FR2610988A1

FR2610988A1 - EXHAUST DEVICE OF A SIX V-CYLINDER ENGINE

Info

Publication number: FR2610988A1
Application number: FR8701781A
Authority: FR
Inventors: Jean Gratadour
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-19
Also published as: EP0279710B1; EP0279710A1; DE3860091D1; FR2610988B1

Abstract

LES BRANCHES AVANT ET ARRIERE 3A, 3B DE L'ECHAPPEMENT ONT DES LONGUEURS QUI DIFFERENT D'AU MOINS 400 MM. LA BRANCHE UNIQUE 10 REUNISSANT LES BRANCHES AVANT ET ARRIERE 3A, 3B EST EN COMMUNICATION AVEC L'ENTREE D'UN DISPOSITIF A INTERFERENCES 12 SITUE EN DEHORS DU COMPARTIMENT MOTEUR 5. LE DISPOSITIF A INTERFERENCES 12 COMPORTE DEUX BRANCHES 14, 15 QUI PRODUISENT UNE SEPARATION DU FLUX DE GAZ D'ECHAPPEMENT EN DEUX FLUX ET UN DEPHASAGE DES ONDES ACOUSTIQUES A BASSE FREQUENCE CIRCULANT DANS UNE DES BRANCHES 15 PAR RAPPORT AUX ONDES CIRCULANT DANS L'AUTRE BRANCHE 14, DE FACON QUE CES ONDES SOIENT ATTENUEES PAR INTERFERENCES, A LA SORTIE DU DISPOSITIF A INTERFERENCES 12.THE FRONT AND REAR EXHAUST BRANCHES 3A, 3B HAVE LENGTHS WHICH ARE AT LEAST 400 MM. THE SINGLE BRANCH 10 JOINING THE FRONT AND REAR BRANCHES 3A, 3B IS IN COMMUNICATION WITH THE INPUT OF AN INTERFERENCE DEVICE 12 LOCATED OUTSIDE THE ENGINE COMPARTMENT 5. THE INTERFERENCE DEVICE 12 INCLUDES TWO BRANCHES 14, 15 WHICH PRODUCE A SEPARATION OF THE EXHAUST GAS FLOW IN TWO STREAMS AND LOW-FREQUENCY ACOUSTIC WAVE PHASE CIRCULATING IN ONE OF THE BRANCHES 15 IN RELATION TO THE WAVES CIRCULATING IN THE OTHER BRANCH 14, SO THAT THESE WAVES ARE ATTENUATED BY INTERFERENCES, AT THE OUTPUT OF THE INTERFERENCE DEVICE 12.

Description

L'inventlon concerne un aispcsitit d'écbar;-The inventlon relates to a gap aispcsitit; -

pement d'un moteur à six cylindres en V disposé tWrne- pement of a six-cylinder V-engine arranged tWrne-

versalement à l'avant d'un véhicule automobile. sideways at the front of a motor vehicle.

Dans les v'-hicules récents, il existe unc- In recent vehicles, there are unc-

certaine tendance à monter le groupe moteur à l'avarnt certain tendency to mount the engine group at the avarnt

et en position transversale. Dans le cas des moteurz. and in a transverse position. In the case of engines.

V6 c'est-à-dire des moteurs comportant six cylindres V6 i.e. engines with six cylinders

dans urne disposition en V, ces six cylindres se répar- in a V-shaped urn, these six cylinders are distributed

tiszent en deux rangées de trois cylindres dont l'une weave in two rows of three cylinders, one of which

1 est dspose à l'avant, par ra.rc-rt à la seconde rar- 1 is placed at the front, by ra.rc-rt at the second rar-

gee:'-u rarnge arrière. Le dispositif d'échappemenQ d'un te' moteur VE tr7isversal comporte une branche gee: '- u rear rarnge. The exhaust system of a VE tr7isversal engine has a branch

2;:t c.enis':ituée pal une tuycauterie reliée aux tubulu- 2;: t c.enis': ituted by a piping connected to the tubes

res ou au collecteur d'échappement des trois cylindres 1; ned la rangée avant et une branche arrière constituée res or to the exhaust manifold of the three cylinders 1; ned the front row and a rear branch made up

a' une tuyauterie reliée aux tubulures ou au coilec- has a piping connected to the pipes or the coilec-

seur d'echappemernt des tri:s cylindres de la rangée arrière. La 'ianche avant doit passer sous le moteur sorting escapement: rear row cylinders. The front channel must pass under the engine

so.L -t,ur être jointe à la bralnche arrière et const.- so.L -t, ur be attached to the rear bralnche and const.-

tuer une brancte unique. scit pour csLerer sr une certaines; longueur en parallèle avec la tranrche arr:ère avant de constituer uno branche uauue an- les deux kill a single branch. scit to csLerer sr some; length in parallel with the rear trench; before forming a uauue branch on both

cas, les branche[ avant et arrière et la 1-rarche uni- case, the branches [front and rear and the 1-rarche uni-

que essurant leur jonction sont dlirigeer suivant la direction longitudinale du véhicule et vers l'arrière that at their junction are to be directed along the longitudinal direction of the vehicle and towards the rear

et la branche unique est reliée a la ligne d'échappe- and the single branch is connected to the escape line

ment du véhicule.vehicle.

La branche avant de l'échappement présente donc une longueur supérieure à la branche arrière, ce qui occasionne certains inconvénients en ce qui concerne l'atténuation de certaines harmoniques de l'excitation acoustique de l'échappement. En effet, àans le cas o les deux branches de l'échappement sont de lcngueurs égales, l'excitation acoustique dans les deux branches a la même amplitude et le fonctionnement du moteur V6 est tel que, pour certaines harmoniques, les ondes acoustiques sont en opposition de phase dans The front branch of the exhaust therefore has a length greater than the rear branch, which causes certain drawbacks with regard to the attenuation of certain harmonics of the acoustic excitation of the exhaust. Indeed, in the case where the two branches of the exhaust are of equal lengths, the acoustic excitation in the two branches has the same amplitude and the operation of the V6 engine is such that, for certain harmonics, the acoustic waves are in phase opposition in

les deux branches avant et arrière, si bien que l'ex- the two front and rear branches, so that the former

citation acoustique s'annule à l'entrée de la branche acoustic quote is canceled at the entrance of the branch

unique assurant la jonction des branches avant et ar- single ensuring the junction of the front and rear branches

rière. Il en résulte en particulier, dans ce cas, une compensation naturelle de l'harmonique de fréquence 1,5 N de l'excitation acoustique de l'échappement, N laugh. This results in particular, in this case, a natural compensation of the harmonic of frequency 1.5 N of the acoustic excitation of the exhaust, N

étant le régime ou nombre de tours par minute du mo- being the speed or number of revolutions per minute of the mo-

teur.tor.

Dans le cas o les longueurs des deux bran- In the case where the lengths of the two branches

cnes ne sont pas identiques, les ondes acoustiques subissent dans la branche la plus longue un déphasage supplémentaire i qui fait que certaines harmoniques (comme 1,5 N) ne se compensent plus naturellement. Le problème posé par l'harmonique 1,5 N spécifique aux moteurs V6 à disposition transversale et sa résolution en utilisant des conduits avant et arrière entièrement cnes are not identical, the acoustic waves undergo in the longest branch an additional phase shift i which means that certain harmonics (such as 1.5 N) no longer compensate naturally. The problem posed by the 1.5 N harmonic specific to V6 engines with transverse arrangement and its resolution by using entirely front and rear ducts

symétriques sont bien connus de l'homme de métier. symmetrical are well known to those skilled in the art.

Le déphasage supplémentaire O par rapport à la situation en opposition de phases des excitations acoustiques dans les deux rangées de cylindres peut The additional phase shift O compared to the situation in opposite phases of the acoustic excitations in the two rows of cylinders can

être fourni par un calcul simplifié et donné par l'ex- be provided by a simplified calculation and given by the ex-

pression, pour l'harmonique 1,5 N: = 2 x 3N/2 (12 - 11) C o N est le régime du moteur, 11 la longueur de la branche avant de l'échappement, 12 la longueur de la branche arrière, pressure, for harmonic 1,5 N: = 2 x 3N / 2 (12 - 11) C o N is the engine speed, 11 the length of the front branch of the exhaust, 12 the length of the rear branch ,

et C la vitesse du son.and C the speed of sound.

Il peut résulter de ce déphasage un niveau It may result from this phase shift a level

de l'harmonique 1,5 N du brait de bouche de l'échappe- 1.5 N harmonic of the brait of mouth of the escapement

ment très élevé, si la différence 12 - 11 est supé- very high, if the difference 12 - 11 is greater than

rieure à une certaine limite, si l'excitation acousti- less than a certain limit, if the acoustic excitation

que est forte ou si la vitesse du son est relativement réduite. Le niveau de l'harmonique 1,5 N devient très élevé lorsque la différence de longueur entre les that is loud or if the speed of sound is relatively reduced. The level of the 1.5 N harmonic becomes very high when the difference in length between the

conduits avant et arrière dépasse 400 mm. Générale- front and rear ducts exceed 400 mm. General-

ment, cette différence de longueur est voisine de 500mm dans les dispositions habituelles de moteurs V6 transversaux. ment, this difference in length is close to 500mm in the usual arrangements of transverse V6 engines.

On a cherché à résoudre ce problème en dimi- We tried to solve this problem in dimi-

nuant le plus possible la différence de longueur entre la branche avant et la branche arrière, ce qui peut être obtenu en rallongeant la branche arrière et/ou en diminuant la longueur de la branche avant. On a ainsi proposé de faire suivre un cheminement tortueux à la branche arrière de l'échappement avant sa jonction avec la branche avant. Cependant une telle disposition obscuring as much as possible the difference in length between the front branch and the rear branch, which can be obtained by lengthening the rear branch and / or by reducing the length of the front branch. It has thus been proposed to follow a tortuous path to the rear branch of the exhaust before it joins the front branch. However such a provision

présente des inconvénients venant du fait qu'on dispo- has drawbacks from the fact that there are

se de très peu de place dans le compartiment moteur et takes up very little space in the engine compartment and

que l'écoulement des gaz d'échappement n'est pas sa- that the exhaust gas flow is not

tisfaisant dans la partie tortueuse de la branche ar- satisfactory in the tortuous part of the rear branch

rière. Elle conduit également à éloigner les cataly- laugh. It also leads to the removal of cataly-

seurs du moteur, ce qui nuit à leur efficacité. engine, which affects their efficiency.

Le but de l'invention est donc de proposer The object of the invention is therefore to propose

un dispositif d'échappement d'un moteur à six cylin- an exhaust system of a six-cylinder engine

dres en V disposé transversalement à l'avant d'un vé- dres in V arranged transversely in front of a

hicule automobile, comportant une branche avant qui automobile vehicle, comprising a front branch which

collecte les gaz d'une première rangée de trois cylin- collects gases from a first row of three cylinders

dres située vers l'avant et une branche arrière qui dres located forward and a rear branch which

collecte les gaz d'une seconde rangée de trois cylin- collects gases from a second row of three cylinders

dres située vers l'arrière par rapport à la première dres located backwards from the first

rangée, les branches avant et arrière étant consti- row, the front and rear branches being

tuées par des tuyauteries qui se rejoignent à leur extrémité opposée au moteur, en une branche unique qui est raccordée au pot d'échappement du véhicule, ce dlsposltlf d'échappement permettant d'atténuer les killed by pipes which join at their opposite end to the engine, in a single branch which is connected to the exhaust pipe of the vehicle, this exhaust dlsposltlf making it possible to attenuate the

harmoniques de basse fréquence de l'excitation acous- low frequency harmonics of the excitation

tique de l'échappement et en particulier l'harmonique de fréquence 1,5 N, sans nécessiter, à l'intérieur du compartiment moteur, une disposition particulière des tick of the exhaust and in particular the harmonic of frequency 1.5 N, without requiring, inside the engine compartment, a particular arrangement of

tuyauteries des branches avant et arrièere. piping of the front and rear branches.

Dans ce but, les branches avant et arrière de l'échappement ont des longueurs qui different d'au moins 400 mm et la branche unique est en communication avec l'entrée d'un dispositif a interférences situé en For this purpose, the front and rear branches of the exhaust have lengths which differ by at least 400 mm and the single branch is in communication with the input of an interference device located in

dehors du compartiment moteur dans la ligne d'échappe- outside the engine compartment in the exhaust line

ment et comportant au moins deux branches qui consti- ment and comprising at least two branches which constitute

tuent par leur réunion un embranchement a l'entrée du dispositif à interferences et un embranchement à la sortie et qui produisent une separation du flux de gaz d'échappement en au moins deux flux et un déphasage des ondes acoustiques a basse frequence circulant dans une des branches par rapport aux ondes circulant dans J'autre branche, de façon que les ondes correspondant à l'harmonlque 1,5 N soient attenuees par interference by their union kill a branch at the entry of the interference device and a branch at the exit and which produce a separation of the flow of exhaust gas into at least two flows and a phase shift of the low frequency acoustic waves circulating in one of the branches with respect to the waves flowing in the other branch, so that the waves corresponding to the harmonic 1.5 N are attenuated by interference

a la sortie du dispositif à lnterferences. at the output of the interferences device.

Afin de bien faire comprendre l'invention, In order to clearly understand the invention,

on va décrire, à titre d'exemples non limitatifs, plu- we will describe, by way of nonlimiting examples, more

sieurs modes de réalisation d'un dispositif d'échap- several embodiments of an exhaust device

pement suivant l'invention.according to the invention.

La figure 1 est une vue simplifiée en elé- Figure 1 is a simplified view in elec-

vation dans la direction transversale d'un moteur V6 et des branches avant et arrlere de son dispositif vation in the transverse direction of a V6 engine and the front and rear branches of its device

d'échappement.exhaust.

La figure 2 est une vue schématique d'un em- Figure 2 is a schematic view of an em-

branchement et les figures 2a et 2b sont des représen- connection and Figures 2a and 2b are illustrations

tations vectorielles des débits acoustiques, à la sor- vectorial rates of the acoustic flows, at the outlet

tie de cet embranchement, sans et avec interférences. tie of this junction, without and with interferences.

La figure 3 est une vue schématique en élé- Figure 3 is a schematic view in ele

vation d'un dispositif d'échappement suivant l'inven- vation of an exhaust system according to the invention

tion.tion.

Les figures 4a, 4b et 4c sont des vues sché- Figures 4a, 4b and 4c are schematic views.

matiques de dispositifs à interférences correspondant matics of corresponding interference devices

à trois modes de réalisation préférentiels de l'inven- to three preferred embodiments of the invention

tion.tion.

Les figures 5A et 5B sont des représenta- FIGS. 5A and 5B are representations

tions schématiques de dispositifs à interférences connus utilisés dans le cas de l'atténuation d'ondes schematic statements of known interference devices used in the case of wave attenuation

acoustiques à fréquence élevée (supérieure à 200 Hz). acoustic at high frequency (greater than 200 Hz).

Sur la figure 1, on voit un moteur V6 placé In Figure 1, we see a V6 engine placed

transversalement dans le compartiment moteur d'un vé- transversely in the engine compartment of a vehicle

hicule occupant sa partie avant. Ce moteur 1 comporte hicle occupying its front part. This engine 1 comprises

une rangée avant la et une rangée arrière lb compor- a front row 1a and a rear row 1b comprising

tant chacune trois cylindres, les cylindres de la ran- as each three cylinders, the cylinders of the ran-

gée la étant disposés angulairement et dans ce cas précis à 90' par rapport aux cylindres de la rangée lb. gée la being arranged angularly and in this case 90 'to the cylinders of row lb.

Les trois cylindres de la rangée la compor- The three cylinders in the row make up the

tent un collecteur d'échappement commun 2a et les trois cylindres de la rangée arrière lb, un collecteur d'échappement commun 2b. Le dispositif d'échappement du moteur 1 comporte, à l'intérieur du compartiment moteur, une branche avant 3a reliée au collecteur 2a et une branche arrière 3b reliée au collecteur 2b. La branche 3a doit passer sous le moteur 1 pour rejoindre tent a common exhaust manifold 2a and the three cylinders of the rear row lb, a common exhaust manifold 2b. The engine exhaust device 1 comprises, inside the engine compartment, a front branch 3a connected to the manifold 2a and a rear branch 3b connected to the manifold 2b. The branch 3a must pass under the engine 1 to join

la branche 3b, à l'arrière du moteur, ces deux bran- branch 3b, at the rear of the engine, these two branches

ches étant dirigées en parallèle vers l'arrière du mo- ches being directed in parallel towards the rear of the mo-

teur (flèches 4).tor (arrows 4).

Sur la figure 3, on voit que le moteur 1 et ses tuyauteries d'échappement 3a et 3b sont disposées à l'intérieur du compartiment moteur 5 du véhicule In FIG. 3, it can be seen that the engine 1 and its exhaust pipes 3a and 3b are arranged inside the engine compartment 5 of the vehicle

dont on a représenté en pointillés, de façon schémati- which is shown in dotted lines, schematically

que, la paroi de séparation arrière 7. Les branches avant 3a et arrière 3b de l'échappement se rejoignent au niveau d'un embranchement 8, pour constituer une branche unique 10 qui est située & l'extérieur du compartiment moteur 5 et qui est reliée au pot d'é- chappement 11 du véhicule, par l'intermédiaire de that the rear partition wall 7. The front 3a and rear 3b branches of the exhaust meet at a branch 8, to form a single branch 10 which is located outside the engine compartment 5 and which is connected to the exhaust pipe 11 of the vehicle, via

tuyauteries et d'un ensemble 12 constituant un dispo- pipes and a set 12 constituting a provision

sitif à interférences.interference.

On voit que la longueur de la branche avant 3a de l'échappement est beaucoup plus grande que la We see that the length of the front leg 3a of the exhaust is much greater than the

longueur de la branche 3b, ces longueurs respective- length of the branch 3b, these respective lengths

ment L1 et L2 correspondant pour l'une à la longueur de la tuyauterie comprise entre le collecteur 2a et le point de jonction 8 et, pour l'autre, à la longueur de la tuyauterie entre le collecteur 2b et le point de jonction 8. La différence L1 - L2, en général voisine ment L1 and L2 corresponding for one to the length of the piping between the manifold 2a and the junction point 8 and, for the other, to the length of the piping between the manifold 2b and the junction point 8. The difference L1 - L2, generally close

de 800 mm, est nettement supérieure à la limite à par- 800 mm, is significantly higher than the limit from

tir de laquelle le niveau de l'harmonique 1,5 N de- shot from which the level of the harmonic 1.5 N from-

vient très élevé.comes very high.

Le dispositif à interférences 12 comporte deux branches 14 et 15 reliées à la branche unique 10 de l'échappement au niveau d'un embranchement 16. Les deux branches 14 et 15 se rejoignent en un point de The interference device 12 has two branches 14 and 15 connected to the single branch 10 of the exhaust at a branch 16. The two branches 14 and 15 meet at a point of

jonction 18 en amont du pot d'échappement 11 du véhi- junction 18 upstream of the exhaust 11 of the vehicle

cule.cule.

La branche 14 est constituée par un tuyau unique. The branch 14 is constituted by a single pipe.

La branche 15 est constituée par la succes- Branch 15 is made up of the success-

sion d'un tuyau 19, d'une capacité 20 constituant un silencieux transversal et d'un second tuyau 21. Le premier tuyau 19 permet de joindre l'embranchement 16 sion of a pipe 19, of a capacity 20 constituting a transverse silencer and of a second pipe 21. The first pipe 19 makes it possible to join the branch 16

dans lequel débouche la branche unique 10, au silen- into which opens the single branch 10, silently

cieux 20. Le tuyau 21 permet de joindre le silencieux à l'embranchement 18 en amont du pot d'échappement 11. heavens 20. The pipe 21 makes it possible to join the silencer to the branch 18 upstream of the exhaust pipe 11.

Ce dispositif 12 realise d'une part la sepa- This device 12 realizes on the one hand the sepa-

ration du flux gazeux provenant de la branche unique ration of gas flow from the single branch

en deux flux circulant respectivement dans la bran- in two streams respectively flowing in the branch

che 14 et dans la branche 15.che 14 and in branch 15.

Ce dlspositif 12 constitue également un at- ténuateur pour les harmoniques a basse fréquence de This device 12 also constitutes an attenuator for low frequency harmonics of

l'excitation acoustique dans le dispositif d'échappe- acoustic excitation in the escape device

ment, la branche 15 constituant un déphaseur et la ment, the branch 15 constituting a phase shifter and the

branche 14 n'assurant qu'un faible déphasage. branch 14 ensuring only a small phase shift.

Le silencieux 20 est placé à une distance dl de l'embranchement 16 qui correspond sensiblement a la The silencer 20 is placed at a distance dl from the branch 16 which corresponds substantially to the

longueur du tuyau 19 de la branche 15 et à une distan- length of the pipe 19 of the branch 15 and at a distance

ce d2 de l'embranchement de sortie 18 du dispositif à this d2 of the outlet branch 18 of the device to

interférences qui correspond sensiblement à la lon- interference which corresponds substantially to the long

gueur de la tuyauterie 21.piping heat 21.

La tuyauterie 14 présente une grande lon- The piping 14 has a large length

gueur correspondant à la longueur dl + d2. length corresponding to the length dl + d2.

Un dispositif tel que le dlsposit:lf 12 cons- A device such as the dlsposit: lf 12 cons-

titue un atténuateur tres energique dans une certaine plage de basses fréquences et en particulier pour l'harmonlque de frequence 1,5 N du moteur. L'homme du metier sait déterminer les longueurs des branches 14 et 15, les longueurs dl et d2, le volume 20 et les diamètres des tuyaux des branches -14 et 15 de façon que les débits acoustiques à la sortie du dispositif 12 s'annulent et que le flux gazeux puisse passer avec titues a very energetic attenuator in a certain range of low frequencies and in particular for the harmonic of frequency 1,5 N of the engine. The person skilled in the art knows how to determine the lengths of the branches 14 and 15, the lengths dl and d2, the volume 20 and the diameters of the pipes of the branches -14 and 15 so that the acoustic flows at the outlet of the device 12 cancel each other out and that the gas flow can pass with

un minimum de perte de charge.minimum pressure drop.

On va se reporter aux figures 2, 2a et 2b We will refer to Figures 2, 2a and 2b

pour expliquer le fonctionnement d'un dispositif à in- to explain the operation of an in-

terférences.tererences.

Sur la figure 2, on a représenté de façon In Figure 2, there is shown so

schématique un embranchement pouvant constituer l'em- schematic a branch which could constitute the

branchement de sortie d'un dispositif à interférences. output connection of an interference device.

Cet embranchement comporte une première branche 22, This branch has a first branch 22,

une seconde branche 23 et une branche de sortie 24. a second branch 23 and an outlet branch 24.

Soit dl, d2 et ds, les vecteurs de Fresnel représentant, pour l'harmonique considérée,les débits sortant des branches 22 et 23 et entrant dans la branche de sortie 24. Soit des sections des conduits 22, 23 et 24 Let dl, d2 and ds be the Fresnel vectors representing, for the harmonic considered, the flow rates leaving branches 22 and 23 and entering outlet branch 24. Or sections of conduits 22, 23 and 24

telles que d + d2'u ds, on observe un phénomène d'in- such as d + d2'u ds, we observe a phenomenon of in-

terférences si: Idl + d21 <fd (1) ou terferences if: Idl + d21 <fd (1) or

_Ip - -a._Ip - -a.

Id + d21 < d2((2).Id + d21 <d2 ((2).

Sur la figure 2a, on a représenté les vec- In Figure 2a, the vectors are shown.

teurs dl, d2 et ds tel qu'aucune des relations 1 et 2 dl, d2 and ds such that none of relations 1 and 2

ne soit vérifiée. Dans ce cas, il n'y a pas interfé- is not verified. In this case, there is no interference

rence.rence.

Sur la figure 2b en revanche, on a représen- In FIG. 2b, on the other hand, we have represented

té les vecteurs dl, d2 et ds de façon que la relation tee the vectors dl, d2 and ds so that the relation

1 soit vérifiée. Dans ce cas, il y a interférence. 1 be checked. In this case, there is interference.

Un dispositif à interférences suppose donc An interference device therefore presupposes

l'existence de deux branches entre lesquelles on sépa- the existence of two branches between which we separate

re un flux pour obtenir deux flux gazeux et acousti- re a flow to obtain two gas and acoustic flows

ques qui sont ensuite réunis, à la sortie des branches which are then gathered, at the exit of the branches

du dispositif à interférence.of the interference device.

Sur chacune des branches les flux gazeux et acoustiques subissent des traitements différents qui On each of the branches the gas and acoustic flows undergo different treatments which

produisent un déphasage différent des ondes acousti- produce a different phase shift of the acoustic waves

ques.ques.

En réglant les débits acoustiques et le dé- By adjusting the acoustic flows and the

phase des deux flux l'un par rapport à l'autre à la sortie des branches, on peut atténuer fortement ou même annuler certaines composantes de fréquence de phase of the two flows relative to each other at the outlet of the branches, it is possible to strongly attenuate or even cancel certain frequency components of

l'excitation acoustique.acoustic excitation.

Dans le cas du dispositif 12 représenté sur In the case of the device 12 shown in

la figure 3 qui est équivalent à un système masse- Figure 3 which is equivalent to a mass system

ressort-masse en mecanique des solides, la presence du spring-mass in solid mechanics, the presence of

silencieux 20 et la disposition des tuyauteries assu- muffler 20 and the arrangement of piping assu-

rent un déphasage supérieur af à partir d'une certal- get a higher phase shift af from a certal-

ne fréquence fO.ne frequency fO.

La section et la longueur de la première branche 14 sont choisies de façon que les débits acoustiques sortant des deux branches 14 et 15 soient sensiblement égaux en amplitude pour une fréquence f un peu supérieure a fO. La branche 14 ne produit qu'un The section and the length of the first branch 14 are chosen so that the acoustic flows leaving the two branches 14 and 15 are substantially equal in amplitude for a frequency f slightly greater than fO. Branch 14 produces only one

dephasage faible.low phase shift.

L'effet d'interférence est maximum pour la The interference effect is maximum for the

frequence f et s'étend sur une certaine plage de fré- frequency f and extends over a certain frequency range

quence autour de f. Le dispositif est conçu pour que la fréquence f corresponde à 1,5 N, N correspondant au quence around f. The device is designed so that the frequency f corresponds to 1.5 N, N corresponding to the

regime normal du moteur.normal engine speed.

Sur les figures 4a, 4b et 4c, on a représen- In FIGS. 4a, 4b and 4c, we have represented

té trois types de dispositifs à interférences suscep- tee three types of interference devices suscep-

tibles d'être utll:ses pour l'attenuatlon des compo- tibles to be useful: its for the attenuatlon of the compo-

santes basse frequence, au voisinage de l'harmonlque 1,5 N, dans un dispositif d'échappement d'un moteur V6 low frequency health in the vicinity of the 1.5 N harmonic in an exhaust system of a V6 engine

transversal tel que represente sur la figure 3. transverse as shown in Figure 3.

Sur les figures 4a, 4b, 4-:, le dispositif à interferences comporte une première branche 24 qui est un simple tuyau et une seconde branche 25a, 25b ou 25c sur laquelle est intercalé un silencieux 26a, 26b et In FIGS. 4a, 4b, 4- :, the interference device comprises a first branch 24 which is a simple pipe and a second branch 25a, 25b or 25c on which is inserted a silencer 26a, 26b and

26c, respectivement.26c, respectively.

Le silencieux 26a est une simple cavité dans laquelle pénètrent les parties d'extrémité d'un tuyau The silencer 26a is a simple cavity into which the end portions of a pipe penetrate

d'entrée 27 et d'un tuyau de sortie 28. inlet 27 and outlet pipe 28.

Le silencieux 26b est une capacité traversée par un tuyau 29 comportant, dans sa partie traversant The silencer 26b is a capacity traversed by a pipe 29 comprising, in its crossing part

la capacité 26b, des orifices 30 soigneusement cali- the capacity 26b, orifices 30 carefully cali-

brés et disposés suivant la longueur et la circonfé- broken and arranged along the length and circumference -

rence du tuyau 29.hose hose 29.

Le silencieux 26c est une capacité partagée en deux chambres 26e et 26f au moyen d'une paroi 26d The silencer 26c is a capacity shared in two chambers 26e and 26f by means of a wall 26d

dans lesquelles débouchent les extrémités respective- into which the respective ends open

ment d'un tuyau d'entrée 31 et d'un tuyau de sortie 32 et qui sont reliées par un tuyau intermédiaire 33. ment of an inlet pipe 31 and an outlet pipe 32 and which are connected by an intermediate pipe 33.

Dans tous les cas, les longueurs des bran- In all cases, the lengths of the branches

ches 24 et 25 sont suffisamment grandes pour permettre le traitement d'ondes acoustiques à basse fréquence, ches 24 and 25 are large enough to allow the processing of low frequency acoustic waves,

c'est-à-dire ayant des longueurs d'onde importantes. that is to say having significant wavelengths.

Dans tous les cas, le déphasage introduit par la dissymétrie des deux branches du dispositif 12 doit prendre une valeur suffisante pour qu'on obtienne un phénomène d'interférences permettant d'atténuer l'harmonlque 1,5 N, N correspondant au régime normal In all cases, the phase shift introduced by the asymmetry of the two branches of the device 12 must take a sufficient value so that an interference phenomenon is obtained which makes it possible to attenuate the harmonic 1.5 N, N corresponding to the normal regime

du moteur en tours par minute.of the engine in revolutions per minute.

Il est bien évident également que l'ensemble du dispositif à interférences sera toujours disposé à l'exterleur du compartiment moteur et associé à une It is also obvious that the entire interference device will always be placed outside the engine compartment and associated with a

partie du véhicule dans laquelle l'encombrement d'ail- part of the vehicle in which the overall dimensions of the

leurs réduit du dispositif à interférences n'est pas their interference device reduces is not

un éelment critique.a critical element.

La mise en oeuvre de l'invention suppose la séparation du flux des gaz d'échappement en au moins The implementation of the invention supposes the separation of the flow of exhaust gases into at least

deux flux gazeux et acoustiques, un traitement dlffé- two gas and acoustic flows, a dlffé treatment

rent des deux flux gazeux et acoustiques dans des branches de grande longueur introduisant un déphasage des ondes à basse fréquence et une réunion des deux flux à un moment ou les déphasages et amplitudes pour les fréquences considérées permettent une atténuation rent of the two gaseous and acoustic flows in very long branches introducing a phase shift of the low frequency waves and a meeting of the two flows at a time when the phase shifts and amplitudes for the frequencies considered allow attenuation

importante.important.

Sur les figures 5A et 5B, on a représenté deux types de dispositifs à interférences connus pour leur utilisation dans l'atténuation des fréquences Figures 5A and 5B show two types of interference devices known for their use in frequency attenuation

élevées correspondant à de faibles longueurs d'onde. high corresponding to short wavelengths.

1 1 Ces dispositifs mettent en oeuvre des longueurs de tuyauterie faibles et ne permettent pas de produire un déphasage important des ondes acoustiques dans l'une et l'autre branches, pour les basses fréquences, c'est-à-dire les grandes longueurs d'onde. L'invention ne se limite pas aux modes de 1 1 These devices use short piping lengths and do not make it possible to produce a significant phase shift of the acoustic waves in both branches, for low frequencies, that is to say long lengths d 'wave. The invention is not limited to the modes of

réalisation qui ont été décrits. which have been described.

C'est ainsi qu'on peut imaginer l'utilisa- This is how we can imagine the use

tion de dispositifs quelconques pour introduire une dissymétrie importante entre les deux branches du tion of any devices to introduce significant asymmetry between the two branches of the

dispositif à interférences.interference device.

Le dispositif à interférences est disposé de The interference device is arranged to

préférence juste en amont du pot d'échappement du vé- preferably just upstream of the exhaust pipe

hicule mais il est également possible d'éloigner plus ou moins ce dispositif en utilisant une tuyauterie de hicle but it is also possible to move more or less this device using a piping of

liaison de plus ou moins grande longueur. La tuyaute- more or less long link. The pipe-

rie joignant le dispositif à interférences aux bran- rie joining the interference device to the branches

ches avant et arrière de l'échappement peut avoir front and rear exhaust may have

elle-même une longueur variable, en fonction des ca- itself a variable length, depending on the ca-

ractéristiques des branches avant et arrière de l'é- characteristics of the front and rear branches of the

chappement et du dispositif à interférences. exhaust and interference device.

Les branches avant et arrière peuvent comporter des dispositifs tels que des catalyseurs qui ne changent rien en ce qui concerne le problème de The front and rear branches may include devices such as catalysts which do not change anything regarding the problem of

l'harmonique 1,5 N et de sa résolution par le disposi- 1.5 N harmonic and its resolution by the arrangement

tif selon l'invention.tif according to the invention.

Claims

1.- Exhaust device of a six-cylinder V-shaped engine arranged transversely at the front of a motor vehicle, comprising a front branch (3a) which collects the gases from a first row of

three cylinders (la) located forward and one branch

rear che (3b) which collects the gases of a second row (lb) of three cylinders located towards the rear with respect to the first row (la), the front and rear branches (3a, 3b) being constituted by pipes joining at their opposite end to the

motor (1) in a single branch (10) which is connected

dedicated to the exhaust pipe (11) of the vehicle, characterized in that the front and rear branches (3a, 3b) of the exhaust interposed between the engine (1) and the junction point (8) with the single branch (10) have lengths which differ by at least 400 mm and that

the single branch (10) is in communication with the

entry of an interference device (12) located in

outside the engine compartment (5) in the line of

exhaust and comprising at least two branches (14,

) which constitute, by their meeting, a branch-

ment (16) at the input of the interference device

(12) and a branch (18) at the outlet, and which pro-

reduce separation of the exhaust gas flow by

at least two fluxes and a phase shift of the acoustic waves

ques at low frequency circulating in one of the branches (15) compared to the waves circulating in the other branch (14), so that the waves corresponding to

the harmonic 1.5 N, N being the normal regime of the mo-

be attenuated by interference at the exit

(18) of the interference device.

2.- Exhaust device according to the re-

vendication 1, characterized in that the device

interference tif comprises a branch (14, 24) constituted by a simple pipe and a branch (15,

a, 25b, 25c) on which is interposed a silen-

transverse heavens (20, 26a, 26b, 26c).

3.- Exhaust device according to the re-

vendication 2, characterized in that the silen-

heavens (26a) is constituted by a capacity in the-

which end of the inlet pipe

(27) and the end of an outlet pipe (28).

4.- Exhaust device according to the re-

vendication 2, characterized in that the silen-

heavens (26b) is constituted by a capacity crossed by a pipe (29) having perforations (30) in its part located inside the capacity

(26b).

5.- Exhaust device according to the re-

vendication 2, characterized in that the silen-

heavens (26c) is made up of a capacity divided into two chambers (26e) and (26f) by means of a wall

(26d) into which the ends terminate

respectively an inlet pipe (31) and a

outlet (32) and which are connected by an intermediate pipe

diary (33).