FR3074220A1 - Silencieux d’echappement - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un silencieux (1) d'échappement pour ligne d'échappement de moteur thermique comportant : - une enveloppe (2) s'étendant selon un axe longitudinal (X'), - une coupelle (4, 5) maintenue transversalement à cet axe longitudinal (X') par l'enveloppe (2), caractérisé en ce que la coupelle (4, 5) comprend deux parties parallèles et décalées l'une par rapport à l'autre, reliées au niveau de leur décalage par une zone sécable pour une direction prédéterminée d'effort (F) tendant à rapprocher les deux parties de la coupelle (4, 5).

Description

La présente invention se rapporte au domaine des échappements de véhicules. L’invention concerne plus particulièrement un silencieux d’échappement pour moteur thermique, notamment pour véhicule automobile.
Les véhicules équipés de moteur thermique comporte une ligne d'échappement raccordée à ce moteur thermique et destiné à atténuer les émissions sonores résultant du fonctionnement du moteur thermique.
Un tel silencieux est généralement implanté sous le châssis du véhicule, notamment à proximité d'un train arrière ou d'un réservoir. Ce silencieux comporte un boîtier, un conduit d'entrée des gaz d’échappement qui débouche à l'intérieur du boîtier et un ou plusieurs conduits de sortie débouchant d'une part à l'intérieur du boîtier et d'autre part vers l'atmosphère.
Des parois de maintien, encore désignées coupelles situées aux extrémités longitudinales du boîtier ainsi que des coupelles internes permettent d'assurer le guidage des conduits. En outre, les coupelles internes sont munies de trous de passage des gaz d'échappement et délimitent des chambres permettant d'atténuer les vibrations de fonctionnement du moteur thermique.
Lorsque le silencieux est orienté transversalement par rapport à un axe longitudinal du véhicule automobile, en cas de choc en partie arrière, les nouvelles normes imposent que le silencieux présente de bonnes caractéristiques de compressibilité afin d'absorber le choc. Or, il a été observé qu'en cas de choc sur le silencieux, les coupelles rigidifient le boîtier ce qui impose l'application d'un effort important avant de faire céder les coupelles.
L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un silencieux d’échappement pour ligne d'échappement de moteur thermique comportant :
- une enveloppe s’étendant selon un axe longitudinal,
- une coupelle maintenue transversalement à cet axe longitudinal par l’enveloppe, caractérisé en ce que la coupelle comprend deux parties parallèles et décalées l’une par rapport à l’autre, reliées au niveau de leur décalage par une zone sécable pour une direction prédéterminée d’effort tendant à rapprocher les deux parties de la coupelle.
L’effet technique est de permettre à la coupelle de se couper en deux parties en cas de choc, ces deux parties pouvant alors coulisser l’une par rapport à l’autre et donc de compacter transversalement le silencieux.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Selon une réalisation, la zone sécable est formée par des points de soudures. Cela permet une plus grande liberté de calibration de la rupture en fonction de l’intensité du choc, selon le nombre et la taille retenus des points de soudure.
Selon une réalisation, la zone sécable est venue de matière des deux parties et joint celles-ci au niveau de leur décalage. Cela permet une fabrication initiale de coupelle en une seule pièce.
Selon une réalisation, la zone sécable comprend des perforations pour fragiliser encore plus cette zone.
Selon une réalisation, le silencieux comprend un tube traversant une des deux parties de la coupelle et en ce que ce tube comprend des perforations disposées à l’endroit où l’autre partie de coupelle va venir en contact lors de son rapprochement pendant l’application de l’effort. Cela permet de rendre plus facile le sectionnement du tube.
Selon une réalisation, l’enveloppe une tôle enroulée et la coupelle est une coupelle interne et/ou d’extrémité.
Selon une réalisation, l’enveloppe est formée de deux demi-coques et en ce que la coupelle est une coupelle interne.
L’invention a aussi pour objet une ligne d’échappement de moteur thermique, caractérisée en ce qu’elle comprend un silencieux de l’invention.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile s’étendant selon un axe longitudinal et comportant une telle ligne d’échappement, le silencieux étant disposé dans le véhicule transversalement par rapport à cet axe longitudinal.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- La figure 1 est une représentation schématique partielle de dessous du véhicule automobile illustrant un mode de réalisation de silencieux de la présente invention en position transversale dans le véhicule.
- La figure 2 est une vue schématique de l’intérieur du mode de réalisation de silencieux de la figure 1.
- La figure 3 est une représentation schématique de face et de dessus d’un premier mode de réalisation de coupelle de silencieux selon l’invention.
- La figure 4 est une représentation schématique de face et de dessus d’un second mode de réalisation de coupelle de silencieux selon l’invention.
- La figure 5 est une représentation schématique de face d’une variante du second mode de réalisation de coupelle de silencieux selon l’invention.
- La figure 6 est une représentation schématique de perforations sur les tubes traversant les coupelles aménagées de sorte à faciliter l’effet guillotine lors du coulissement des demi-coupelles.
- Figure 7est une représentation schématique de face de la disposition des deux parties de coupelle après le choc.
La figure 1 présente une vue d’ensemble du dessous de caisse de la partie arrière d’un véhicule avec une partie de l’environnement et du silencieux. Le véhicule s’étend longitudinalement selon un axe X. Arrière et avant sont ici définis relativement cet axe longitudinal X, selon le sens habituel donné pour définir l’avant et l’arrière d’un véhicule.
La figure 1 montre un silencieux 1 de ligne d'échappement de moteur thermique de véhicule automobile. Le silencieux 1 est en l'occurrence implanté à l’arrière d'un bac de batterie référencé 10. Alternativement, le silencieux 1 peut être implanté à l’arrière d'un train arrière ou d'un réservoir de carburant.
Le silencieux 1 ainsi représenté comporte une enveloppe 2 externe, de forme tubulaire, s’étendant en longueur selon un axe X’, mais orientée transversalement par rapport à l’axe X longitudinal du véhicule automobile. Les deux axes X et X’ sont donc ici perpendiculaires.
En référence à la figure 1 et à la figure 2, cette enveloppe 2 externe est fermée à chacune de ses extrémités par une coupelle, respectivement 3, 6. Dans ce mode de réalisation, la coupelle d’extrémité 3 est traversée par un tube 7 d'entrée des gaz d'échappement, tandis que la coupelle d’extrémité 4 est traversée par un premier tube 8 de sortie de ces gaz dans l'atmosphère.
Le silencieux 1 comporte encore deux autres coupelles intérieures 4, 5. Dans ce mode de réalisation, la coupelle d’extrémité 6 est traversée par un second tube 8’ de sortie des gaz d'échappement. En variante, le silencieux 1 peut ne comporter que le seul tube 8 de sortie de gaz. En variante, le silencieux peut ne pas avoir de premier tube 8 et avoir le second tube 8’. L’enveloppe 2 maintient les coupelles 3, 4, 5, 6 transversalement par rapport à l’axe longitudinal X’ du silencieux 1.
Le tube 7 d'entrée comporte une portion longitudinale 7a connectée à un conduit d'échappement et une portion transversale 7b s'étendant à l'intérieur de l’enveloppe du boîtier 15 ces deux portions 7a, 7b étant reliées entre elles par une portion coudée 7c.
A l'intérieur de l'enveloppe 2, la portion transversale du tube 7 d'entrée de gaz est fixée à travers la coupelle d’extrémité 3 et la coupelle intérieure 4 par des trous de passage prévus à cet effet. L’extrémité ouverte de la portion transversale 7b débouche au-delà de la coupelle intérieure 4.
Le premier tube de sortie 8 comprend une portion transversale 8a fixée à travers la coupelle d’extrémité 6 et les coupelles intérieure 4, 5, par des trous de passage prévus à cet effet. L’extrémité ouverte de la portion transversale 8a débouche au-delà de la coupelle intérieure 4. La portion transversale 8a est reliée à une portion longitudinale 8b débouchant à l’air libre.
De la même manière, le second tube de sortie 8’ comprend une portion transversale 8c fixée à travers la coupelle d’extrémité 3 et la coupelle intérieure 4, par des trous de passage prévus à cet effet. L’extrémité ouverte de la portion transversale 8b débouche au-delà de la coupelle intérieure 4. La portion transversale 8c est reliée à une portion longitudinale 8d débouchant à l’air libre.
Les coupelles internes 4, 5 sont en outre munies de trous de passage des gaz d'échappement et délimitent des chambres permettant d'atténuer les vibrations de fonctionnement du moteur thermique.
L’enveloppe 2 du silencieux pourra par exemple être constitué par une feuille de tôle, notamment en acier, enroulée autour des coupelles 3, 4, 5, 6 puis sertie pour assurer l'assemblage du silencieux 1. La fixation peut éventuellement être complétée par des points de soudage. Dans ce cas l’invention, s’applique de préférence aux coupelles internes, mais dans le cas d’un besoin de fragilisation accrue du silencieux 1, l’invention peut aussi s’appliquer aux coupelles d’extrémité.
Alternativement, L’enveloppe 2 du silencieux est formé par deux demi-coques positionnées autour des coupelles intérieures 4, 5 et fixées l'une avec l'autre. Les deux demi-coques peuvent être serties ou poinçonnées l'une avec l'autre. Dans ce mode de réalisation, les coupelles d’extrémité 3, 6 sont remplacées par les bords des deux demicoques et l’invention s’applique au aux coupelles internes.
Généralement, la direction d'application des efforts F lors d'un choc arrière est sensiblement confondue avec l'axe X. Afin que le silencieux s’écrase plus facilement en cas de choc arrière, lorsque celui-ci est implantée transversalement par rapport au véhicule, il est prévu d’aménager sur au moins un des coupelles intérieures 4, 5 une zone de faiblesse structurelle, donc sécable en cas de choc.
La figure 3 présente maintenant un premier mode de réalisation de coupelle conforme à l’invention en prenant ici comme exemple la coupelle interne 4.
Cette coupelle 4 interne est formée de deux parties 4a, 4b, par exemple en tôle dont l’épaisseur est visible sur la vue de dessus par la référence 30, ces deux parties étant planes. Ces deux parties 4a et 4b de coupelle, sont parallèles, mais décalées l’une par rapport à l’autre. Dans ce mode de réalisation, les deux parties 4a et 4b de coupelle se recouvrent l’une par rapport à l’autre et sont reliées au niveau de leur décalage par une zone sécable, cette zone sécable étant formée dans ce cas par des points de soudure 31 qui assemblent des deux parties et disposés dans la zone de recouvrement. Les points 31 de soudure sont calibrés pour former une faiblesse structurelle et obtenir la rupture à l’effort souhaitée. La zone sécable l’est pour une direction prédéterminée d’effort F tendant à rapprocher les deux parties 4a, 4b de la coupelle, ce qui sera le cas pour un silencieux placé transversalement à l’arrière d’un véhicule et recevant un choc arrière. Lorsque les points de soudure cèdent, les parties 4a, 4b coulissent l’une par rapport à l’autre ce qui permet de compacter le silencieux. Le décalage des deux parties évite que les tranches des deux parties 4a, 4b de coupelle se croisent en cas de choc et gêne leur coulissement.
La coupelle peut comprendre également sur sa périphérie un bord 32 servant au maintien de la coupelle par l’enveloppe 2.
La figure 4 présente maintenant un second mode de réalisation de coupelle conforme à l’invention en prenant ici comme exemple la coupelle interne 4.
Comme pour le premier mode de réalisation, cette coupelle 4 interne est formée de deux parties 4a, 4b, parallèles, mais décalées l’une par rapport à l’autre. Dans ce second mode de réalisation, les deux parties 4a et 4b de coupelle ne se recouvrent pas mais sont reliées au niveau de leur décalage par une zone sécable 33, cette zone sécable étant ici formé par le raccord de matière entre les deux parties, au niveau du décalage entre ces deux parties 4a, 4b. Le raccord 33 et les deux parties, sont venues de matière, autrement dit forment une seule pièce de même matière. Le raccord 33 forme avec chaque partie 4a, 4b respectivement un pli 34a, 34b. Lors du choc les deux parties vont se rapprocher, les plis 34a, 34b s’accentuer et se fragiliser pour finalement casser et permettre le coulissement des deux parties 4a, 4b l’une par rapport à l’autre et donc le compactage du silencieux 1.
La figure 5 présente une variante du second mode de réalisation décrit à la figure 4. Ce mode de réalisation diffère du précédent en ce que des perforations 35 sont ajoutées dans la zone sécable 33, dans le raccord de matière entre les deux parties 4a, 4b. Ces perforations 35 fragilisent encore plus la zone sécable 33.
La figure 6 présente une variante de réalisation, dans laquelle il est prévu de fragiliser également les tubes qui traversent la coupelle interne afin qu’ils puissent être plus facilement guillotinés par la moitié de coupelle qui ne porte pas le tube.
A cet effet, comme illustré par la figure 6, les tubes 7, 8 qui traversent la coupelle interne 5, sont dotés de perforations 36 pour affaiblir ces tubes. Les tubes 7, 8 sont ici portés par la partie 4a de la coupelle 4. Les perforations sont placées à la périphérie des tubes 7, 8 au niveau de l’endroit où l’autre partie 4b de coupelle, lors de l’application de l’effort F, va venir coulisser, se rapprocher des tubes et finalement les couper par un effet guillotine. La figure 7 illustre la position des deux demi coupelles 4a, 4b, après le choc, avec une des parties de la coupelle ayant sectionné transversalement une partie des tubes portés par l’autre partie de coupelle 4.
L’invention est facile à implanter et permet en cas de choc dans la direction transversale 5 du silencieux d’avoir une compacité de l’échappement par compression et sous un effort moins important que si le dispositif n’était pas présent. L’invention de garder pour un fonctionnement normal un volume de silencieux suffisant pour la partie acoustique et thermique.
REVENDICATIONS

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Silencieux (1) d’échappement pour ligne d'échappement de moteur thermique comportant :
    - une enveloppe (2) s’étendant selon un axe longitudinal (X’),
    - une coupelle (4, 5) maintenue transversalement à cet axe longitudinal (X’) par l’enveloppe (2), caractérisé en ce que la coupelle (4, 5) comprend deux parties parallèles et décalées l’une par rapport à l’autre, reliées au niveau de leur décalage par une zone sécable pour une direction prédéterminée d’effort (F) tendant à rapprocher les deux parties de la coupelle (4, 5).
  2. 2. Silencieux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone sécable est formée par des points (31 ) de soudures.
  3. 3. Silencieux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone sécable (33) est venue de matière des deux parties (4a, 4b) et joint celles-ci au niveau de leur décalage.
  4. 4. Silencieux selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone sécable (33) comprend des perforations (35).
  5. 5. Silencieux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un tube (7, 8) traversant une des deux parties de la coupelle (4, 5) et en ce que ce tube (7, 8) comprend des perforations (36) disposées à l’endroit où l’autre partie de coupelle va venir en contact lors de son rapprochement pendant l’application de l’effort (F).
  6. 6. Silencieux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe (2) est une tôle enroulée et en ce que la coupelle est une coupelle interne (4, 5) et/ou d’extrémité (3, 6).
  7. 7. Silencieux selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’enveloppe (2) est formée de deux demi-coques et en ce que la coupelle est une coupelle interne.
  8. 8. Ligne d’échappement de moteur thermique, caractérisée en ce qu’elle comprend un silencieux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  9. 9. Véhicule automobile s’étendant selon un axe longitudinal (X), caractérisé en ce qu’il comporte une ligne d’échappement selon la revendication précédente, le silencieux (1) étant disposé dans le véhicule transversalement par rapport à cet axe longitudinal (X).
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