FR2558210A3

FR2558210A3 - Energy economizer for an internal-combustion engine

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Publication number: FR2558210A3
Application number: FR8401073A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1985-07-19

Abstract

The invention relates to an energy economizer for an internal-combustion engine. According to the invention, the energy economizer is intended to be placed at the end of the exhaust pipe 2 which serves for discharging the gases 3 occurring as a result of the combustion and coming from the exhaust silencer 1. The economizer assists the discharge of the exhaust gases 3 by generating an airstream 6 driven at high speed at the mouth 4 of the exhaust pipe. According to a preferred embodiment of the invention, the economizer takes the form of a funnel 5, of which the cross-section of smaller size surrounds the mouth 4 of the exhaust pipe 2 and the larger cross-section is pointed in the direction of advance of the vehicle on which the economizer is located. The invention will be used particularly in the sector of the motor-vehicle industry.

Description

L'invention est relative a un économiseur d'énergie pour moteur a combustion interne. En particulier, l'invention trouvera son application pour les véhicules automobiles. The invention relates to an energy saver for an internal combustion engine. In particular, the invention will find its application for motor vehicles.

Parmi les cycles des moteurs a combustion interne a quatre temps, il en est un qui constitue la phase d'échappement des gaz- brû- les c'est-à-dire le rejet dans l'atmosphére des produits de la combustion. Among the cycles of four-stroke internal combustion engines, there is one which constitutes the exhaust phase of the burnt gases, that is to say the discharge into the atmosphere of the products of combustion.

Généralement, les gaz brûlés s'échappent du cylindre du moteur a combustion lors de l'ouverture de la soupape d'échappement qui conduit les gaz vers un pot d'échappement qui a pour but de limiter les émissions sonores, le pot d'érhappement étant terminé par un tuyau d'échappement débouchant librement dans l'atmosphère. Generally, the burnt gases escape from the cylinder of the combustion engine during the opening of the exhaust valve which leads the gases towards an exhaust which aims to limit the noise emissions, the exhaust being terminated by an exhaust pipe opening freely into the atmosphere.

Les performances du moteur a combustion interne en particulier son rendement varient selon qu'a l'issue de la phase d'échappement, il reste plus ou moins de gaz de combustion dans le cylindre. Il est evident que s'il reste une proportion importante de gaz brûlés dans le cylindre en fin de phase d'échappement, lors du cycle d'admission peu de gaz frais pourront être admis dans le cylindre. The performance of the internal combustion engine, in particular its efficiency, varies according to the fact that at the end of the exhaust phase, more or less combustion gas remains in the cylinder. It is obvious that if there remains a large proportion of burnt gases in the cylinder at the end of the exhaust phase, during the intake cycle little fresh gas can be admitted into the cylinder.

Diverses tentatives ont été réalises pour améliorer l'echap- pement des gaz résultant de la combustion. Toutefois, généralement, les améliorations se font au détriment des émissions sonores. Il est par exemple bien connu qu'en compétition sportive pour améliorer les performances des moteurs a combustion, les pilotes ont tendance à adopter un échappement libre particulièrement bruyant. Various attempts have been made to improve the exhaust of gases resulting from combustion. However, generally, improvements are made at the expense of noise emissions. It is for example well known that in sports competition to improve the performance of combustion engines, pilots tend to adopt a particularly noisy free exhaust.

Le but de la présente invention est de présenter un économiseur d'énergie pour moteur à combustion interne qui permet de favoriser 1 'échappement du gaz résultant de la combustion dans l'atmosphère sans pour autant entraîner une augmentation quelconque des émissions sonores. The object of the present invention is to present an energy saver for an internal combustion engine which makes it possible to promote the escape of the gas resulting from combustion in the atmosphere without however causing any increase in noise emissions.

De plus, 1 'économiseur d'énergie de la présente invention pourra s'adapter sur les dispositifs d'échappement automobiles actuellement mis en place sans avoir a modifier ou échanger ceux-ci. Par conséquent, l'adaptation sera extrêmement aisée a mettre en place et de plus le coût de revient pour l'automobiliste est tres bas. In addition, the energy saver of the present invention can be adapted to the automobile exhaust systems currently in place without having to modify or exchange them. Consequently, the adaptation will be extremely easy to set up and the cost price for the motorist is very low.

D'autres buts et avantages de-la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'a titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Other objects and advantages of the present invention will appear during the description which follows which is however given only for information and which is not intended to limit it.

L'économiseur d'énergie pour moteur a combustion interne en particulier du type de ceux utilisés dans l'industrie automobile qui comporte un dispositif d'échappement des produits de la combustion dans l'atmosphère déterminé par un pot et uyau d'échappement est caractérisé par le fait que l'économiseur favorise l'évacuation des gaz d'échappement dans l'atmosphère en créant un flux d'air extérieur animé d'une grande vitesse au niveau de l'embouchure du tuyau d'échappement. The energy saver for an internal combustion engine, in particular of the type used in the automobile industry which comprises a device for exhausting the products of combustion into the atmosphere determined by a pot and exhaust pipe is characterized by the fact that the economizer promotes the evacuation of exhaust gases into the atmosphere by creating a flow of outdoor air animated at high speed at the mouth of the exhaust pipe.

L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels
- la figure 1 illustre un mode préférentiel de réalisation de l'économiseur d'énergie,
- la figure 2 illustre-une seconde mise en oeuvre de l'éco- nomiseur d'énergie. The invention will be better understood on reading the following description accompanied by attached drawings, among which
FIG. 1 illustrates a preferred embodiment of the energy saver,
- Figure 2 illustrates a second implementation of the energy saver.

L'economiseur d'énergie de la présente invention est plus particulierement destiné a être mis en place sur les moteurs a combustion interne en particulier le type de ceux utilises dans l'industrie automobile. L'invention toutefois pourra être appliqué a d'autres installations dans lesquelles il est souhaitable de favoriser l'écoulement de gaz dans l'atmosphère. The energy saver of the present invention is more particularly intended to be implemented on internal combustion engines in particular the type of those used in the automotive industry. The invention may however be applied to other installations in which it is desirable to promote the flow of gases in the atmosphere.

L'économiseur d'énergie de la présente invention pourra très facilement s'installer sur une installation d'échappement d'automobile traditionnelle. The energy saver of the present invention can very easily be installed on a traditional automobile exhaust installation.

Généralement, le moteur a combustion interne evacue les gaz brûlés lors de l'ouverture de la soupape d'échappement par l'intermediai- re d'une tubulure vers un pot d'échappement schématise a la figure 1 par le repère 1. Generally, the internal combustion engine evacuates the gases burned during the opening of the exhaust valve by means of a pipe to an exhaust pipe shown diagrammatically in FIG. 1 by the reference 1.

Generalement, le rôle du pot d'échappement est de minimiser les émissions sonores des gaz brûles en étant équipées de chicanes dans sa partie interne. Generally, the role of the exhaust is to minimize the noise emissions of the burnt gases by being equipped with baffles in its internal part.

Le pot d'échappement 1 débouche dans l'atmosphère par l'intermédiaire d'un tuyau d'échappement 2 qui permet d'acheminer les gaz 3 produitszde la combustion dans l'atmosphère,
Pour favoriser l'évacuation des gaz brûlés du cylindre à l'issue de l'explosion et de la détente dans le moteur à combustion interne, il est souhaitable d'aspirér les gaz vers l'extérieur.The exhaust pipe 1 opens into the atmosphere via an exhaust pipe 2 which makes it possible to convey the gases 3 combustion products in the atmosphere,
To promote the evacuation of the burnt gases from the cylinder after the explosion and expansion in the internal combustion engine, it is desirable to aspirate the gases outwards.

Selon le fonctionnement de 1 'économiseur d'énergie de la présente invention, on crée au niveau de l'embouchure 4 du tuyau d'échappement 2 dans l'atmosphère, une dépression qui favorise l'évacuation des gaz 3 brûlés à l'extérieur du dispositif d'échappement. According to the operation of the energy saver of the present invention, a depression is created at the mouth 4 of the exhaust pipe 2 in the atmosphere which promotes the evacuation of the gases 3 burnt outside of the exhaust system.

Pour creer cette dépression, 1 'économiseur 5 crée un flux d'air 6 extérieur animé d'une grande vitesse au niveau de l'embouchure 4 du tuyau d'échappement. Ce flux d'air à grande vitesse entraîne les gaz d'échappement d'où une meilleure évacuation des gaz brûlés et par voie de conséquence un meilleur remplissage du cylindre lors du cycle d'admission suivante d'où un meilleur fonctionnement du moteur à combustion interne. To create this depression, the economizer 5 creates a flow of air 6 animated outside of a high speed at the mouth 4 of the exhaust pipe. This high speed air flow drives the exhaust gases, hence better evacuation of the burnt gases and consequently better filling of the cylinder during the next intake cycle, hence better functioning of the combustion engine. internal.

Pour que le flux d'air 6 animé d'une grande vitesse favorise l'évacuation des gaz brûlés 3 au niveau de l'embouchure 4 du tuyau d'échappement 2, il est souhaitable que la direction de la vitesse du flux d'air 6 soit sensiblement dirigée parallèlement à la direction de l'axe 7 du tuyau d'échappement situé au niveau de l'embouchure 4. So that the air flow 6 driven by a high speed promotes the evacuation of the burnt gases 3 at the mouth 4 of the exhaust pipe 2, it is desirable that the direction of the speed of the air flow 6 is substantially directed parallel to the direction of the axis 7 of the exhaust pipe located at the mouth 4.

Selon un mode préférentiel de réalisation de lteconomiseur de la présente invention, pour créer le flux d'air animé d'une grande vitesse 6, on utilise la vitesse dont est animez le véhicule sur lequel est placé l'économiseur s. Selon l'une des caractéristiques de l'économiseur de la présente invention, celui-ci accélère la vitesse de l'écoulement de l'air au niveau de l'embouchure 4 du tuyau 2 d'échappement lorsque le véhicule est en mouvement.Par conséquent, non seulement le mouvement naturel de l'air animé d'une vitesse égale celle du véhicule favorise l'extraction des gaz brûlés 3 du tuyau 2 d'échappement, mais en outre l'économiseur accélère le mouvement et cree une dépression plus importante au niveau de l'embouchure 4 d'où un meilleur écoulement des gaz. According to a preferred embodiment of the economizer of the present invention, to create the animated air flow of a high speed 6, use is made of the speed which is animated the vehicle on which the economizer s is placed. According to one of the characteristics of the economizer of the present invention, it accelerates the speed of the air flow at the mouth 4 of the exhaust pipe 2 when the vehicle is in motion. Consequently, not only the natural movement of the animated air with a speed equal to that of the vehicle promotes the extraction of the burnt gases 3 from the exhaust pipe 2, but also the economizer accelerates the movement and creates a greater depression. at the mouth 4 where better gas flow.

Pour obtenir cette accélération du flux d'air 6 au niveau de l'embouchure 4 du tuyau d'échappement, l'économiseur se presente sous la forme d'un entonnoir 5 dont la section plus faible entoure le tuyau 2 d'échappement et la grande section est dirigée dans le sens d'avancement du véhicule. Ge la sorte, l'air s'engouffre dans l'entonnoir et en raison de la diminution de section, par effet venturi, la vitesse s'accelère au furet à mesure dans l'entonnoir pour devenir optimum au niveau de l'embouchure 4. To obtain this acceleration of the air flow 6 at the mouth 4 of the exhaust pipe, the economizer is in the form of a funnel 5, the smaller section of which surrounds the exhaust pipe 2 and the large section is directed in the direction of travel of the vehicle. In this way, the air rushes into the funnel and due to the reduction in cross-section, by venturi effect, the speed increases as the ferret progresses in the funnel to become optimum at the mouth 4 .

Puisqu'au flux d'air 6 sont ajoutés les gaz d'échappement 3, le volume de gaz à évacuer est plus important dans la partie arrière de l'économiseur et par exemple celui-ci pourrait prendre une forme divergente à son extrémité arriere telle une tuyère pour favoriser 1 'évacua- tion des gaz brûles additionnés d'air. Since the exhaust gas 6 is added to the exhaust gas 3, the volume of gas to be evacuated is greater in the rear part of the economizer and for example the latter could take a divergent shape at its rear end such a nozzle to promote the evacuation of burnt gases added with air.

L'installation de 'économiseur de la présente invention sur un tuyau d'échappemen.t existant peut être realisée très simplement en equipant I'économiseur d'une virole 8 reliee par exemple par l'intermédiaire d'ailettes à la forme en entonnoir de l'écnomiseur 5, la dite virole venant saturer -le tuyau 2 sur lequel elle se fixe. The installation of the economizer of the present invention on an existing exhaust pipe can be carried out very simply by equipping the economizer with a ferrule 8 connected for example by means of fins to the funnel shape of the economizer 5, the said ferrule coming to saturate the pipe 2 on which it is fixed.

La mise en place peut donc être envisagée au niveau du particulier sans à avoir à faire intervenir un professionnel. The establishment can therefore be considered at the level of the individual without having to involve a professional.

D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. Other implementations of the present invention, within the reach of ordinary skill in the art, could have been envisaged without departing from the scope thereof.

Pour certains types de véhicules, l'extrémité du tuyau d'echappement se prête mal à une adaptation directe de l'entonnoir. For certain types of vehicles, the end of the exhaust pipe is not suitable for direct adaptation of the funnel.

De plus, l'axe longitudinal du tube d'échappement de certains véhicules n'est pas systématiquement dirigé selon la direction d'avancement du dit véhii.cule. In addition, the longitudinal axis of the exhaust pipe of certain vehicles is not systematically directed in the direction of travel of said vehicle.

Pour les véhicules precédents= ,certaines adaptations de-l'éco- nomiseur d'énergie sont souhaitables tel que représenté à la figure 2. For previous vehicles =, certain adaptations of the energy saver are desirable as shown in Figure 2.

Le tuyau d'échappement 2 du véhicule est prolongé par exemple à l'aide d'un prolongateur souple 9 jusqu'à un raccord en Y 10. Le prolongateur souple 9 permet de s'adapter quelle que soit la direction de sortie du tuyau d'échappement 2 du vehicule par rapport à la direction d'avancement. L'entonnoir 5 est par ailleurs place de façon à ce que son ouverture soit dirigée dans le sens d'avancement du vehicule pour que l'air puisse s'y engouffrer. L'entonnoir 5 est également raccordé au raccord en Y 10 par l'intermédiaire d'une conduite souple 11. Ce dispositif économiseur d'énergie permet de favoriser l'évacuation des gaz brûlés en sortie de tuyau d'échappement 2.The exhaust pipe 2 of the vehicle is extended for example using a flexible extension 9 to a Y connector 10. The flexible extension 9 makes it possible to adapt whatever the direction of exit of the pipe d exhaust 2 of the vehicle relative to the direction of travel. The funnel 5 is also placed so that its opening is directed in the direction of advancement of the vehicle so that the air can rush into it. The funnel 5 is also connected to the Y connector 10 by means of a flexible pipe 11. This energy-saving device makes it possible to promote the evacuation of the burnt gases at the outlet of the exhaust pipe 2.

Il faut noter par ailleurs que pour certaines configurations adaptées, il est possible de supprimer le prolongateur 9 ou le prolongateur 11. It should also be noted that for certain suitable configurations, it is possible to delete the extension 9 or the extension 11.

Claims

l 1. Energy saver for internal combustion engine in particular of the type used in the automobile industry which includes a device for exhausting the products (3) of combustion into the atmosphere terminated by a pot (1) and an exhaust pipe (2) characterized in that the economizer (5) promotes the evacuation of exhaust gases (3) into the atmosphere by creating a flow of air (6) animated outside a high speed at the mouth (4) of the exhaust pipe (2).

2. Energy saver for internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the direction of the speed of the air flow (6) is directed substantially parallel to the direction of the axis (12) of the pipe exhaust (2) at the mouth (4).

3. Energy saver for internal combustion engine according to claim 1, intended to be niis in place on a vehicle driven by a movement, characterized in that the economizer (5) accelerates the flow speed of l outside air at the mouth (4) of the exhaust pipe (2) when the vehicle is in motion.

4. Energy saver for internal combustion engine according to claim 3, characterized in that it is in the form of a funnel (5) whose smaller section surrounds the exhaust pipe (2 ) at its mouth (4) and the large section is directed in the direction of travel of the vehicle.

5. Energy saver for internal combustion engine according to claim 4, characterized in that it is in the form of a converging funnel up to the level of the mouth (4) of the exhaust pipe then diverge in the back.

6. Energy saver for internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the funnel (5) is fixed to the exhaust pipe (2) via a ferrule (8) ceinturartl 'mouth (4) of the exhaust pipe (2) and connected to the funnel (5) via fins.

7. Energy saver for internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the economizer is formed by a funnel (5) whose opening is directed in the direction of advancement of the vehicle, possibly extended by an extension (11) up to a Y connector (10), the exhaust pipe (2) is itself connected to the Y connector (10) possibly via an extension (9).