FR3128756A1 - Vanne d’échappement - Google Patents

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Julien CAMBILLARD
François LACOUTURE
Maxime ESNAULT
Matthias Berger
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Abstract

Titre : Vanne d’échappement L’invention concerne une vanne d’échappement (1) comprenant un corps (2) sensiblement tubulaire, s’étendant selon un axe d’extension (A), un arbre (3) rotatif autour d’un axe de rotation (B), un premier siège (4), un deuxième siège (5), les deux sièges (4, 5) définissant un diamètre de siège (D) passant, un volet (6), présentant un diamètre de volet (D’) obturant, circonscrivant le diamètre de siège (D), une première bordure (7), une deuxième bordure (8), la rotation de l’arbre (3) permettant une rotation du volet (6) alternativement entre une orientation fermée et une orientation ouverte, où le premier siège (4) et le deuxième siège (5) et/ou la première bordure (7) et la deuxième bordure (8) comprennent des éléments de contact flexibles. Figure d’abrégé : Figure 1

Description

Vanne d’échappement
L’invention concerne une vanne d’échappement.
Il est connu de disposer une vanne d’échappement sur une ligne d’échappement de manière à réaliser différentes fonctions de régulation du flot de gaz d’échappement. Une telle vanne est typiquement une vanne à volet et siège.
Afin de fournir de bonnes caractéristiques acoustiques et ne pas produire de grincement, couinement, sifflement, cliquetis ou autres bruits indésirables, il convient qu’une telle vanne présente un faible débit de fuite en position fermée. Pour cela il convient de réaliser une bonne étanchéité lorsque le volet est en orientation fermée, en contact avec le siège.
Les vannes d’échappement de l’art antérieur sont systématiquement réalisées avec siège et volet rigides. Aussi, une bonne étanchéité nécessite des siège et volet présentant des tolérances de fabrication et d’assemblage très précises. Ceci conduit à des coûts importants.
L’invention se propose de trouver une alternative permettant de réaliser une bonne étanchéité à coût réduit.
Pour cela, l’invention a pour objet une vanne d’échappement comprenant un corps sensiblement tubulaire, s’étendant selon un axe d’extension, un arbre, traversant le corps, rotatif autour d’un axe de rotation sécant à l’axe d’extension, un premier siège, solidaire du corps, de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement d’une première extrémité de l’arbre à une deuxième extrémité de l’arbre selon le sens trigonométrique, un deuxième siège, solidaire du corps, de forme sensiblement hémi-annulaire, sensiblement coplanaire avec le premier siège, s’étendant angulairement sensiblement de la deuxième extrémité de l’arbre à la première extrémité de l’arbre selon le sens trigonométrique, les deux sièges définissant un diamètre de siège passant, un volet, sensiblement plan, disposé dans le corps, solidaire de l’arbre, présentant un diamètre de volet obturant, circonscrivant le diamètre de siège, une première bordure, solidaire du volet, de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement de la première extrémité de l’arbre à la deuxième extrémité de l’arbre selon le sens trigonométrique, une deuxième bordure, solidaire du volet, de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement de la deuxième extrémité de l’arbre à la première extrémité de l’arbre selon le sens trigonométrique, la rotation de l’arbre permettant une rotation du volet alternativement entre une orientation fermée où la première bordure vient en regard/contact du premier siège, la deuxième bordure vient en regard/contact du deuxième siège et le volet se superpose au diamètre de siège de manière à l’obturer, et une orientation ouverte différente où le volet libère le diamètre de siège, où le premier siège et le deuxième siège et/ou la première bordure et la deuxième bordure comprennent des éléments de contact flexibles.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :
- les éléments de contact flexibles du premier siège et du deuxième siège comprennent des dents centripètes et les éléments de contact flexibles de la première bordure et de la deuxième bordure comprennent des dents centrifuges,
- les dents sont sensiblement équidistantes, - les dents sont réalisées en un matériau à forte élasticité, tel un acier à ressort ou un alliage de nickel, préférentiellement de l’inconel, et présentent une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,1 mm,
- la première bordure et la deuxième bordure sont rapportées sur le volet,
- le premier siège, respectivement le deuxième siège, respectivement la première bordure, respectivement la deuxième bordure, comprend une première demi-bague comprenant une première série de dents et au moins une deuxième demi-bague, superposée à la première demi-bague, comprenant une deuxième série de dents décalées relativement aux dents de la première série, préférentiellement en quinconce,
- le premier siège et le deuxième siège sont réalisés de matière,
- la vanne d’échappement comprend une bague annulaire, de manière à former le premier siège et le deuxième siège, et symétrique de manière à pouvoir être retournée à 180 ° autour de l’axe de rotation, à l’exception des dents, angulairement décalées d’une demi-largeur de dent,
- les dents présentent une extrémité distale arrondie,
- un diamètre de fond des dents centripètes circonscrit le diamètre de volet et un diamètre de fond des dents centrifuges est inscrit dans le diamètre de siège,
- le nombre de dents est compris entre 2 et 2000, préférentiellement entre 2 et 500, encore préférentiellement entre 10 et 100, encore plus préférentiellement entre 30 et 60.
Dans un deuxième aspect de l’invention, une ligne d’échappement comprenant une telle vanne d’échappement.
Dans un troisième aspect de l’invention, un véhicule comprenant une telle ligne d’échappement.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :
montre, en vue perspective, une vanne d’échappement selon l’invention,
montre, en vue perspective éclatée, la vanne de la ,
montre, en vue coupée la vanne de la en orientation fermée,
montre, en vue coupée la vanne de la en orientation ouverte,
montre, en vue de face, une superposition de deux bagues annulaires de siège,
montre, en vue de face, un détail de la superposition de la .

Claims (13)

  1. Vanne d’échappement (1) comprenant un corps (2) sensiblement tubulaire, s’étendant selon un axe d’extension (A), un arbre (3), traversant le corps (2), rotatif autour d’un axe de rotation (B) sécant à l’axe d’extension (A), un premier siège (4), solidaire du corps (2), de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement d’une première extrémité (9) de l’arbre (3) à une deuxième extrémité (10) de l’arbre (3) selon le sens trigonométrique, un deuxième siège (5), solidaire du corps (2), de forme sensiblement hémi-annulaire, sensiblement coplanaire avec le premier siège (4), s’étendant angulairement sensiblement de la deuxième extrémité (10) de l’arbre (3) à la première extrémité (9) de l’arbre (3) selon le sens trigonométrique, les deux sièges (4, 5) définissant un diamètre de siège (D) passant, un volet (6), sensiblement plan, disposé dans le corps (2), solidaire de l’arbre (3), présentant un diamètre de volet (D’) obturant, circonscrivant le diamètre de siège (D), une première bordure (7), solidaire du volet (6), de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement de la première extrémité (9) de l’arbre (3) à la deuxième extrémité (10) de l’arbre (3) selon le sens trigonométrique, une deuxième bordure (8), solidaire du volet (6), de forme sensiblement hémi-annulaire, s’étendant angulairement sensiblement de la deuxième extrémité (10) de l’arbre (3) à la première extrémité (9) de l’arbre (3) selon le sens trigonométrique, la rotation de l’arbre (3) permettant une rotation du volet (6) alternativement entre une orientation fermée où la première bordure (7) vient en regard/contact du premier siège (4), la deuxième bordure (8) vient en regard/contact du deuxième siège (5) et le volet (6) se superpose au diamètre de siège (D) de manière à l’obturer, et une orientation ouverte différente où le volet (6) libère le diamètre de siège (D), caractérisée en ce que le premier siège (4) et le deuxième siège (5) et/ou la première bordure (7) et la deuxième bordure (8) comprennent des éléments de contact flexibles.
  2. Vanne d’échappement (1) selon la revendication précédente, où les éléments de contact flexibles du premier siège (4) et du deuxième siège (5) comprennent des dents (11) centripètes et les éléments de contact flexibles de la première bordure (7) et de la deuxième bordure (8) comprennent des dents (12) centrifuges.
  3. Vanne d’échappement (1) selon la revendication précédente, où les dents (11, 12) sont sensiblement équidistantes.
  4. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, où les dents (11, 12) sont réalisées en un matériau à forte élasticité, tel un acier à ressort ou un alliage de nickel, préférentiellement de l’inconel, et présentent une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,1 mm.
  5. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, où la première bordure (7) et la deuxième bordure (8) sont rapportées sur le volet (6).
  6. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, où le premier siège (4), respectivement le deuxième siège (5), respectivement la première bordure (7), respectivement la deuxième bordure (8), comprend une première demi-bague (13) comprenant une première série de dents (11) et au moins une deuxième demi-bague (14), superposée à la première demi-bague (13), comprenant une deuxième série de dents (11’) décalées relativement aux dents (11) de la première série, préférentiellement en quinconce.
  7. Vanne d’échappement (1) selon la revendication précédente, où le premier siège (4) et le deuxième siège (5) sont réalisés de matière.
  8. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, comprenant une bague (15, 16) annulaire, de manière à former le premier siège (4) et le deuxième siège (5), et symétrique de manière à pouvoir être retournée à 180 ° autour de l’axe de rotation (B), à l’exception des dents (11), angulairement décalées d’une demi-largeur de dent (11).
  9. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des sept revendications précédentes, où les dents (11, 12) présentent une extrémité distale arrondie.
  10. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des huit revendications précédentes, où un diamètre de fond (D’’) des dents (11) centripètes circonscrit le diamètre de volet (D’) et un diamètre de fond (D’’’) des dents (12) centrifuges est inscrit dans le diamètre de siège (D).
  11. Vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des neuf revendications précédentes, où le nombre de dents (11, 12) est compris entre 2 et 2000, préférentiellement entre 2 et 500, encore préférentiellement entre 10 et 100, encore plus préférentiellement entre 30 et 60.
  12. Ligne d’échappement caractérisée en ce qu’elle comprend une vanne d’échappement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  13. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend une ligne d’échappement selon la revendication précédente.
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