FR2524815A1 - AIR FILTER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA CONSTRUCTION DES MOTEURS. LE FILTRE A AIR FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE COMPORTANT UN CORPS 1 POURVU D'ORIFICES 7, 7, REALISE SOUS FORME D'UN CYLINDRE ANNULAIRE DELIMITE A SA PARTIE SUPERIEURE PAR UN CHAPEAU, ET A SA PARTIE INFERIEURE, PAR UN FOND, ET A L'INTERIEUR DUQUEL, COAXIALEMENT AUDIT CORPS, EST DISPOSE UN ELEMENT FILTRANT, UNE OUVERTURE D'ADMISSION ET UNE OUVERTURE D'ECHAPPEMENT 6 ETANT PRATIQUEES DANS LEDIT CORPS ET DANS LEDIT FOND, RESPECTIVEMENT, ET EST CARACTERISE EN CE QUE LES ORIFICES 7 ET 7 SONT PRATIQUES AU MOINS DANS LE CHAPEAU OU DANS LE FOND DU CORPS 1 ET SONT DISPOSES DANS LA ZONE A DELIMITEE PAR DEUX PLANS DISPOSES A UNE DISTANCE DE 0,1R, OU R EST LE RAYON DU CORPS 1, PAR RAPPORT AU PLAN PASSANT PAR L'AXE DU CORPS 1 PERPENDICULAIREMENT AU PLAN RELIANT LEDIT AXE DU CORPS 1 ET LE CENTRE 10 DE L'OUVERTURE D'ECHAPPEMENT 6. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX FILTRES A AIR DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE DES MOYENS DE TRANSPORT TELS QUE: VEHICULES AUTOMOBILES, NAVIRES, LOCOMOTIVES, ETC.THE INVENTION RELATES TO THE CONSTRUCTION OF ENGINES. THE AIR FILTER WHICH IS THE OBJECT OF THE INVENTION IS OF THE TYPE INCLUDING A BODY 1 PROVIDED WITH ORIFICES 7, 7, MADE IN THE FORM OF AN ANNULAR CYLINDER BOUNDED AT ITS UPPER PART BY A CAP, AND IN ITS LOWER PART, BY A BOTTOM, AND WITHIN WHICH, COAXIALLY AUDIT BODY, IS AVAILABLE A FILTERING ELEMENT, AN INLET OPENING AND AN EXHAUST OPENING 6 BEING PRACTICED IN THIS BODY AND IN SUCH BODY, RESPECTIVELY, AND IS CHARACTERIZED IN THIS THAT HOLES 7 AND 7 ARE PRACTICAL AT LEAST IN THE CAP OR IN THE BOTTOM OF THE BODY 1 AND ARE ARRANGED IN ZONE A DELIMITED BY TWO PLANS ARRANGED AT A DISTANCE OF 0.1R, WHERE R IS THE RADIUS OF BODY 1, BY RELATION TO THE PLANE PASSING THROUGH THE BODY AXIS 1 PERPENDICULARLY TO THE PLANE CONNECTING THE BODY AXIS 1 AND THE CENTER 10 OF THE EXHAUST OPENING 6. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE AIR FILTERS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF THE MEANS OF TRANSPORT SUCH AS: MOTOR VEHICLES, SHIPS, LOCOMOTIVES , ETC.
Description
L'invention concerne le domaine de la construction des moteurs et aThe invention relates to the field of engine construction and to
notamment pour objet unespecially for a
filtre à air de moteur à combustion interne. internal combustion engine air filter.
L'invention peut s'appliquer, de préférence, aux filtres à air des systèmes d'alimentation de tous les moteurs à combustion interne des moyens de transport tels que: véhicules automobiles, navires, locomotives, etc, ainsi que des installations fixes, par exemple, des générateurs, des compresseurs, etc, surtout dans les cas o on a besoin de réduire le bruit émis dans le milieu environnant. Pendant le fonctionnement d'un moteur, la fréquence principale du processus de travail se trouve The invention can be applied, preferably, to the air filters of the supply systems of all the internal combustion engines of the means of transport such as: motor vehicles, ships, locomotives, etc., as well as fixed installations, for example example, generators, compressors, etc., especially in cases where there is a need to reduce the noise emitted in the surrounding environment. During engine operation, the main frequency of the working process is found
dans une plage allant de 100 Hz (pour les moteurs mono- in a range from 100 Hz (for single-phase motors
sectionnels à pistons rotatifs, soit pour les moteurs bicylindres à combustion interne à quatre temps) jusqu'à sectional with rotary pistons (i.e. for four-stroke internal combustion two-cylinder engines) up to
Hz pour les moteurs quadricylindres en ligne, à essence. Hz for in-line, gasoline four-cylinder engines.
Pour baisser le niveau de la pression acoustique dans les plages mentionnées de fréquences, il faut surmonter des difficultés notables Pour le baisser, par exemple, au moyen d'un réglage acoustique qu'on réalise en allongeant la tubulure de prise d'air pour ces basses fréquences, on est obligé d'augmenter sensiblement sa longueur et d'accroître la qualité du métal nécessaire à sa fabrication, d'alourdir la construction et de compliquer l'organisation du compartiment du moteur du véhicule automobile Il convient de noter un inconvénient très important, propre à cette mesure, qui réside en ce que la puissance du moteur et de son couple moteur se trouvent diminués La diminution du rayonnement de basse fréquence à l'admission d'air par une grande augmentation du volume de la chambre du filtre à air ou par branchement de volumes parallèles d'air est To lower the sound pressure level in the mentioned frequency ranges, significant difficulties must be overcome. To lower it, for example, by means of an acoustic adjustment which is carried out by lengthening the air intake pipe for these low frequencies, we are obliged to significantly increase its length and to increase the quality of the metal necessary for its manufacture, to weigh down the construction and to complicate the organization of the engine compartment of the motor vehicle. important, specific to this measure, which is that the power of the engine and its engine torque are reduced The decrease in low frequency radiation at the air intake by a large increase in the volume of the filter chamber air or by connecting parallel volumes of air is
caractérisêDpar les inconvénients déjà décrits ci-dessus. Characterized by the drawbacks already described above.
On connaît une conception de filtre à air (voir, par exemple, le certificat d'auteur U R S S NI 293 135, cl F 02 M 35/14 publié le 15 Janvier 1971),qui comporte un corps à deux parois dans lequel sont prévus des canaux demi-annulaires à air Ces canaux sont d'une longueur identique et leurs orifices d'entrée sont disposés sur les An air filter design is known (see, for example, the USSR author's certificate NI 293 135, cl F 02 M 35/14 published on January 15, 1971), which comprises a body with two walls in which are provided semi-annular air channels These channels are of identical length and their inlet ports are arranged on the
côtés diamétralement opposés du corps Ce mode de réalisa- diametrically opposite sides of the body This embodiment
tion permet d'élever l'efficacité d'atténuation du bruit tion increases the noise reduction efficiency
et de réduire quelque peu les résistances hydrauliques. and somewhat reduce the hydraulic resistances.
Toutefois, cette conception est assez compliquée et nécessite une quantité notable de métal pour sa fabrication. Encore une source d'émission intense du son émis par le filtre à air est son chapeau dans le cas o il est fabriqué en tôle métallique mince faiblement rigide, However, this design is quite complicated and requires a significant amount of metal for its manufacture. Another source of intense emission of the sound emitted by the air filter is its cap in the case where it is made of thin, slightly rigid sheet metal,
en étant ainsi l'élément le plus susceptible à la flexion. thus being the element most susceptible to bending.
Dans le but de réduire l'émission du son résultant des vibrations structurelles dues à la flexion des chapeaux des filtres à air, on a recours soit à un isolement de plus haute qualité contre des vibrations du chapeau suivant le périmètre de sa fixation au corps et aux endroits o il est serré par des éléments de fixation, soit à des procédés d'élévation de l'impédance du chapeau en appliquant sur sa surface un squelette développé d'ailettes Tout ceci In order to reduce the emission of sound resulting from structural vibrations due to the bending of the caps of the air filters, use is made either of higher quality insulation against vibrations of the cap along the perimeter of its attachment to the body and at the places where it is tightened by fastening elements, or to methods of raising the impedance of the cap by applying to its surface a developed skeleton of fins All this
aboutit à une complication de la conception, à une augmenta- leads to a complication of the design, to an increase
tion de la quantité de métal consommé, à une complication tion of the amount of metal consumed, a complication
de l'ensemble de l'organisation.of the whole organization.
On connaît une conception de filtre à air qui fait peu de bruit (cf, par exemple, le brevet français NO 2 307 975, cl F 02 M 35/14, publié le 17 décembre 1976) destiné aux moteurs à combustion interne Ce filtre à air connu comprend un capot destiné à la protection contre des vibrations et à l'intérieur duquel est logé un élément filtrant Le capot assemblé avec l'élément filtrant est monté habituellement dans le corps du filtre à air Le capot protecteur est exécuté soit sous forme d'une pièce distincte soit en une seule pièce avec le corps du filtre We know of an air filter design which makes little noise (see, for example, French patent NO 2 307 975, cl F 02 M 35/14, published on December 17, 1976) intended for internal combustion engines. known air comprises a cover intended for protection against vibrations and inside which is housed a filter element The cover assembled with the filter element is usually mounted in the body of the air filter The protective cover is executed either in the form of '' a separate part or in one piece with the filter body
à air.air.
L'inconvénient de ce filtre réside en ce qu'il est compliqué du fait, en premier lieu, qu'il faut augmenter la quantité de pièces, de leurs fixations et déterminer une organisation optimale pour une conception concrète du filtre En outre, ceci contribue à une augmentation de la quantité de métal consommé et de la main d'oeuvre pour sa fabrication. On connait une conception de filtre à air (voir, par exemplela revue japonaise "Dzidosia guidziutsu", 1966, volume 20, NO 9, pages 861 à 865), dans laquelle, dans le but de réduire les résistances hydrauliques, d'élever les performances économiques et celles de la puissance du moteur, on a pratiqué des orifices dans la chambre En déposant les orifices calibrés à un endroit quelconque de la chambre on a réussi à atteindre le but visé, du fait que lors de la "compression-expansion" du volume d'air, dans la chambre une portion complémentaire d'air est aspirée à travers ces orifices, qui n'entre pas dans la tubulure de prise d'air Cependant, comme il est dit dans ladite revue japonaise: " en conséquence, le son se propage sans entrer dans la tubulure d'aspiration ", ce qui augmente The disadvantage of this filter is that it is complicated in the first place, that it is necessary to increase the quantity of parts, of their fixings and to determine an optimal organization for a concrete design of the filter. In addition, this contributes an increase in the quantity of metal consumed and the manpower for its manufacture. An air filter design is known (see, for example, the Japanese review "Dzidosia guidziutsu", 1966, volume 20, NO 9, pages 861 to 865), in which, in order to reduce the hydraulic resistances, to raise the economic performances and those of the engine power, we made holes in the chamber By depositing the calibrated holes in any place of the chamber we managed to reach the goal, because during the "compression-expansion" of the volume of air, in the chamber an additional portion of air is sucked through these orifices, which does not enter the air intake pipe However, as it is said in said Japanese review: "consequently, the sound propagates without entering the suction pipe ", which increases
le rayonnement du bruit émis par le système d'admission. radiation from noise emitted by the intake system.
On s'est donc proposé de mettre au point une conception plus simple et plus ramassée du filtre à air pour moteur à combustion interne, qui assurerait une baisse du niveau de la pression acoustique des composantes de basses fréquences et de fréquences moyennes du bruit du système d'admission, ainsi qu'une élévation des performances économiques et celles de la puissance du moteur grâce à la It has therefore been proposed to develop a simpler and more compact design of the air filter for an internal combustion engine, which would ensure a reduction in the sound pressure level of the low and medium frequency components of the system noise. intake, as well as an increase in economic performance and engine power thanks to the
modification de la conception du corps du filtre à air. modification of the design of the air filter body.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un filtre à air pour moteur à combustion interne, comportant un corps avec des orifices réalisés sous forme d'un cylindre circulaire délimité en haut par un chapeau et en bas par un fond, à l'intérieur duquel est logé un élément filtrant coaxial audit corps, une ouverture d'admission et une ouverture d'échappement étant pratiquées dans le corps et dans le fond, respectivement, caractérisé,selon l'invention, en ce que les orifices sont pratiqués au moins dans le chapeau ou dans le fond du corps et sont disposés dans la zone délimitée par deux plans qui se situent à une distance égale à la valeur + 0,1 R, o R est le rayon du corps à partir du plan passant par l'axe du corps perpendiculairement au plan reliant l'axe du The problem thus posed is resolved using an air filter for an internal combustion engine, comprising a body with orifices produced in the form of a circular cylinder delimited at the top by a cap and at the bottom by a bottom, at the interior of which is housed a filter element coaxial with said body, an inlet opening and an exhaust opening being formed in the body and in the bottom, respectively, characterized, according to the invention, in that the orifices are made at least in the cap or in the bottom of the body and are arranged in the area delimited by two planes which are at a distance equal to the value + 0.1 R, where R is the radius of the body from the plane passing through the axis of the body perpendicular to the plane connecting the axis of the
corps et le centre de l'ouverture d'échappement. body and center of the exhaust opening.
Il est avantageux de pratiquer les orifices It is advantageous to practice the orifices
simultanément dans le chapeau et dans le fond. simultaneously in the hat and in the bottom.
Cette conception du filtre à air permet de baisser d'une manière efficace le niveau du rayonnement du son dé aux formes des oscillations de la pression dans la chambre This design of the air filter makes it possible to effectively lower the level of the radiation of sound due to the forms of pressure oscillations in the chamber.
du filtre à air.of the air filter.
Il est également avantageux de disposer les It is also advantageous to have the
orifices à une distance de 0,58 à 0,63 R du -centre géomé- orifices at a distance of 0.58 to 0.63 R from the geometrical center
trique du corps du filtre à air, o R est le rayon du corps du filtre à air, ce qui correspond au cas de la disposition des orifices au voisinage de la ligne des noeuds de la size of the air filter body, where R is the radius of the air filter body, which corresponds to the case of the arrangement of the orifices in the vicinity of the line of the nodes of the
forme radiale inférieure des vibrations. lower radial shape of vibrations.
Ceci permet de baisser d'une manière efficace le niveau du rayonnement du son des formes radiales des This effectively lowers the level of sound radiation from the radial shapes of
oscillations de la pression dans la chambre du filtre à air. pressure oscillations in the air filter chamber.
Ainsi, la baisse du niveau du rayonnement dû aux formes des oscillations de la pression dans la chambre du filtre à air est obtenue au moyen-des orifices disposés Thus, the drop in the level of radiation due to the shapes of the pressure oscillations in the air filter chamber is obtained by means of the orifices arranged
dans les noeuds (ligne de référence) des formes tangen- in the nodes (reference line) tangent forms
tielles et radiales du volume d'air de la chambre du radial and air volume of the chamber
filtre à air.air filter.
De plus, les orifices pratiqués dans le chapeau vibrant du filtre à air diminuent le rayonnement du son produit par le chapeau grâce à l'égalisation des impulsions de la pression engendrées sur les côtés opposés du chapeau In addition, the holes in the vibrating cap of the air filter reduce the radiation of sound produced by the cap thanks to the equalization of the pressure pulses generated on the opposite sides of the cap.
pendant ses vibrations.during its vibrations.
Il est possible d'obturer les orifices du chapeau Cap holes can be closed
et ceux du fond du filtre à air par des éléments poreux. and those at the bottom of the air filter by porous elements.
Ceci confère à la conductibilité des orifices un caractère actif et accroît l'efficacité de la suppression This gives the conductivity of the orifices an active character and increases the efficiency of the suppression
des composantes de basses fréquences du bruit à l'admission. low frequency components of intake noise.
Outre l'atténuation du bruit, les orifices pratiqués dans le chapeau et dans le fonddu filtre à air diminuent la résistance hydraulique du système d'admission, ce qui permet d'améliorer les performances économiques et In addition to noise reduction, the holes in the bonnet and in the bottom of the air filter reduce the hydraulic resistance of the intake system, which improves economic performance and
celles de la puissance du moteur.those of engine power.
Grâce au fait que tous les effets mentionnés ci-dessus sont obtenus exclusivement par des moyens simples, Thanks to the fact that all of the above mentioned effects are obtained exclusively by simple means,
le dispositif obtenu est plus simple et plus ramassé. the device obtained is simpler and more collected.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better on
lumière de la description explicative qui va suivre de light of the explanatory description which follows
différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un filtre à air pour moteur à combustion interne: la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 (à échelle agrandie); la figure 4 représente une épure de distribution des pressions acoustiques dans la chambre du filtre à air (composante tangentielle); la figure 5 représente une épure de distribution des pressions acoustiques dans la chambre du filtre à air (composante radiale); various embodiments given only by way of nonlimiting examples with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents an air filter for an internal combustion engine: FIG. 2 is a section along line II-II of the figure 1; Figure 3 is a section along line III-III of Figure 1 (on an enlarged scale); FIG. 4 shows a diagram of the distribution of the acoustic pressures in the air filter chamber (tangential component); FIG. 5 shows a sketch of the distribution of the acoustic pressures in the air filter chamber (radial component);
les figures 6 à 10 représentent les spectro- Figures 6 to 10 show the spectro-
grammes comparatifs du bruit illustrant clairement l'effet obtenu; comparative noise grams clearly illustrating the effect obtained;
la figure 11 montre la caractéristique exté- figure 11 shows the external characteristic
rieure de vitesse du moteur; la figure 12 représente un spectrogramme du engine speed; FIG. 12 represents a spectrogram of the
bruit émis par le chapeau du filtre à air. noise emitted by the air filter cap.
Le filtre à air pour moteur à combustion interne (figures 1, 2), conforme à l'invention, comprend un corps 1 exécuté sous forme d'un cylindre annulaire délimité en haut par un chapeau 2 et en bas par un fond 3 (figure 1) et à l'intérieur duquel, coaxialement audit chapeau, est logé un élément filtrant 4 Une ouverture d'admission 5 The air filter for internal combustion engine (Figures 1, 2), according to the invention, comprises a body 1 executed in the form of an annular cylinder delimited at the top by a cap 2 and at the bottom by a bottom 3 (Figure 1) and inside which, coaxially with said cap, is housed a filter element 4 An intake opening 5
est pratiquée dans le corps 1 et une ouverture d'échappe- is practiced in the body 1 and an escape opening
ment 6 (figure 1) est réalisée dans le fond 4 (figure 2). ment 6 (figure 1) is made in the bottom 4 (figure 2).
Des orifices 7 et 7 ' sont pratiqués dans le fond 3 et dans le chapeau 2 du corps 1, respectivement Il convient de noter que pour protéger le système d'admission du moteur Ports 7 and 7 'are made in the bottom 3 and in the cap 2 of the body 1, respectively. It should be noted that to protect the engine intake system
contre la poussière, ainsi que pour améliorer les caracté- against dust, as well as to improve the characteristics
ristiques acoustiques du filtre à air, il est désirable d'obturer les orifices 7 et 7 ', surtout les orifices disposés dans l'enceinte de l'élément filtrant 4 Les orifices 7 et 7 ' du fond 3 et du chapeau 2 du corps 1 sont disposés dans la zone A (figure 4) délimitée par deux plans disposés à une distance + 0,1 R (o R est le rayon du corps 1) à partir du plan passant par l'axe 9 (figure 1) du corps 1 perpendiculairement au plan reliant l'axe 9 du acoustic characteristics of the air filter, it is desirable to close the orifices 7 and 7 ', especially the orifices arranged in the enclosure of the filter element 4 The orifices 7 and 7' of the bottom 3 and of the cap 2 of the body 1 are arranged in zone A (figure 4) delimited by two planes arranged at a distance + 0.1 R (where R is the radius of body 1) from the plane passing through axis 9 (figure 1) of body 1 perpendicular to the plane connecting axis 9 of
corps et le centre 10 (figure 4) de l'ouverture d'échappe- body and center 10 (Figure 4) of the exhaust opening
ment 6 Les orifices 7 et 7 ' peuvent être réalisés soit à la fois dans le chapeau 2 et le fond 3, soit seulement dans le chapeau 2, soit seulement dans le fond 3 du corps 1, en fonction des particularités de la conception des filtres à air Il est désirable que les orifices 7 et 7 ' (figure 5) se situent à une distance de 0,58 R à 0,68 R du centre géométrique 11 du corps 1 (o R est le rayon du corps 1 ment 6 The orifices 7 and 7 'can be made either in the cap 2 and the bottom 3, or only in the cap 2, or only in the bottom 3 of the body 1, depending on the characteristics of the filter design It is desirable that the orifices 7 and 7 '(Figure 5) are located at a distance of 0.58 R to 0.68 R from the geometric center 11 of the body 1 (where R is the radius of the body 1
du filtre à air).of the air filter).
Le filtre à air revendiqué fonctionne de la The claimed air filter operates from the
manière suivante.next way.
Pendant que le moteur fonctionne à une vitesse principale, le volume d'air dans la tubulure de prise d'air 12 (figure 4) vibre comme une masse, alors que le volume d'air du corps 1 (figures 1 et 2) du filtre à air fait fonction de ressort élastique Dans ce cas, en plus de l'aspiration d'air à travers la tubulure de prise d'air 12 (figure 4), l'air est aussi aspiré à travers les orifices 7 et 7 ' du fond 3 et du chapeau 2 (figure 1) Ceci diminue les résistances hydrauliques de l'ensemble du filtre à air et élève la puissance effective du moteur D'autre part, l'introduction des orifices 7 et 7 ' revient en quelque sorte à introduire un amortisseur de vibrations branché en parallèle avec le volume d'air dans le corps 1, car ils créent des pertes complémentaires d'énergie à l'aspiration de la charge d'air En même temps, le rayonnement de l'énergie acoustique du corps 1 dans le milieu environnant diminue du fait que les orifices 7 et 7 ' sont disposés sur la ligne de noeuds des vibrations tangentielles du volume d'air du corps 1 (figure 4), c'est-à- dire dans la zone A o la composante résonante pulsée des vibrations du volume d'air se rapproche de zéro ou est égale à zéro La largeur de la zone A est de 0,2 R, à raison de 0,1 R de chaque côté du plan perpendiculaire While the engine is running at main speed, the volume of air in the air intake manifold 12 (Figure 4) vibrates as a mass, while the volume of air in body 1 (Figures 1 and 2) air filter acts as an elastic spring In this case, in addition to the air intake through the air intake pipe 12 (FIG. 4), the air is also sucked through the openings 7 and 7 ' of the bottom 3 and of the cap 2 (FIG. 1) This reduces the hydraulic resistances of the air filter assembly and increases the effective power of the engine. On the other hand, the introduction of the orifices 7 and 7 'amounts in a way to introduce a vibration damper connected in parallel with the volume of air in the body 1, because they create additional losses of energy at the suction of the air charge At the same time, the radiation of the acoustic energy of the body 1 in the surrounding medium decreases because the orifices 7 and 7 'are arranged on the line of vibration knots t of the air volume of the body 1 (FIG. 4), that is to say in the zone A where the pulsed resonant component of the vibrations of the air volume approaches zero or is equal to zero The width of the zone A is 0.2 R, 0.1 R on each side of the perpendicular plane
au plan reliant l'axe (figure 1) et le centre de l'ouver- to the plane connecting the axis (Figure 1) and the center of the opening
ture d'échappement 6 (figure 2) A des distances plus grandes par rapport audit plan, les pressions dans la forme tangentielle B ne sont déjà pas faibles et la transmission-du son à travers les orifices 7 et 7 ' devient exhaust ture 6 (Figure 2) At greater distances from said plane, the pressures in the tangential form B are not already low and the transmission of sound through the orifices 7 and 7 'becomes
sensible (figure 4).sensitive (Figure 4).
Les orifices 7 et 7 ' diminuent sensiblement le facteur de qualité du système de résonance au temps d'admission du moteur et le rayonnement acoustique résonant de basse fréquence, par suite de l'introduction de pertes actives supplémentaireset ne produisent aucun rayonnement supplémentaire de la forme tangentielle des oscillations The orifices 7 and 7 ′ substantially reduce the quality factor of the resonance system at the time of admission of the engine and the low frequency resonant acoustic radiation, as a result of the introduction of additional active losses and produce no additional radiation of the form. tangential of the oscillations
de pression dans le corps 1.pressure in the body 1.
En outre, les orifices 7 ' pratiqués dans le In addition, the orifices 7 'made in the
chapeau 2 diminuent le rayonnement produit par le couver- cap 2 decrease the radiation produced by the cover
cle 2 pendant ses vibrations, et ce, grâce à l'égalisation des impulsions de pression engendrées sur les côtés opposés key 2 during its vibrations, thanks to the equalization of the pressure pulses generated on the opposite sides
du chapeau 2.hat 2.
Il est avantageux également de disposer les orifices 7 et 7 ' (figure 4) du couvercle 2 (figure 1) et du fond 3 dans la zone D (figure 5), à une distance de 0,58 R à 0,68 R du centre 11, dans la zone de faibles pressions acoustiques de la première forme radiale C des variations de la pression dans le corps 1 On prévient ainsi la transmission de l'énergie des oscillations de la première forme radiale Quand les orifices 7, 7 ' sont pratiqués à une distance inférieure à 0,58 R du centre 11 et supérieure à 0,68 R de celui-ci, on n'obtient pas l'effet mentionné, du fait qu'en dehors de la zone D les pressions dans la forme C des oscillations sont déjà It is also advantageous to arrange the orifices 7 and 7 ′ (FIG. 4) of the cover 2 (FIG. 1) and of the bottom 3 in the zone D (FIG. 5), at a distance of 0.58 R to 0.68 R from the center 11, in the zone of low acoustic pressures of the first radial form C of the variations of the pressure in the body 1 One thus prevents the transmission of the energy of the oscillations of the first radial form When the orifices 7, 7 'are practiced at a distance less than 0.58 R from the center 11 and greater than 0.68 R from the latter, the effect mentioned is not obtained, because outside of zone D the pressures in the form C oscillations are already
insuffisamment faibles.insufficiently weak.
On obtient un effet positif supplémentaire si l'on obture les orifices 7 et 7 ' (figure 1) par des éléments poreux 8 (figure 3) Les éléments poreux 8 peuvent être exécutés, par exemple, en un alliage de cuivre An additional positive effect is obtained if the orifices 7 and 7 ′ are closed off (por 1) by porous elements 8 (fig 3) The porous elements 8 can be made, for example, of a copper alloy
phosphoreux et cathodique ou en polyéthylène poreux. phosphorous and cathodic or porous polyethylene.
Comme il ressort de l'analyse théorique et des essais réalisés, les éléments poreux 8 dont la conductibilité As appears from the theoretical analysis and from the tests carried out, the porous elements 8 of which the conductivity
active est conforme à la relation suivante sont les meil- active conforms to the following relationship are the best
leurs: F F Yg = ( 0,5 à 2,0) 1 ( 1) o: est la densité du gaz, kg/m 3 Ad est la fréquence circulaire de la première harmonique à la vitesse de rotation de la puissance maximale ( 81); est la longueur en mètres de la tubulure 12 (figure 4); F est la surface en m 2 de la section de la I tubulure 12; Yg est la partie active de la conductibilité their: FF Yg = (0.5 to 2.0) 1 (1) o: is the density of the gas, kg / m 3 Ad is the circular frequency of the first harmonic at the speed of rotation of the maximum power (81 ); is the length in meters of the tubing 12 (Figure 4); F is the surface in m 2 of the section of the tubing 12; Yg is the active part of the conductivity
totale des éléments poreux 8.total of porous elements 8.
Ceci permet de conférer à la conductibilité des orifices un caractère actif avec une valeur optimale déterminée par la formule ( 1) et d'élever sensiblement L'efficacité de l'atténuation des composantes de basses This makes it possible to give the conductivity of the orifices an active character with an optimal value determined by formula (1) and to substantially increase the effectiveness of the attenuation of the bass components.
fréquences du bruit d'admission.intake noise frequencies.
On obtient un effet analogue pour les moteurs rapides si l'on réalise les orifices 7 ( 7 ') sans les obturer par les éléments poreux 8 et avec une surface totale (F 2) déterminée àl'aide de la formule suivante: A similar effect is obtained for fast motors if the orifices 7 (7 ′) are produced without closing them with the porous elements 8 and with a total surface (F 2) determined using the following formula:
F 2 = F 1 ( 0,01 à 0,08) ( 2)F 2 = F 1 (0.01 to 0.08) (2)
cvs
o c est la vitesse du son, m/s.where c is the speed of sound, m / s.
Les figures 6 à 10 représentent des spectro- grammes comparatifs illustrant l'effet positif obtenu aux différentes vitesses de rotation du moteur Les courbes continues (a) représentent sur ces figures les spectres du bruit produit par un système d'admission sans orifices 7 et 7 ' (figure 1), et les courbes en traits tiretés (b), Figures 6 to 10 represent comparative spectrograms illustrating the positive effect obtained at the different engine rotation speeds. The continuous curves (a) represent in these figures the spectra of the noise produced by an intake system without orifices 7 and 7. '(Figure 1), and the dashed lines (b),
ceux d'un système avec orifices On y constate la dimi- those of a system with orifices We see the dimi-
nution sensible du bruit jusqu'à 10 d B, obtenue à l'aide sensitive noise reduction up to 10 d B, obtained using
du filtre à air revendiqué.of the claimed air filter.
La figure 11 donne la caractéristique de vitesse extérieure du moteur muni d'un filtre à air sans orifices, représentée en trait continu (c), et celle d'un moteur muni d'un filtre à air avec des orifices, représentée en trait tireté (d) Aux vitesses élevées de rotation, on obtient une augmentation de la puissance de 2,2 k W. Figure 11 gives the external speed characteristic of the engine fitted with an air filter without orifices, shown in solid line (c), and that of a engine provided with an air filter with orifices, represented in dashed lines. (d) At high rotational speeds, an increase in power of 2.2 kW is obtained.
La figure 12 représente les spectrogrammes illus- Figure 12 shows the spectrograms illus-
trant la diminution du bruit émis par le chapeau vibrant 2 (figure 1) du filtre à air dans lequel sont pratiqués les orifices 7 ' (courbe en trait tireté e) La courbe en trait continu x représente le spectre du rayonnement du chapeau 2 sans orifices 7 ' L'effet positif obtenu à certaines fréquences est de 4 à 7 d B. Il s'ensuit que le filtre à air faisant l'objet de l'invention assure une diminution considérable du trating the reduction in the noise emitted by the vibrating cap 2 (FIG. 1) of the air filter in which the holes 7 ′ are made (dashed line curve e) The curve in solid line x represents the spectrum of the radiation of the cap 2 without holes 7 'The positive effect obtained at certain frequencies is from 4 to 7 d B. It follows that the air filter which is the subject of the invention ensures a considerable reduction in the
bruit à l'admission.noise on admission.
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