FR2612252A1

FR2612252A1 - DEVICE FOR CONNECTING EXHAUST PIPES AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE EQUIPPED WITH SAID DEVICE

Info

Publication number: FR2612252A1
Application number: FR8703177A
Authority: FR
Inventors: Gabriel Laine
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1988-09-16
Anticipated expiration: 2007-03-09
Also published as: DE3863808D1; EP0284466A1; EP0284466B1; FR2612252B1

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE RACCORDEMENT DE CONDUITS D'ECHAPPEMENT DE GAZ CHAUDS. CE DISPOSITIF EST CARACTERISE PAR DES EXTREMITES 1A DE CONDUITS 1 QUI SONT JUXTAPOSEES ET CONFORMEES DE TELLE FACON QUE L'ENSEMBLE AINSI FORME PUISSE ETRE EMMANCHE DANS L'EMBOUT 4 D'UN TUYAU, TANDIS QU'UNE PIECE INTERMEDIAIRE CREUSE 5 FORMANT ENTRETOISE EST INTERPOSEE ENTRE LES EXTREMITES 1A DES CONDUITS 1 ET DEMEURE EN CONTACT SUR TOUTE SON ETENDUE AVEC CES EXTREMITES, LA PIECE 5 COMPORTANT UN FOND 6 SITUE DU COTE DE L'EMBOUT 4 DU TUYAU 3. CE DISPOSITIF PERMET PAR EXEMPLE UN RACCORDEMENT DE CONDUITS D'ECHAPPEMENT DES GAZ BRULES SORTANT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A DEVICE FOR CONNECTING HOT GAS EXHAUST DUCTS. THIS DEVICE IS CHARACTERIZED BY ENDS 1A OF DUCTS 1 WHICH ARE JUXTAPOSED AND CONFORMED IN SUCH A WAY THAT THE ASSEMBLY THUS SHAPED CAN BE MOUNTED IN TIP 4 OF A PIPE, WHILE A HOLLOW INTERMEDIATE PART IS INTERPOSED 5 FORMING SPACER BETWEEN THE ENDS 1A OF THE DUCTS 1 AND REMAINS IN CONTACT THROUGHOUT ITS EXTENT WITH THESE ENDS, PART 5 INCLUDING A BOTTOM 6 LOCATED ON THE SIDE OF END 4 OF THE PIPE 3. THIS DEVICE FOR EXAMPLE ALLOWS A CONNECTION OF EXHAUST DUCTS BURNED GASES FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Description

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif deThe subject of the present invention is essentially a device for

raccordement de conduits pour gaz chauds sortant par exemple d'un moteur à combustion interne. Elle vise également un moteur à combustion connecting conduits for hot gases exiting for example an internal combustion engine. It is also aimed at a combustion engine

interne équipé de ce dispositif.internal equipped with this device.

Il est connu de juxtaposer les extrémités des conduits d'échappement reliés à la culasse d'un moteur et de conformer ces extrémités de telle façon que l'ensemble puisse être emmanché dans l'embout d'un tuyau comportant It is known to juxtapose the ends of the exhaust ducts connected to the cylinder head of an engine and to shape these ends so that the assembly can be fitted into the end of a pipe comprising

par exemple un silencieux.for example a muffler.

Le raccordement ainsi réalisé peut s'effectuer par découpage et soudage préalables des extrémités des conduits, mais l'opération est délicate et implique que les conduits s'écartent près de leur jonction pour The connection thus made can be made by cutting and welding the ends of the ducts beforehand, but the operation is delicate and implies that the ducts are separated near their junction for

pouvoir disposer un cordon de soudure entre eux. to have a weld bead between them.

On peut également réaliser une juxtaposition parallèle des extrémités des conduits, de telle façon que le contour de l'ensemble qu'elles constituent une fois juxtaposées soit emmanché juste ou à force dans l'embout du tuyau, mais une telle solution présente des inconvénients. En effet, les extrémités juxtaposées présentent un échauffement excessif, car elles n'ont aucun contact avec l'air ambiant, de sorte qu'il peut se produire des dilatations provoquant à la longue des fissurations et It is also possible to perform a parallel juxtaposition of the ends of the ducts, so that the outline of the assembly they constitute once juxtaposed is fitted just or force into the tip of the pipe, but such a solution has drawbacks. Indeed, the juxtaposed ends have excessive heating because they have no contact with the ambient air, so that there may be dilations causing long-term cracking and

même des ruptures des conduits.even breaks in the ducts.

Il en résulte que l'on doit utiliser pour les conduits des métaux nobles résistant aux températures As a result, high temperature noble metals must be used for the ducts.

élevées, ce qui est fort coûteux. high, which is very expensive.

La présente invention a pour but de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de raccordement qui évite tout échauffement excessif et toute détérioration des conduits juxtaposés, The object of the present invention is to remedy the above drawbacks in particular by proposing a connection device which avoids any excessive heating and any deterioration of the juxtaposed pipes,

même après un long usage.even after a long use.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de raccordement de conduits d'échappement des gaz sortant par exemple d'un moteur à combustion interne, et dans lequel les extrémités des conduits sont Juxtaposées et conformées de telle façon que l'ensemble ainsi formé puisse être emmanché dans l'embout d'un tuyau ou analogue, caractérisé en ce qu'une pièce intermédiaire creuse formant entretoise est interposée entre les extrémités des conduits et demeure en contact sur toute son étendue avec lesdites extrémités, cette pièce comportant un fond du côté de l'embout recevant les For this purpose, the subject of the invention is a device for connecting exhaust ducts for the gases exiting, for example, from an internal combustion engine, and in which the ends of the ducts are juxtaposed and shaped so that the assembly thus formed can be fitted into the end of a pipe or the like, characterized in that a hollow intermediate piece forming a spacer is interposed between the ends of the conduits and remains in contact over its entire extent with said ends, this part comprising a bottom of the side of the tip receiving the

extrémités des conduits.ends of the ducts.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pièce creuse précitée débouche du côté According to another characteristic of the invention, the aforementioned hollow part opens on the side

opposé à l'embout.opposite to the tip.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on prévoit au moins deux conduites débouchant dans la pièce creuse précitée pour y assurer un écoulement d'air forcé, dans quel cas l'extrémité de la pièce creuse opposée à celle située du côté de According to yet another characteristic of the invention, provision is made for at least two ducts opening into the aforementioned hollow part to ensure forced air flow, in which case the end of the hollow part opposite that located on the side of

l'embout peut être éventuellement obturée. the tip can be optionally closed.

On précisera encore ici que la pièce creuse précitée présente sensiblement la forme d'un tube aplati It will be further specified here that the aforesaid hollow part has substantially the shape of a flattened tube

ou d'une étoile à au moins trois branches. or a star with at least three branches.

La pièce creuse précitée est réalisée en tôle pliée et soudée et est assemblée par soudage avec les The aforementioned hollow part is made of folded and welded sheet and is assembled by welding with the

conduits d'échappement.exhaust ducts.

L'invention vise également un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de raccordement répondant à l'une et/ou l'autre des caractéristiques susmentionnées. Mais d'autres caractéristiques et avantages de The invention also relates to an internal combustion engine equipped with a connecting device meeting one and / or the other of the aforementioned characteristics. But other features and benefits of

l'invention apparaîtront mieux dans la description the invention will appear better in the description

détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique et en perspective d'un collecteur d'échappement du type concerné par la présente invention; - les figures 2, 3 et 4 illustrent respectivement en coupe axiale, en section suivant la ligne III-III de la figure 2, et en perspective, un premier mode de réalisation de raccordement de deux conduits d'échappement avec un embout de tuyau; - les figures 5 et 6 illustrent respectivement en section un deuxième et un troisième modes de réalisation de raccordement de trois conduits d'échappement; - la figure 7 est une vue en coupe axiale d'un quatrième mode de réalisation de raccordement pour quatre conduits d'échappement; - la figure 8 est une vue schématique et en perspective de ce raccordement; et - la figure 9 est une section suivant la ligne Detailed description which follows and refers to the accompanying drawings, given solely by way of example and in which: - Figure 1 is a schematic perspective view of an exhaust manifold of the type concerned by the present invention; - Figures 2, 3 and 4 respectively show in axial section, in section along the line III-III of Figure 2, and in perspective, a first embodiment of connection of two exhaust ducts with a pipe end; - Figures 5 and 6 respectively illustrate in section a second and a third embodiments of connection of three exhaust ducts; - Figure 7 is an axial sectional view of a fourth embodiment of connection for four exhaust ducts; - Figure 8 is a schematic perspective view of this connection; and - Figure 9 is a section along the line

IX-IX de la figure 7.IX-IX of Figure 7.

Comme on le voit sur la figure 1, le raccordement suivant cette invention est effectué entre une pluralité de conduits ou tubes 1, reliés d'un côté à une culasse de moteur par l'intermédiaire d'une bride de fixation 2 et, de l'autre côté, à un tuyau 3 pouvant 8tre raccordé à un silencieux (non représenté) et comportant As can be seen in FIG. 1, the connection according to this invention is made between a plurality of ducts or tubes 1 connected on one side to a motor yoke via a fastening flange 2 and, on the other hand, to a pipe 3 which can be connected to a silencer (not shown) and comprising

un embout 4.a mouthpiece 4.

Plus précisément, l'embout 4 est emmanché sur les extrémités parallèles et juxtaposées la des conduits More specifically, the tip 4 is fitted on the parallel ends and juxtaposed the ducts

d'échappement 1.exhaust 1.

Dans tous les modes de réalisation représentés aux figures 2 à 9, une pièce intermédiaire creuse 5 formant entretoise est interposée entre les extrémités juxtaposées et sensiblement parallèles la des conduits 1 et demeure en contact sur toute son étendue avec lesdites extrémités, cette entretoise 5 comportant un fond 6 du c8té de l'embout 4, comme on le voit notamment sur les figures 2, 4, 7 et 8. Autrement dit, la pièce ou entretoise creuse 5 est obturée à son extrémité située du côté du tuyau 3 emmanché sur les extrémités la des conduits ou tubes 1. Suivant le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, la pièce intermédiaire creuse 5 présente la forme d'un tube aplati avec deux parois sensiblement parallèles 6a qui s'appliquent respectivement sur les portions plates en vis-à-vis des In all the embodiments represented in FIGS. 2 to 9, a hollow intermediate piece 5 forming a spacer is interposed between the juxtaposed and substantially parallel ends of the ducts 1 and remains in contact over its entire extent with said ends, this spacer 5 comprising a bottom 6 of the side of the tip 4, as seen in particular in Figures 2, 4, 7 and 8. In other words, the hollow part or spacer 5 is closed at its end located on the side of the pipe 3 fitted on the ends 1. According to the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the hollow intermediate piece 5 is in the form of a flattened tube with two substantially parallel walls 6a which respectively apply to flat screwed portions. to the

extrémités la de deux tubes 1.ends of two tubes 1.

L'extrémité formant fond 6 de la pièce ou entretoise creuse 5 située du c8té de l'embout 4 du tuyau 3 est profilée et soudée, tandis que l'extrémité opposée de cette pièce débouche en 6b du c8té opposé au tuyau 3, c'est-à-dire dans l'intervalle 7 entre les deux conduits 1. Dans le deuxième mode de réalisation illustré par la figure 5, la pièce ou entretoise creuse 5 présente, en section transversale, la forme d'une étoile à trois branches 8 contre lesquelles s'appliquent les The bottom end 6 of the hollow part or spacer 5 located on the side of the end piece 4 of the pipe 3 is profiled and welded, while the opposite end of this piece opens out at 6b of the opposite side to the pipe 3, that is to say in the interval 7 between the two ducts 1. In the second embodiment illustrated in FIG. 5, the hollow piece or spacer 5 has, in cross section, the shape of a three-pointed star 8 against which the

extrémités la de trois conduits.ends of three ducts.

Comme décrit précédemment, les trois branches creuses de la pièce 5 sont fermées à leur extrémité As previously described, the three hollow branches of the piece 5 are closed at their end.

située du côté de l'embout 4 du tuyau 3. located on the side of the tip 4 of the pipe 3.

Suivant un troisième mode de réalisation visible sur la figure 6, la pièce intermédiaire creuse 5 présente encore sensiblement, en section transversale, la forme d'une étoile à trois branches. Mais ici les extrémités la des conduits 1 présentent une section circulaire, de sorte que lesdites extrémités prennent appui sur des faces concaves 9 formant les trois branches creuses de la pièce 5, alors que, dans le cas de la figure 5, les extrémités la des conduits-1 comportent des parties planes 10 s'appliquant sur les branches plates de According to a third embodiment visible in FIG. 6, the hollow intermediate piece 5 still has substantially, in cross section, the shape of a star with three branches. But here the ends of the ducts 1 have a circular section, so that said ends bear on concave faces 9 forming the three hollow branches of the part 5, whereas, in the case of Figure 5, the ends of the ducts-1 have flat portions 10 applied to the flat branches of

l'étoile constituant la pièce creuse 5. the star constituting the hollow part 5.

Dans le mode de réalisation visible sur les figures 7 à 9, la pièce intermédiaire creuse 5 présente en section transversale la forme d'une étoile à quatre branches dont l'extrémité 6 située du côté de l'embout 4 du tuyau 3 est fermée, comme on le voit bien sur les In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, the hollow intermediate piece 5 has, in cross section, the shape of a four-pointed star whose end 6 located on the end of the endpiece 4 of the pipe 3 is closed, as we see well on the

figures 7 et 8.Figures 7 and 8.

Selon ce mode de réalisation, quatre extrémités la de conduits i viennent s'appliquer contre les quatre According to this embodiment, four ends of conduits i come to apply against the four

branches de l'entretoise creuse 5.branches of the hollow spacer 5.

On peut prévoir deux conduites 11, 12 qui sont bien visibles sur la figure 9 et qui débouchent à l'intérieur de la pièce ou entretoise creuse 5. Ces conduites 11, 12 permettent un écoulement d'air forcé à l'intérieur de la pièce creuse 5. Plus précisément, les conduites 11, 12 permettent l'évacuation de l'air qui entre dans la pièce creuse 5 par son extrémité 6b opposée au tuyau 3, notamment par effet dynamique dû au There may be two pipes 11, 12 which are clearly visible in Figure 9 and which open into the hollow part or spacer 5. These pipes 11, 12 allow forced air flow inside the room 5. More specifically, the pipes 11, 12 allow the evacuation of the air entering the hollow part 5 by its end 6b opposite the pipe 3, in particular by dynamic effect due to the

déplacement du véhicule entraîné par le moteur. moving the vehicle driven by the engine.

Comme cela est montré en 13 sur la figure 7, l'extrémité 6b peut être fermée par soudage, dans quel cas les conduites 11 et 12 sont reliées à un système (non représenté) provoquant un écoulement d'air, ce système utilisant par exemple l'effet dynamique susmentionné ou As shown at 13 in FIG. 7, the end 6b can be closed by welding, in which case the pipes 11 and 12 are connected to a system (not shown) causing an air flow, this system using, for example the aforementioned dynamic effect or

un pulseur associé au moteur.a blower associated with the engine.

Dans tous les modes de réalisation représentés sur les figures, l'assemblage s'effectue par emmanchement et soudage de l'embout ou buse 4 sur les extrémités la des conduits ou tubes 1 préalablement soudées sur l'entretoise creuse 5. Les divers soudages peuvent s'effectuer aisément grace à une bonne accessibilité aux In all the embodiments shown in the figures, the assembly is effected by fitting and welding the tip or nozzle 4 on the ends of the ducts or tubes 1 previously welded to the hollow spacer 5. The various welds can be made easily thanks to good accessibility to

zones devant recevoir un cordon de soudure. areas to receive a weld seam.

On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de raccordement à entretoise creuse qui permet un bon échange thermique entre les extrémités respectives la des conduits 1 et l'air ambiant grâce à l'évidement débouchant à l'intérieur de cette entretoise, et éventuellement, grâce à l'écoulement d'air forcé dans cet évidement. Par conséquent, un tel dispositif de raccordement ne nécessite pas l'utilisation de métaux Thus, according to the invention, a hollow spacer connection device has been provided which allows a good heat exchange between the respective ends 1a of the ducts 1 and the ambient air by virtue of the recess opening into the interior of this spacer, and possibly due to the forced air flow in this recess. Therefore, such a connecting device does not require the use of metals

coûteux puisqu'il ne subit pas d'échauffement excessif. expensive since it does not undergo excessive heating.

En outre, la pièce entretoise creuse sur laquelle viennent s'appliquer les extrémités la des conduits ou tubes 1 permettra avantageusement les libres déformations radiales internes, matérialisées par les flèches F, de ces extrémités, lesquelles dilatations résultent bien sûr de la température des gaz chauds évacués du moteur par les conduits 1. C'est dire qu'on évitera toute fissuration ou détérioration des conduits 1 et de leurs In addition, the hollow spacer piece on which are applied the ends of the ducts or tubes 1 will advantageously free internal radial deformations, materialized by the arrows F, these ends, which dilatations result of course from the temperature of the hot gases evacuated from the engine through the ducts 1. This is to say that we will avoid any cracking or deterioration of the ducts 1 and their

extrémités la.ends the.

L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés The invention is in no way limited to the described and illustrated embodiments which have not been given

qu'à titre d'exemple.as an example.

C'est ainsi que des conduites telles que 11 et 12 débouchant dans l'entretoise creuse 5 peuvent être prévues sur une entretoise comprenant une extrémité 6b qui peut être ouverte ou non, et cela que l'entretoise 5 présente la forme d'un tube aplati ou la forme d'une Thus pipes such as 11 and 12 opening into the hollow spacer 5 can be provided on a spacer comprising an end 6b which can be open or not, and that the spacer 5 has the shape of a tube flattened or the shape of a

étoile à trois branches, quatre branches ou plus. star with three branches, four branches or more.

L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. The invention therefore comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are carried out according to its spirit.

Claims

1. Device for connecting ducts for hot gases exiting for example an internal combustion engine, and wherein the ends (la) of the ducts (1) are juxtaposed and shaped so that the assembly thus formed can be fitted into the tip (4) of a pipe or the like (3), characterized in that a hollow intermediate piece (5) forming a spacer is interposed between the ends of the ducts and remains in contact over its entire extent with said ends, this a piece having a bottom (6) on the side of

the tip (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the aforementioned hollow part (5)

outlet (6b) of the opposite side to the tip (4).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by at least two pipes (11, 12) opening into the aforementioned hollow part (5) to ensure a forced air flow, in which case the end of the hollow part (5) opposite to that located

the end of the tip (4) can be optionally closed.

4. Device according to one of claims 1

at 3, characterized in that the aforesaid hollow part (5) has substantially the shape of a flattened tube or a

star with at least three branches.

5. Device according to one of claims 1

4, characterized in that the aforesaid hollow part (5) is made of folded and welded sheet and is assembled by

welding with the exhaust ducts (1).

6. Internal combustion engine equipped with a connecting device according to any one of

preceding claims.