos mostrados
a título de ejemplo no limitativo, en los que
la Fig. 1 es una vista seccionada en perspectiva
de un silenciador según la invención;
la Fig. 2 es una vista lateral seccionada del
silenciador de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en sección transversal de
un detalle del silenciador de la Fig. 1 según la línea
III-III de la Fig. 2.
Haciendo referencia a las figuras anteriores, un
silenciador 10 comprende una carcasa tubular 12 que tiene un perfil
elíptico. La carcasa 12 está cerrada por sus extremos longitudinales
por una pared frontal 14 provista de una entrada 16 para su
conexión al sistema de escape (no mostrado), de un par de salidas
18, 20 y de un orificio de recirculación 22, así como por una pared
posterior 19 que dispone de una salida de escape 24. Dentro de la
carcasa tubular 12 quedan definidas una primera cámara 26 y una
segunda cámara 28, separadas por una pared transversal 30 que tiene
una abertura de entrada 32 y una abertura de salida 34 (Fig. 3).
Un tubo de entrada 36 que tiene perforaciones
por toda su superficie (aunque en las figuras, en aras de una mayor
claridad, las perforaciones se ilustran únicamente sobre una parte
de la superficie) se extiende dentro de la primera cámara 26 desde
la pared frontal 14, a la cual está soldado por la entrada 16, hasta
la pared transversal 30, a la cual está soldado por la abertura de
entrada 32.
Según la presente invención, la abertura de
entrada 32 y la abertura de salida 34 de la pared transversal 30
tienen sustancialmente el mismo diámetro que el tubo de entrada 36,
y están interconectadas a través de un conducto curvado 38
dispuesto dentro de la segunda cámara 28. El conducto curvado 38
tiene un diámetro sustancialmente igual al tubo de entrada 36 y se
curva adoptando una forma semitoroidal.
El conducto semitoroidal 38 tiene unas bandas
perforadas, de una anchura L sustancialmente igual a 1/6 del
perímetro del conducto, y que se extienden sobre la superficie
superior y la superficie inferior del conducto, a cada lado de la
línea central M del toroide.
Dentro de la primera cámara 26 se han dispuesto
unos medios de canalización de gas, los cuales comprenden un par de
tubos intermedios perforados 40, 42 que se proyectan a lo largo de
dos ejes divergentes desde la abertura de salida 34 hasta las
salidas 18, 20. En particular, para mejorar el flujo de salida del
gas de escape proveniente de la segunda cámara 28, los extremos
convergentes de los tubos perforados 40, 42 se unen en una junta 43
soldada a la abertura de salida 34, y están en contacto a lo largo
de unas superficies aplanadas respectivas 40a, 42a, de manera que
su perfil en la pared transversal 30 coincide sustancialmente con el
perfil de la abertura (Fig. 3).
Una junta semitoroidal 44 tiene dos extremos
soldados externamente a la pared frontal 14 por la salida 20 y por
el orificio de recirculación 22 respectivamente. Un tubo de salida,
que comprende un tubo extremo 46 que tiene también de perforaciones
por toda su superficie, está soldado internamente al orificio de
recirculación 22. El tubo extremo 46 conduce a la segunda cámara 28
a través de un acceso 48, en el que está rodeado por un tubo de
escape de salida 50 que conduce al exterior a través de la salida de
escape 24 en la pared posterior.
A la otra salida (salida 18 en el ejemplo) se
han conectado otros tubos de escape de salida externos (no
mostrados).
La carcasa tubular 12 está llena de un material
amortiguador de ruido, por ejemplo, lana de roca o lana de vidrio
(no mostrada). Todos los tubos perforados, así como el conducto
semitoroidal 38, están revestidos con lana de acero inoxidable (no
mostrada).
El silenciador antes descrito se conecta aguas
abajo del sistema de escape para recibir los gases de escape en la
entrada 16, de forma similar a los silenciadores tradicionales. El
gas se transporta a lo largo de un trayecto sinuoso en el interior
del silenciador a través del tubo de entrada 36, el conducto
semitoroidal 38, los tubos perforados 40, 42, la junta semitoroidal
44, el tubo extremo 46 y el tubo de escape de salida 50. Las
perforaciones en los tubos, en combinación con el revestimiento
amortiguador de ruido, proporcionan la acción deseada de
amortiguación del ruido, tal como es sabido para aquellos expertos
en la materia.
En la práctica se ha observado que el
silenciador antes descrito para sistemas de escape tiene
sustancialmente la misma eficiencia, en relación con el
amortiguamiento del ruido, de los silenciadores conocidos provistos
de una cámara de reflexión, con un rendimiento mejorado del motor,
debido al hecho de que el gas del interior del silenciador se
transporta sin impedimentos a lo largo de un trayecto sinuoso que
tiene un perfil sustancialmente constante, de manera que se reducen
las zonas de turbulencias. Además, como el conducto semitoroidal
está exento de perforaciones a lo largo de la banda más externa de
su superficie, en la que el gas de escape alcanza su velocidad más
alta, el flujo no se ralentiza ni queda obstaculizado por ninguna
perforación. Las perforaciones existen únicamente a lo largo de dos
bandas en la superficie superior y en la superficie inferior del
conducto. En particular, se ha observado que se logra una mejor
eficiencia con una banda perforada que presente una anchura L
comprendida en el intervalo de 1/8 a 1/4 del perímetro del conducto
semitoroidal, preferentemente 1/6.
Según una primera realización alternativa de la
invención, no mostrada en las figuras, la salida 18, de forma
similar a la salida 20, también está conectada para hacer recircular
los gases de escape hacia el silenciador. Por consiguiente, una
segunda junta semitoroidal está soldada externamente por sus
extremos a la pared frontal 14, por la salida 18 y por un segundo
orificio de recirculación. Un segundo tubo extremo perforado,
provisto de un tubo de escape de salida similar al tubo 46, se
proyecta hacia la carcasa desde el segundo orificio de
recirculación.
De acuerdo con una segunda realización
alternativa de la invención, no mostrada en las figuras, el tubo
extremo 46 y el tubo de escape de salida 50 se sustituyen por un
par de tubos divergentes perforados que se proyectan desde la
salida 18 ó 20, de forma similar a los tubos centrales 40, 42. Cada
tubo está provisto de un tubo de escape de salida respectivo que se
extiende dentro de la segunda cámara 28 y que conduce a un acceso de
escape respectivo en la pared posterior.
Claims (6)
1. Silenciador (10) para sistemas de escape de
vehículos, que comprende
- -
- una carcasa tubular (12) que está revestida internamente con un material amortiguador de ruido y está cerrada en sus extremos por una pared frontal (14) provista de una entrada (16) conectable para recibir gases de escape, y por una pared posterior (19), quedando definidas dentro de la carcasa tubular (12) una primera cámara (26) y una segunda cámara (28), las cuales están separadas por una pared transversal (30) que tiene una abertura de entrada (32) y una abertura de salida (34),
- -
- un tubo de entrada perforado (36) que se extiende dentro de la primera cámara (26) desde la entrada (16) a la abertura de entrada (32),
- -
- medios de canalización de gas (40, 42) que se extienden dentro de la primera cámara (26) y que tienen un extremo abierto a dicha abertura de salida (34), y el otro extremo conectable a tubos de escape (44, 46, 50),
- siendo dichas abertura de entrada (32) y abertura de salida (34) sustancialmente iguales en diámetro que el tubo de entrada (36), y estando conectadas entre sí a través de un conducto semitoroidal (38) que está dispuesto dentro de la segunda cámara (28) y que tiene sustancialmente el mismo diámetro que el tubo de entrada (36), caracterizado porque dicho conducto semitoroidal (38) tiene bandas perforadas de una anchura (L) comprendida en el intervalo de 1/8 a 1/4 del perímetro del conducto, y que se extienden sobre la superficie superior y sobre la superficie inferior del conducto a cada lado de la línea central (M) de la forma semitoroidal.
2. Silenciador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la anchura (L) de dichas bandas es igual
a 1/6 del perímetro del conducto.
3. Silenciador según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dichos medios de canalización de gas
comprenden un par de tubos perforados (40, 42) que tienen dos
extremos convergentes soldados a dicha abertura de salida (34) y en
contacto mutuo a lo largo de superficies aplanadas respectivas (40a,
42a), de manera que su perfil en dicha pared transversal (30)
coincide sustancialmente con el perfil de la abertura de salida
(34).
4. Silenciador según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha pared frontal (14) tiene por lo
menos una salida (18, 20), y porque un correspondiente de dichos
tubos perforados (40, 42) conduce a dicha salida (20) para
conectarse a tubos de escape externos a la carcasa (12).
5. Silenciador según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha pared frontal (14) tiene además un
primer orificio de recirculación (22), y porque comprende
- -
- una junta semitoroidal (44) que tiene dos extremos los cuales están soldados externamente a dicha pared frontal (14) por dicha salida (20) y por dicho orificio de recirculación (22) respectivamente, y
- -
- un tubo de salida (46, 50) que se extiende en el interior de la carcasa desde dicho orificio de recirculación hasta una salida de escape (24) en la pared posterior.
6. Silenciador según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicho tubo de salida (46) comprende un
tubo extremo perforado (46) que se extiende desde dicha pared
frontal (14) a un acceso (48) en dicha pared transversal (30), y un
tubo de escape de salida (50) que se extiende desde dicho acceso
(48) hasta dicha salida de escape (24).
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