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Abstract

The exhaust line according to the invention includes a first section of exhaust tube 5 connected to the engine and a second exhaust tube 6 connected to the first section of exhaust tube by a flexible exhaust coupling 7 including a pivoting part 10 having a radius of curvature equal to the distance D between the pivoting part and an axis of oscillation 4 of the engine 1.

Description

La présente invention concerne une ligne d'échappement pour moteur thermique. The present invention relates to an exhaust line for an internal combustion engine.

On sait que lors du montage d'un moteur thermi que, et plus particulièrement Lorsque le moteur est disposé transversalement à la ligne d'échappement, il est nécessaire de prévoir un accouplement flexible entre le collecteur d'échappement, fixé au moteur, et le tuyau d'échappement, fixé à la carrosserie et supportant le pot d'échappement. We know that when mounting a thermal engine, and more particularly When the engine is arranged transversely to the exhaust line, it is necessary to provide a flexible coupling between the exhaust manifold, fixed to the engine, and the exhaust pipe, fixed to the body and supporting the exhaust pipe.

En particulier, on connait des accouplements d'échappement flexible dans lesquels une partie de pivotement en forme d'anneau sphérique est fixée à un tronçon de tube d'échappement tandis qu'un boîtier est fixé à un autre tronçon de tube d'échappement et entoure La partie de pivotement de façon à permettre un débattement de celle-ci, des joints d'étanchéité annulaires étant en outre disposés dans le bottier de part et d'autre de la partie de pivotement. Jusqu'à présent, la partie de pivotement a été réalisée avec un rayon de courbure très faible afin de réduire l'en- combrement de l'accouplement.Lors des oscillations du moteur, par exemple autour d'un axe de roulis dans Le cas d'un moteur transversal, le tronçon de tube d'échappement relié au moteur est soumis à des oscillations qui sont transmises par l'accouplement flexible à la portion de tube d'échappement en aval de cet accouplement et il est donc nécessaire de monter toute la ligne d'échappement de façon flottante faute de quoi les organes de fixation seraient soumis à des contraintes de fatigue conduisant rapidement à leur rupture. In particular, flexible exhaust couplings are known in which a pivoting part in the form of a spherical ring is fixed to one section of exhaust pipe while a housing is fixed to another section of exhaust pipe and surrounds the pivoting part so as to allow a movement thereof, annular seals being furthermore arranged in the case on either side of the pivoting part. Up to now, the pivoting part has been produced with a very small radius of curvature in order to reduce the size of the coupling. During motor oscillations, for example around a roll axis in the case of a transverse engine, the section of exhaust pipe connected to the engine is subjected to oscillations which are transmitted by the flexible coupling to the portion of exhaust pipe downstream of this coupling and it is therefore necessary to mount any the exhaust line floatingly failing which the fasteners would be subjected to fatigue stresses quickly leading to their rupture.

Une telle structure impLique de Laisser un espace libre important autour de la ligne d'échappement afin de permettre son débattement, et de réaliser les composants de la ligne d'échappement de façon qu'ils résistent aux vibrations auxquelles ils sont soumis lors des débattements de la ligne d'échappement. Such a structure requires leaving a large amount of free space around the exhaust line in order to allow its travel, and making the components of the exhaust line so that they resist the vibrations to which they are subjected during travel of the exhaust line.

Un but de la présente invention est de proposer une Ligne d'échappement comportant des moyens minimisant les vibrations auxquelles est soumis Le tronçon de tube d'échappement en aval de l'accouplement flexible selon un sens de progression des gaz dans la ligne d'échappement. An object of the present invention is to provide an exhaust line comprising means minimizing the vibrations to which the exhaust pipe section downstream of the flexible coupling is subjected in a direction of progression of the gases in the exhaust line. .

En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon L'invention une ligne d'échappement du type décrit ci-dessus dans laquelle La partie de pivotement de l'accou- plement flexible a un rayon de courbure sensiblement égal à une distance entre la partie de pivotement et L'axe d'oscillation du moteur, et dans laquelle la partie de pivotement est sensiblement centrée sur l'axe d'oscillation du moteur. In order to achieve this aim, an exhaust line of the type described above is provided according to the invention in which the pivoting part of the flexible coupling has a radius of curvature substantially equal to a distance between the pivoting part and the axis of oscillation of the motor, and in which the pivoting part is substantially centered on the axis of oscillation of the motor.

Ainsi, lors des oscillations du moteur autour de son axe, la partie d'accouplement flexible qui est reliée au moteur glisse par rapport à la partie d'accouplement flexible disposée en aval de celui-ci de sorte que les oscillations du moteur sont seulement faiblement transmises à la partie aval de la ligne d'échappement. Thus, during the oscillations of the motor around its axis, the flexible coupling part which is connected to the motor slides relative to the flexible coupling part arranged downstream thereof so that the motor oscillations are only weakly transmitted to the downstream part of the exhaust line.

Selon une version avantageuse de l'invention, la partie de pivotement en forme d'anneau sphérique est fixée au tronçon de tube d'échappement relié au moteur tandis que le bottier de l'accouplement flexible est fixé au tronçon de tube d'échappement disposé en aval de l'accou- plement flexible. Ainsi, on minimise l'espace nécessaire pour recevoir l'accouplement flexible. According to an advantageous version of the invention, the pivoting part in the form of a spherical ring is fixed to the section of exhaust pipe connected to the engine while the housing of the flexible coupling is fixed to the section of exhaust pipe arranged. downstream of the flexible coupling. This minimizes the space required to receive the flexible coupling.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à La lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention en liaison avec les dessins ci-joints parmi lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une ligne d'échappement selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie de l'accouplement d'échappement flexible selon un plan perpendiculaire à l'axe d'oscillation du moteur et passant par L'axe de l'accouplement flexible.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a non-limiting embodiment of the invention in conjunction with the attached drawings, among which:
FIG. 1 is a schematic representation of an exhaust line according to the invention,
- Figure 2 is an enlarged sectional view of the flexible exhaust coupling along a plane perpendicular to the axis of oscillation of the engine and passing through the axis of the flexible coupling.

En référence aux figures, la ligne# d'échappement selon l'invention est destinée à être reliée de façon
rigide à un moteur thermique 1, par exemple un moteur transversal de voiture, monté sur des longerons supports 2, formant par exemple le châssis d'un véhicule, par l'inter- médiaire d'organes élastiques 3 pour osciller autour d'un axe d'oscillation 4 vu en bout sur la figure 1.
With reference to the figures, the exhaust line according to the invention is intended to be connected so
rigid to a heat engine 1, for example a transverse car engine, mounted on support beams 2, forming for example the chassis of a vehicle, by means of elastic members 3 to oscillate around an axis oscillation 4 seen at the end in FIG. 1.

La ligne d'échappement comporte un premier tronçon de tube d'échappement 5, ici le collecteur d'échappement du moteur 1, et un second tronçon de tube d'échappement 6 reliés L'un à L'autre par un accouplement d'échappement flexible généralement désigné en 7. Le second tronçon de tube d'échappement est fixé à un support, par exemple un Longeron 8 de la carrosserie d'un véhicule par un organe de liaison 9. The exhaust line comprises a first section of exhaust tube 5, here the exhaust manifold of the engine 1, and a second section of exhaust tube 6 connected to each other by an exhaust coupling. flexible generally designated at 7. The second section of exhaust tube is fixed to a support, for example a longitudinal member 8 of the body of a vehicle by a connecting member 9.

L'accouplement flexible comporte une partie de pivotement 10 en forme d'anneau sphérique fixée à une extrémité du premier tronçon de tube d'échappement 5, et un bottier réalisé à l'extrémité du second tronçon de tube d'échappement 6. Le bottier comporte une collerette annulaire 11 réalisée par exemple par emboutissage de l'extrémité du tronçon de tube d'échappement 6 et une bague annulaire 12 fixée à la collerette annulaire 11. La collerette annu lai rye 11 et La bague annulaire 12 supportent des joints d'étanchéité annulaires 13, par exemple réalisés en tricot métallique comprimé associé à un matériau anti-friction tel que du mica ou du graphite, disposés de part et d'autre de la partie de pivotement 10 du premier tronçon de tube d'échappement.La bague annulaire 12 comporte une ouverture centrale circulaire de diamètre supérieur au diamètre externe du premier tronçon de tube d'échappement 5 de façon à permettre un débattement de la partie de pivotement 10. The flexible coupling comprises a pivoting part 10 in the form of a spherical ring fixed to one end of the first section of exhaust pipe 5, and a shoemaker produced at the end of the second section of exhaust pipe 6. comprises an annular collar 11 produced for example by stamping the end of the exhaust pipe section 6 and an annular ring 12 fixed to the annular collar 11. The annu lai rye collar 11 and the annular ring 12 support seals annular sealing 13, for example made of compressed metallic knitted material associated with an anti-friction material such as mica or graphite, arranged on either side of the pivoting part 10 of the first section of exhaust pipe. annular 12 has a circular central opening with a diameter greater than the external diameter of the first section of exhaust tube 5 so as to allow movement of the part of pivot 10.

La partie de pivotement 10 a un rayon de courbure R qui est sensiblement égal à la distance D entre
la partie de pivotement 10 et l'axe d'oscillation 4 du moteur. De plus, la partie de pivotement 10 est centrée sur l'axe d'oscillation 4 c'est-à-dire qu'elle a son centre de courbure disposé sur cet axe.
The pivoting part 10 has a radius of curvature R which is substantially equal to the distance D between
the pivoting part 10 and the oscillation axis 4 of the motor. In addition, the pivoting part 10 is centered on the axis of oscillation 4, that is to say that it has its center of curvature disposed on this axis.

Le fonctionnement du dispositif selon l'inven- tion est le suivant : au repos, le moteur est de préférence dans une position d'équilibre dans laquelle l'axe de symétrie 15 de la partie de pivotement 10 se confond avec l'axe de symétrie 14 des joints d'étanchéité annulaires 13. Lorsque
Le moteur oscille, par exemple selon un mouvement de roulis dans le cas d'un moteur transversal, la partie de pivotement 10 glisse entre les joints d'étanchéité annulaires 13 sans que ce glissement soit accompagné d'une composante de mouvement selon La direction axiale des joints d'étanchéité.Tant que l'amplitude des oscillations reste inférieure aux débattements Libres du premier tronçon de tube d'échappement 5 dans l'ouverture du boîtier de L'accouplement flexible, le second tronçon de tube d'échappement n'est sollicité que par les forces résultant du frottement des joints d'étanchéité sur La partie de pivotement, c'està-dire des forces très faibles comparativement aux forces qui s'exercent avec les accouplements d'échappement habituels
Lorsque les amplitudes du moteur dépassent les possibilités de débattement libre du premier tronçon de tube d'échappement dans l'ouverture du bottier de l'accouplement flexible, le premier tronçon de tube d'échappement prend appui sur le bord de l'ouverture et entrain le second tronçon de tube d'échappement 6. On notera toutefois que l'amplitude des mouvements du second tronçon de tube d'échappement est alors égale à la différence entre l'amplitude totale des mouvements du premier tronçon de tube d'échappement 5 et la course libre de celui-ci entre les bords de l'ouver- ture du bottier de l'accouplement flexible, c'est-à-dire une amplitude sensiblement réduite par rapport aux dispositifs conventionnels.
The operation of the device according to the invention is as follows: at rest, the motor is preferably in an equilibrium position in which the axis of symmetry 15 of the pivoting part 10 merges with the axis of symmetry 14 of the annular seals 13. When
The motor oscillates, for example according to a rolling movement in the case of a transverse motor, the pivoting part 10 slides between the annular seals 13 without this sliding being accompanied by a movement component in the axial direction As long as the amplitude of the oscillations remains less than the Free travel of the first section of exhaust pipe 5 in the opening of the housing of the flexible coupling, the second section of exhaust pipe is stressed only by the forces resulting from the friction of the seals on the pivoting part, i.e. very low forces compared to the forces exerted with the usual exhaust couplings
When the amplitudes of the engine exceed the possibilities of free movement of the first section of exhaust pipe in the opening of the housing of the flexible coupling, the first section of exhaust pipe is supported on the edge of the opening and goes the second section of exhaust pipe 6. It will however be noted that the amplitude of the movements of the second section of exhaust pipe is then equal to the difference between the total amplitude of the movements of the first section of exhaust pipe 5 and the free travel of the latter between the edges of the opening of the boot of the flexible coupling, that is to say a substantially reduced amplitude compared to conventional devices.

En pratique, on choisira de préférence des dimensions de l'ouverture du bottier de l'accouplement oscillant permettant d'absorber sensiblement tous les mouvements d'oscillations du moteur en régime normal, seules les oscillations plus importantes du moteur lors de son démarrage étant partiellement transmises au second tronçon de tube d'échappement 6. En pratique, le moteur 1 est également soumis à des oscillations autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de roulis et il est donc préférable de prévoir un organe de Liai son 9 du second tronçon de tube d'échappement qui soit flexible afin d'absorber des petits déplacements du second tronçon de tube d'échappement. In practice, the dimensions of the opening of the housing of the oscillating coupling will preferably be chosen, making it possible to absorb substantially all of the oscillating movements of the engine under normal conditions, only the larger oscillations of the engine during its start-up being partially transmitted to the second section of exhaust pipe 6. In practice, the engine 1 is also subjected to oscillations around an axis perpendicular to the roll axis and it is therefore preferable to provide a member of Liai sound 9 of the second section of exhaust pipe which is flexible in order to absorb small displacements of the second section of exhaust pipe.

Bien entendu L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion. En particulier, bien que l'accouplement flexible ait été décrit avec la partie de pivotement 10 fixée au premier tronçon de tube d'échappement 5 relié au moteur et le boîtier fixé au second tronçon de tube d'échappement s'étendant en aval de l'accouplement flexible, on peut prévoir d'inverser la disposition de ces pièces et d'associer le bottier au premier tronçon de tube d'échappement et la partie de pivotement au second tronçon de tube d'échappement. Une telle disposition oblige cependant à prévoir un espace plus important pour le débattement du boftier et est donc généralement peu souhaitable. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention. In particular, although the flexible coupling has been described with the pivoting part 10 fixed to the first section of exhaust pipe 5 connected to the engine and the housing fixed to the second section of exhaust pipe extending downstream of the flexible coupling, provision can be made to reverse the arrangement of these parts and to associate the shoemaker with the first section of exhaust pipe and the pivoting part with the second section of exhaust pipe. Such an arrangement, however, requires a larger space for the travel of the boftier and is therefore generally undesirable.

Bien que dans le mode de réalisation décrit, l'axe longitudinal du second tronçon de tube d'échappement coïncide sensiblement avec l'axe de symétrie des joints d'étanchéité 13, on notera qu'une telle disposition n'est pas essentielle. En particulier, lorsque sur un véhicule la direction longitudinale de la ligne d'échappement ne passe pas par l'axe d'oscillation du moteur, il est nécessaire de prévoir un coude afin que la partie de pivotement 10 reste centrée sur l'axe d'oscillation. Dans ce cas, le coude sera simplement réalisé à un endroit ne perturbant pas de façon sensible l'écoulement des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement. De même, la section du premier tronçon de tube d'échappement et du second tronçon de tube d'échappement sera prévue pour que la section de passage efficace reste suffisante pour un écoulement correct des gaz d'échappement malgré le décentrage des deux tronçons de tube d'échappement lors du pivotement du moteur.  Although in the embodiment described, the longitudinal axis of the second section of exhaust pipe coincides substantially with the axis of symmetry of the seals 13, it should be noted that such an arrangement is not essential. In particular, when on a vehicle the longitudinal direction of the exhaust line does not pass through the axis of oscillation of the engine, it is necessary to provide an elbow so that the pivoting part 10 remains centered on the axis d 'oscillation. In this case, the elbow will simply be made at a location which does not significantly disturb the flow of exhaust gases in the exhaust line. Likewise, the section of the first section of exhaust pipe and of the second section of exhaust pipe will be provided so that the effective passage section remains sufficient for a correct flow of the exhaust gases despite the offset of the two sections of pipe. exhaust when the engine swivels.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Ligne d'échappement comportant un premier tronçon de tube d'échappament (5) relié à un moteur (1) monté pou-r osciller autour d'un axe d'oscillation (4), et un second tronçon de tube d'échappement (6) relié au premier tronçon de tube d'échappement (5) par un accouplement d'échappement flexible (7) comportant une partie de pivotement (10) en forme d'anneau sphérique fixée à l'un des tronçons de tube d'échappement, un bottier entourant la partie de pivotement de façon à permettre un débattement de celle-ci, et des joints d'étanchéité annulaires (13) disposés dans le boîtier de part et d'autre de la partie de pivotement (10), caractérisée en ce que la partie de pivotement (10) a un rayon de courbure (R) sensiblement égal à une distance (D) entre la partie de pivotement et l'axe d'oscillation (4) du moteur, et en ce que la partie de pivotement (10) est sensiblement centrée sur l'axe d'oscillation (4) du moteur. 1. Exhaust line comprising a first section of exhaust tube (5) connected to an engine (1) mounted for oscillating around an axis of oscillation (4), and a second section of tube exhaust (6) connected to the first section of exhaust tube (5) by a flexible exhaust coupling (7) comprising a pivoting portion (10) in the form of a spherical ring fixed to one of the sections of tube d exhaust, a case surrounding the pivoting part so as to allow a clearance thereof, and annular seals (13) arranged in the housing on either side of the pivoting part (10), characterized in that the pivoting part (10) has a radius of curvature (R) substantially equal to a distance (D) between the pivoting part and the oscillation axis (4) of the motor, and in that the pivoting part (10) is substantially centered on the axis of oscillation (4) of the motor. 2. Ligne d'échappement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de pivotement (10) est fixée au premier tronçon de tube d'échappement (5) et le bottier est fixé au second tronçon de tube d'échappement (6).  2. Exhaust line according to claim 1, characterized in that the pivoting part (10) is fixed to the first section of exhaust pipe (5) and the case is fixed to the second section of exhaust pipe (6 ).
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