FR2938603A3

FR2938603A3 - Agencement de conduite d'echappement de moteur a explosion

Info

Publication number: FR2938603A3
Application number: FR0857872A
Authority: FR
Inventors: Olivier Miriel
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-05-21

Abstract

L'invention concerne un agencement de conduite d'échappement en sortie d'un moteur quatre temps bicylindre, chaque cylindre (1, 2) comportant une sortie des gaz d'échappement (1A, 2A), cet agencement comportant plusieurs tronçons de conduite de longueur différente, dont la première extrémité est disposée en aval desdites sorties des gaz d'échappement (1A, 2A) et dont la seconde extrémité est disposée en amont d'un obstacle (3). Selon l'invention, cet agencement comporte des moyens pour diriger les gaz d'échappement dans un tronçon définissant un chemin spécifique, en fonction du régime du moteur.

Description

AGENCEMENT DE CONDUITE D'ECHAPPEMENT DE MOTEUR A EXPLOSION L'invention concerne un agencement de conduite d'échappement 5 de moteur à explosion. Une telle conduite d'échappement est disposée en sortie d'un moteur et est destinée à l'évacuation des gaz d'échappement. En aval de cette conduite sont souvent mis en place des moyens de dépollution tels qu'un pot catalytique et un filtre à particules. 10 Lors de l'échappement de gaz hors d'un cylindre de moteur automobile, cet échappement de gaz sous pression entraîne la création d'une onde de pression qui se propage dans la conduite d'échappement jusqu'à venir se réfléchir sur le premier obstacle, à savoir le pot catalytique, et revenir à la sortie d'échappement du cylindre où elle 15 peut perturber une bonne évacuation des gaz du cycle suivant. Le document de brevet US 5 044 159 décrit un agencement de conduite d'échappement en sortie d'un moteur mufti cylindres à deux temps comportant en sortie des gaz d'échappement de chaque cylindre un premier tronçon de conduite, tous ces tronçons étant connectés 20 ensemble par un collecteur et, en sortie de ce collecteur et en amont d'un pot catalytique, deux seconds tronçons de conduite de longueur différente et de section identique connectés ensemble en amont du pot catalytique au moyen d'un premier diffuseur et d'un second diffuseur. Le but d'un tel agencement est d'utiliser l'onde d'aspiration 25 engendrée dans le premier diffuseur pour amortir la réflexion de la première onde de pression générée par l'échappement des gaz des autres cylindres, en choisissant précisément la longueur des seconds tronçons, la réflexion des ondes de pression et surtout leur retour en sortie d'échappement des cylindres étant ainsi décalées dans le temps. 30 L'échappement des gaz est ainsi amélioré. L'objet de l'invention est également d'améliorer la performance d'un moteur relativement à l'influence des ondes acoustiques de pression des gaz d'échappement. Elle concerne cependant un moteur quatre temps bicylindre. Des études de la déposante ont mené à découvrir que, pour de tels moteurs, le comportement de ces ondes de pression dépend fortement du régime du moteur et l'invention propose un agencement de conduite d'échappement en sortie d'un moteur quatre temps bicylindre, chaque cylindre comportant une sortie des gaz d'échappement, cet agencement comportant plusieurs tronçons de conduite de longueur différente, dont la première extrémité est disposée en aval desdites sorties des gaz d'échappement et dont la seconde extrémité est disposée en amont d'un obstacle, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour diriger les gaz d'échappement dans un tronçon définissant un chemin spécifique, en fonction du régime du moteur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite première extrémité de chaque tronçon est disposée directement sur ladite sortie des gaz d'échappement de chaque cylindre. Il est ainsi réalisé un traitement individuel de l'onde acoustique 20 de chaque cylindre. De préférence, lesdits tronçons sont également de section différente. Avantageusement, les tronçons de longueur inférieure sont de section supérieure. 25 Cette caractéristique permet de diminuer les pertes de charge, en particulier lorsque la vitesse des gaz d'échappement est élevée, à haut régime du moteur. L'agencement peut consister en un méandre de tronçons de conduite dont l'entrée est équipée d'une vanne commandée. 30 De préférence, lesdits tronçons sont au nombre de deux par cylindre. Avantageusement, un chemin spécifique est défini pour chaque plage de régime suivant : 1000 à 2000 tours/mn, 2000 à 3000 tours/mn, 3000 à 4000 tours/mn et 4000 à 5000 tours/mn.

Lesdits tronçons peuvent être agencés en deux premiers tronçons dont une extrémité est disposée en aval de chaque dite sortie des gaz d'échappement et en deux seconds tronçons dont une extrémité est disposée en amont dudit obstacle et s'y connectant en un dernier tronçon commun.

Un tronçon en boucle peut se raccorder entre chaque dit premier tronçon et chaque dit second tronçon. Avantageusement, ledit moteur est calé à 180°. Cette caractéristique diminue les problèmes de vibrations mécaniques et augment la performance du moteur.

Ledit obstacle peut être un moyen de dépollution ou l'air situé en sortie de ladite conduite d'échappement. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. Les figures sont des vues de dessus d'un agencement de conduite d'échappement, avec le chemin spécifique des gaz selon plusieurs plages de régime du moteur. Conformément à l'invention, l'agencement de conduite d'échappement est destiné à la sortie d'un moteur quatre temps bicylindre, chaque cylindre 1, 2 comportant une sortie des gaz d'échappement 1A, 1B. De préférence, le moteur est calé à 180°, c'est- à-dire que les cycles des deux cylindres sont déphasés de cet angle. Cet agencement comporte plusieurs tronçons de conduite de longueur et de section différentes, dont la première extrémité est disposée est disposée directement sur la sortie des gaz d'échappement 1A, 1B de chaque cylindre et dont la seconde extrémité est disposée en amont d'un obstacle, qui, selon la figure 1, est un moyen de dépollution, à savoir un pot catalytique 3, mais qui peut également être l'air situé en sortie de la conduite d'échappement, dans le cas d'absence de moyen de dépollution ou autre dispositif. Les tronçons de longueur supérieure sont de section inférieure. Les tronçons sont au nombre de deux par cylindre 1, 2 et l'agencement consiste en un méandre de tronçons de conduite dont l'entrée est équipée d'une vanne commandée. Ils sont agencés en deux premiers tronçons 4, 5, relativement courts et de section relativement importante, dont une extrémité est disposée à la sortie des gaz d'échappement 1A, 2A, en deux seconds tronçons 6, 7 dont une extrémité est disposée en amont du pot catalytique 3 et s'y connectant en un dernier tronçon commun 8 et en un tronçon en boucle 9, 10, relativement long et de section relativement faible, raccordé entre chaque premier tronçon 4, 5 et chaque second tronçon 6, 7. Une vanne V1, V2 commandée est disposée à l'entrée de chaque tronçon en boucle 9, 10, et assure soit la fermeture de ce tronçon en boucle 9, 10, soit la fermeture du second tronçon 6, 7 adjacent.

Les seconds tronçons 6, 7 comportent chacun un déflecteur 11, 12 qui dirige les gaz vers le tronçon commun 8, lorsque les vannes V1, V2 ferment le tronçon en boucle 9, 10. L'objet de ces vannes commandées est de diriger les gaz d'échappement dans un tronçon définissant un chemin spécifique, en 25 fonction du régime du moteur. La figure 1 illustre en ombré ce chemin spécifique pour une plage de régime de 1000 à 2000 tours/mn et une plage de régime de 3000 à 4000 tours/mn. Les vannes V1, V2 ferment l'entrée des tronçons en boucle 9, 10 30 et les gaz d'échappement s'écoulent dans les premiers et les seconds tronçons jusqu'au pot catalytique 3. La figure 2 illustre en ombré ce chemin spécifique pour une plage de régime de 2000 à 3000 tours/mn. La vanne V1 ferme le passage direct dans le second tronçon 6 et la vanne V2 ferme l'entrée du tronçon en boucle 10. Les gaz d'échappement du premier cylindre 1 s'écoulent dans le premier tronçon 4 et le tronçon en boucle 9 puis jusqu'au pot catalytique 3 et les gaz d'échappement du second cylindre 2 s'écoulent dans le premier tronçon 5 et le second tronçon 7 jusqu'au pot catalytique 3.

La figure 3 illustre en ombré ce chemin spécifique pour une plage de régime de 4000 à 5000 tours/mn. Les vannes V1, V2 ferment le passage direct dans les seconds tronçons 6, 7 et les gaz d'échappement s'écoulent dans les premiers tronçons 4, 5 et les tronçons en boucle 9, 10 puis jusqu'au pot catalytique 3. Cet exemple de réalisation s'applique spécifiquement à un moteur calé à 180° mais le principe de l'invention qui consiste à diriger les gaz d'échappement dans un tronçon définissant un chemin spécifique, en fonction du régime du moteur, s'applique à tout moteur bicylindre quel que soit le déphasage entre les cylindres. Cet exemple de réalisation par méandre convient particulièrement à une architecture de conduite d'échappement où le pot catalytique est relativement proche de la sortie des cylindres, ce qui est favorable à l'amorçage de ce pot.

A titre d'exemple, les deux premiers tronçons 4, 5, précédemment dit relativement courts et de section relativement importante, ont une longueur comprise entre 50 et 200 mm et un diamètre compris entre 40 et 60 mm. Les tronçons en boucle 9, 10, précédemment dits relativement long et de section relativement faible, ont une longueur comprise entre 500 et 2000 mm et un diamètre 6

Claims

REVENDICATIONS1. Agencement de conduite d'échappement en sortie d'un moteur quatre temps bicylindre, chaque cylindre (1,
2) comportant une sortie des gaz d'échappement (1A, 2A), cet agencement comportant plusieurs tronçons de conduite de longueur différente, dont la première extrémité est disposée en aval desdites sorties des gaz d'échappement (1A, 2A) et dont la seconde extrémité est disposée en amont d'un obstacle (3), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour diriger les gaz d'échappement dans un tronçon définissant un chemin spécifique, en fonction du régime du moteur. 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite première extrémité de chaque tronçon est disposée directement sur ladite sortie des gaz d'échappement (1A, 2A) de chaque cylindre.
3. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits tronçons sont également de section différente.
4. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les tronçons de longueur inférieure sont de section supérieure.
5. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un méandre de tronçons de conduite dont l'entrée est équipée d'une vanne commandée (V1, V2).
6. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits tronçons sont au nombre de deux par cylindre.
7. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que un chemin spécifique est défini pour chaque plage de régime suivant : 1000 à 2000 tours/mn, 2000 à 3000 tours/mn, 3000 à 4000 tours/mn et 4000 à 5000 tours/mn.
8. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits tronçons sont agencés en deux premiers tronçons (4, 5) dont une extrémité est disposée en aval de chaque dite sortie des gaz d'échappement (1A, 2A) et en deux seconds tronçons (6, 7) dont une extrémité est disposée en amont dudit obstacle (3) et s'y connectant en un dernier tronçon commun (8).
9. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un tronçon en boucle (9,
10) se raccorde entre chaque dit premier tronçon (4, 5) et chaque dit second tronçon (6, 7). 10. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moteur est calé à 180°.
11. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit obstacle (3) est un moyen de dépollution.