WO2005026505A1 - Silencieux pour ligne d'echappement de moteur a combustion interne. - Google Patents

Silencieux pour ligne d'echappement de moteur a combustion interne. Download PDF

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WO2005026505A1
WO2005026505A1 PCT/FR2004/050439 FR2004050439W WO2005026505A1 WO 2005026505 A1 WO2005026505 A1 WO 2005026505A1 FR 2004050439 W FR2004050439 W FR 2004050439W WO 2005026505 A1 WO2005026505 A1 WO 2005026505A1
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hand
muffler
penetration
upstream end
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Michel Grandmougin
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Faurecia Systemes d'Echappement, Société Par Actions Simplifiée
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    • F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
    • F01N1/166—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing gas flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe
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    • F01N1/084—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling the gases flowing through the silencer two or more times longitudinally in opposite directions, e.g. using parallel or concentric tubes
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    • F01N2490/02—Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes
    • F01N2490/06—Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes the gases flowing longitudinally from inlet to outlet in opposite directions

Definitions

  • the invention relates to a silencer for an internal combustion engine exhaust line.
  • This invention relates to the field of the automobile industry and more particularly that of the manufacture of equipment which comprises the exhaust line of an internal combustion engine and which are designed capable of reducing the noise emissions resulting from the operation of such an engine.
  • such an exhaust line comprises at least one silencer which is usually in the form of an envelope comprising, internally and in the direction of flow of the exhaust gases, a inlet tube of these gases connected to the engine as well as at least one outlet tube of these gases opening into the atmosphere.
  • the assembly formed by this engine and its line. exhaust presents an overall noise constituted, at least in part, by a breath noise and by a radiating noise.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the devices of the prior art.
  • the present invention relates to a silencer for an internal combustion engine exhaust line comprising an envelope as well as, extending internally to said envelope, in the direction of flow of the exhaust gases, from the part upstream and in the direction of the downstream part of this envelope, on the one hand, an exhaust gas inlet tube opening out inside said envelope and, on the other hand, an outlet tube of these gases opening out in the atmosphere and comprising an upstream end situated inside said envelope, characterized in that the silencer comprises, inside said envelope, on the one hand, means arranged to prevent, at least below a determined engine speed, penetration of exhaust gases into the outlet tube through its upstream end and, on the other hand, a portion of outlet tube provided with at least one perforation for penetration into this tube outlet, exhaust gases from the inlet tube.
  • the outlet tube portion provided with at least one perforation comprises a plurality of perforations distributed, preferably regularly, on the periphery of this outlet tube.
  • Yet another characteristic relates to the fact that the perforated portion of the outlet tube extends substantially along an axis while the perforation (s) are formed in this portion of the outlet tube, along an extending axis, or in a plane making an angle with the axis of the outlet tube, or in a radial direction relative to the axis of this outlet tube.
  • the exhaust gas inlet tube opens into the interior of said envelope through at least one opening formed in the downstream part of this inlet tube, preferably near or at the level of 'a downstream end, located inside this envelope, and which comprises this inlet tube.
  • the outlet tube comprises, at least at its portion provided with at least one perforation, means arranged to define at least one channel, on the one hand, opening into the internal volume of the envelope and, on the other hand, communicating with the perforation (s) of the outlet tube portion, this channel being designed to establish a flow of exhaust gases against the current with respect to the trajectory of these gases in the outlet tube, this in order to lengthen the path of these gases in the envelope.
  • the means arranged to prevent, whatever the engine speed, a penetration of the exhaust gases into the outlet tube are constituted by means for closing this outlet tube, more particularly the end upstream of the latter.
  • Yet another characteristic relates to the fact that the envelope is subdivided by at least one sealed cup delimiting an upstream compartment and a downstream compartment into which the inlet tube opens while said outlet tube, on the one hand, extends through said downstream compartment and, on the other hand, passes through said sealed cup so that the upstream end of this outlet tube is located inside said upstream compartment, this sealed cup constituting said means arranged to prevent, whatever the engine speed, penetration of exhaust gases into the outlet tube through its upstream end.
  • the means arranged to prevent, below said determined engine speed, penetration of the exhaust gases into the outlet tube by its upstream end are constituted by a valve associated with this upstream end and arranged, on the one hand , to remain closed below said determined engine speed and, on the other hand, to be open above this engine speed in order to allow the flow of exhaust gases into the outlet tube through its upstream end.
  • Another characteristic consists in that the envelope is subdivided by at least one cup delimiting an upstream compartment and a downstream compartment into which the inlet tube opens while said outlet tube, on the one hand, extends through of said downstream compartment and, on the other hand, passes through said cup so that the upstream end of this outlet tube opens out inside said upstream compartment, this cup being equipped with a valve arranged, on the one hand, for remain closed below a determined engine speed and, on the other hand, to be open above this engine speed in order to allow the flow of exhaust gases from the downstream compartment into the upstream compartment, this valve and this cup constituting said means arranged to prevent, below said determined engine speed, penetration of exhaust gases into the outlet tube by its upstream end.
  • this silencer makes it possible to reduce, appreciably, over the entire engine operating speed range, the noise of breath as well as the radiating noise without the reduction of one of these noises being done to the detriment, either of the other, or of the performances of the engine, or of the acoustic performance general of the vehicle. This results in a substantial improvement in the acoustic comfort of the exhaust line fitted with a silencer according to the invention.
  • Figures 1 and 2 are schematic representations of a silencer corresponding to a first type of embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a view similar to Figures 1 and 2 and corresponds to an advantageous development of the embodiments illustrated in these two figures.
  • Figures 4 and 5 are views similar to Figures 1 to 3 and correspond to a second type of embodiment of the silencer according to the invention.
  • the present invention relates to the field of the automobile industry and more particularly that of the manufacture of equipment designed capable of reducing the noise emissions of an internal combustion engine.
  • an engine is supplemented, at its outlet, by an exhaust line 1 arranged to ensure the evacuation of the exhaust gases produced by the combustion of a fuel mixture within this engine.
  • an exhaust line 1 usually comprises at least one silencer 2 intended to reduce the noise emissions from the exhaust system and to improve the acoustic performance of the vehicle.
  • Such a silencer 2 is in the form of a housing 3, located on the path of flow of the exhaust gases coming from the engine, and connected to the latter via an exhaust tube 4.
  • This silencer 2 comprises an envelope 5 having an upstream part 6 as well as a downstream part 7 with reference to the direction of flow of the exhaust gases through this envelope 5.
  • Said silencer 2 further comprises at least one inlet tube 8 for the exhaust gases as well as at least one outlet tube 9 for these gases, these tubes 8, 9 extending internally to said casing 5, from the upstream part 6 and in the direction of the downstream part 7 of this envelope 5, this in the direction of flow of these gases.
  • this inlet tube 8 can, as the case may be, consist of a portion of said exhaust tube 4 connected to the engine or even be connected to this tube 4, preferably external to said muffler 2.
  • This inlet tube 8 opens inside the casing 5 of the muffler 2 through at least one opening 10.
  • the silencer 2 comprises, internally to said casing 5, on the one hand, means 13 arranged to prevent, at least below a determined engine speed, penetration of the exhaust gases inside of the outlet tube 9, this through the upstream end 11 of the latter 9.
  • this silencer 2 comprises, still inside said casing 5, a portion 14 of outlet tube 9 provided with at least one perforation 15 for the penetration, inside this outlet tube 9, of gases exhaust from the inlet tube 8.
  • this or these perforations 15 may be formed on a portion 14 of the outlet tube 9 facing the inlet tube 8 or, on the contrary, at the rear of this outlet tube 9 relative to said inlet tube 8.
  • this portion 14 of outlet tube 9 comprises a plurality of perforations 15 distributed, preferably regularly, on the periphery of this outlet tube 9.
  • said outlet tube 9 extends (at least at its portion 14 provided with perforations 15) substantially along an axis 16 and has a section which may be polygonal, in particular rectangular or square, but which is preferably circular.
  • the perforation (s) 15 are provided in the portion 14 of this outlet tube 9, along an axis extending in a plane making an angle with the axis 16 of the tube outlet 9. Such an orientation of the axis of the perforation (s) 15 can contribute to facilitate the penetration and flow of exhaust gases inside the outlet tube 9.
  • a preferred embodiment consists in that this or these perforations 15 are formed along an axis extend in a radial direction relative to the axis 16 of this outlet tube 9.
  • the silencer 2 according to the invention comprises a portion 14 of the outlet tube 9 preferably provided with a plurality of perforations 15.
  • the perforations 15 defined at the level of said portion 14 of the outlet tube 9 are arranged according to at least one row of perforations 15, this or these rows being arranged radially and / or axially with respect to the axis 16 of the outlet tube 9.
  • the silencer 2 also comprises means arranged to lengthen the path of the exhaust gases inside the envelope 5, this in order to attenuate, here again, the noise overall vehicle.
  • the portion 14 of the outlet tube 9 provided with at least one perforation 15 is located in the upstream part 17 of this outlet tube 9, preferably near the upstream end 11 of the latter 9.
  • the inlet tube 8 of the exhaust gases opens out inside said envelope 5 through at least one opening 10.
  • such an opening 10 can be made in the downstream part 18 of this inlet tube 8, in particular near a downstream end 19, located inside of this envelope 5, and which this inlet tube 8 comprises.
  • such an opening 10 may consist of a perforation of said inlet tube 8.
  • such an opening 10 is provided at this downstream end 19 of the inlet tube 8.
  • Such embodiments make it possible, in combination with a portion 14 located in the upstream part 17 of the outlet tube 9, to lengthen the path of the gases in the envelope 5.
  • the outlet tube 9 comprises, at least at its portion 14 provided with at least one perforation 15, means arranged to define at least one channel 20.
  • Such a channel 20 is arranged to open into the internal volume of the envelope 5 and to communicate with the perforation (s) 15 of the portion 14 of the outlet tube 9.
  • This channel 20 is designed to establish at least one flow of gas d exhaust against the current with respect to the path of these gases in the outlet tube 9, this in order to lengthen the path of these gases in the envelope 5.
  • the means arranged to define a channel 20 consist of a sleeve 21, in particular tubular and / or annular, disposed at least over the portion 14 of outlet tube 9 having at least one perforation 15.
  • such a sleeve 21 extends substantially as close to the downstream end of the casing 5 of the silencer 2.
  • a particularly advantageous embodiment consists of an envelope 5 inside which the inlet tube 8 (provided with at least one opening 10, preferably formed at the level of the downstream end 19 of this tube 8) extends substantially as close as possible to the downstream end of the casing 5 while the outlet tube 9 (comprising a portion 14 provided with at least one perforation 15 and preferably situated near the upstream end 11 of the outlet tube 9) extends substantially as far as near the upstream end of the envelope 5.
  • the outlet tube 9 comprises means 13 arranged to prevent, at least below a determined engine speed, penetration of the exhaust gases to the inside this outlet tube 9, this by its upstream end 11.
  • FIGS. 1 to 3 show a first type of muffler 2 for which the means 13 arranged to prevent penetration of the exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11 are defined so as to prevent, whatever or the engine speed, such penetration of these gases.
  • the means 13 arranged to prevent, whatever the engine speed, a penetration of the exhaust gases into the outlet tube 9, are constituted by shutter means 22 of this tube output 9.
  • Such shutter means 22 are, more particularly, designed capable of shutting off the upstream end 11 of this outlet tube 9.
  • Such shutter means 22 may, alternatively, be designed capable of shutting off this outlet tube 9 between the upstream end 11 of the latter 9 and the portion 14 provided with at least one perforation 15.
  • the casing 5 of said silencer 2 comprises, internally, at least one watertight cup 23 designed capable of dividing said casing 5 and of delimiting, in the latter 5, an upstream compartment 24 and a compartment downstream 25 into which the inlet tube 8 opens.
  • the outlet tube 9 extends through said downstream compartment 25 and, on the other hand, passes through said sealed cup 23 so that the upstream end 11 of this tube outlet 9 is located inside said upstream compartment 24, isolated from the downstream compartment 25 by said sealed cup 23.
  • said sealed cup 23 constitutes said means 13 arranged to prevent, whatever the engine speed, penetration of the exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11.
  • FIG. 4 There is shown in Figures 4 and 5 a second type of muffler 2 for which the means 13 arranged to prevent penetration of exhaust gas into the outlet tube 9 through its upstream end 11 are defined so as to prevent, below of a determined engine speed, such penetration of these gases.
  • the means 13 (arranged to prevent, below said determined engine speed, a penetration of exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11) are constituted by a valve 26 associated with this upstream end 11.
  • This valve 26 is arranged, on the one hand, to remain closed below said engine speed determined (illustration in broken lines) in order to prevent the flow of gases through the upstream end 11 of the outlet tube 9 and, on the other hand, to be open above this engine speed (illustration in solid line) in order authorize the flow of exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11.
  • the casing 5 is subdivided by at least one cup 27 delimiting an upstream compartment 24 and a downstream compartment 25 into which the inlet tube 8 opens.
  • said outlet tube 9 on the one hand, extends through said downstream compartment 25 and, on the other hand, crosses said cup 27 so that the upstream end 11 of this outlet tube 9 opens into said upstream compartment 24.
  • This cup 27 is equipped with a valve 26 arranged, on the one hand, to remain closed (illustration in broken lines) below a determined engine speed (here again to prevent the flow of gases through the upstream end 11 of the outlet tube 9) and, on the other hand, to be open (illustration in solid lines) above this engine speed in order to allow the flow of exhaust gases from the downstream compartment 25 into the upstream compartment 24, then into the outlet tube 9 through its upstream end 11.
  • a valve 26 arranged, on the one hand, to remain closed (illustration in broken lines) below a determined engine speed (here again to prevent the flow of gases through the upstream end 11 of the outlet tube 9) and, on the other hand, to be open (illustration in solid lines) above this engine speed in order to allow the flow of exhaust gases from the downstream compartment 25 into the upstream compartment 24, then into the outlet tube 9 through its upstream end 11.
  • valve 26 and this cup 27 then constitute said means 13 arranged to prevent, below said determined engine speed, penetration of the exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11.
  • the valve 26 fitted, as the case may be, the outlet tube 9 or the cup 27, is a pressure relief valve, in particular of the self-piloted type.
  • the latter is preferably of the exhaust gas tight type.
  • the casing 5 is subdivided by a cup 23, 27.
  • the portion 14 of the outlet tube 9 (provided with at least one perforation 15 for the penetration, into this tube 9, of the exhaust gases coming from the inlet tube 8) is located downstream of the cup 23, 27 and in the downstream compartment 25 of the casing 5.
  • the silencer 2 may also include, internally, at least one cup intended to ensure the mounting of at least one of the tubes (inlet 8 and / or outlet 9) to the interior of said envelope 5.
  • a particular embodiment may consist in that such a cup may consist of the cup 23, 27 of the means 13 capable of preventing the penetration of the exhaust gases into the outlet tube 9 through its upstream end 11.

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Abstract

L'invention concerne un silencieux (2) pour ligne d'échappement (1) de moteur à combustion interne comportant une enveloppe (5) ainsi que, s'étendant intérieurement à ladite enveloppe (5), dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, depuis la partie amont (6) et en direction de la partie avale (7) de cette enveloppe (5), d'une part, un tube d'entrée (8) des gaz d'échappement débouchant à l'intérieur de ladite enveloppe (5) et, d'autre part, un tube de sortie (9) de ces gaz débouchant dans l'atmosphère et comportant une extrémité amont (11) située à l'intérieur de ladite enveloppe (5). Ce silencieux (2) se caractérise en ce qu'il comporte, intérieurement à ladite enveloppe (5), d'une part, des moyens (13) agencés pour empêcher, au moins en dessous d'un régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans ce tube de sortie (9), par son extrémité amont (11) et, d'autre part, une portion (14) de tube de sortie (9) pourvue d'au moins une perforation (15) pour la pénétration, dans ce tube (9), des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée (8).

Description

SILENCIEUX POUR LIGNE D'ECHAPPEMENT DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
L'invention a trait à un silencieux pour ligne d'échappement de moteur à combustion interne.
Cette invention concerne le domaine de l'industrie automobile et plus particulièrement celui de la fabrication des équipements que comporte la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne et qui sont conçus aptes à réduire les émissions sonores résultant du fonctionnement d'un tel moteur.
Afin de réduire de telles émissions sonores, une telle ligne d'échappement comporte au moins un silencieux qui se présente, usuellement, sous la forme d'une enveloppe comportant, intérieurement et dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, un tube d'entrée de ces gaz raccordé au moteur ainsi qu'au moins un tube de sortie de ces gaz débouchant dans 1' atmosphère.
Lorsque le moteur fonctionne, l'ensemble constitué par ce moteur et sa ligne . d'échappement présente un bruit global constitué, au moins en partie, par un bruit de souffle et par un bruit rayonnant.
A ce propos, il convient d'observer que, lorsque le moteur fonctionne à bas régime, le bruit de souffle est prédominant dans le bruit global. Au fur et à mesure de la montée en régime de ce moteur, il se produit une augmentation du bruit rayonnant qui, à partir d'un régime moteur déterminé, devient à son tour prédominant dans le bruit global.
Lorsqu'il s'agit d'améliorer les prestations acoustiques d'un véhicule, il est, d'ores et déjà, connu de mettre en œuvre des moyens agencés pour assurer une diminution du bruit rayonnant.
La mise en œuvre de ces moyens présente, cependant, un certain nombre d'inconvénients consistant, notamment, en une augmentation de la contre pression des gaz dans la ligne d'échappement induisant une diminution des performances du moteur.
L'on connaît, encore, des moyens agencés pour assurer une réduction du bruit de souffle. La mise en œuvre de ces moyens se fait, cependant, au détriment du traitement du bruit rayonnant.
La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'état de la technique.
Pour ce faire, la présente invention concerne un silencieux pour ligne d'échappement de moteur à combustion interne comportant une enveloppe ainsi que, s'étendant intérieurement à ladite enveloppe, dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, depuis la partie amont et en direction de la partie avale de cette enveloppe, d'une part, un tube d'entrée des gaz d'échappement débouchant à l'intérieur de ladite enveloppe et, d'autre part, un tube de sortie de ces gaz débouchant dans l'atmosphère et comportant une extrémité amont située à l'intérieur de ladite enveloppe, caractérisé par le fait que le silencieux comporte, intérieurement à ladite enveloppe, d'une part, des moyens agencés pour empêcher, au moins en dessous d'un régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie, par son extrémité amont et, d'autre part, une portion de tube de sortie pourvue d'au moins une perforation pour la pénétration, dans ce tube de sortie, des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion de tube de sortie pourvue d'au moins une perforation comporte une pluralité de perforations réparties, de préférence de manière régulière, sur la périphérie de ce tube de sortie. Encore une autre caractéristique concerne le ait que la portion perforée du tube de sortie s'étend sensiblement le long d'un axe tandis que la ou les perforations sont ménagées, dans cette portion de tube de sortie, selon un axe s'étendant, soit dans un plan faisant un angle avec l'axe du tube de sortie, soit dans une direction radiale par rapport à l'axe de ce tube de sortie.
Selon une caractéristique additionnelle, le tube d'entrée des gaz d'échappement débouche à l'intérieur de ladite enveloppe au travers d' au moins une ouverture ménagée en partie avale de ce tube d'entrée, de préférence à proximité ou au niveau d'une extrémité avale, située à l'intérieur de cette enveloppe, et que comporte ce tube d'entrée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube de sortie comporte, au moins au niveau de sa portion pourvue d' au moins une perforation, des moyens agencés pour définir au moins un canal, d'une part, débouchant dans le volume interne de l'enveloppe et, d'autre part, communiquant avec la ou les perforations de la portion de tube de sortie, ce canal étant conçu pour établir un flux de gaz d'échappement à contre-courant par rapport à la trajectoire de ces gaz dans le tube de sortie, ceci en vue de rallonger le parcours de ces gaz dans l'enveloppe.
Selon une caractéristique additionnelle, les moyens agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie sont constitués par des moyens d'obturation de ce tube de sortie, plus particulièrement de l'extrémité amont de ce dernier.
Encore une autre caractéristique concerne le fait que l'enveloppe est subdivisée par au moins une coupelle étanche délimitant un compartiment amont et un compartiment aval dans lequel débouche le tube d'entrée tandis que ledit tube de sortie, d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval et, d'autre part, traverse ladite coupelle étanche en sorte que l'extrémité amont de ce tube de sortie se situe à l'intérieur dudit compartiment amont, cette coupelle étanche constituant lesdits moyens agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie par son extrémité amont.
Selon une caractéristique additionnelle les moyens agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie par son extrémité amont sont constitués par une vanne associée à cette extrémité amont et agencée, d'une part, pour rester fermée en dessous dudit régime moteur déterminé et, d'autre part, pour être ouverte au dessus de ce régime moteur afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement dans le tube de sortie par son extrémité amont.
Une autre caractéristique consiste en ce que l'enveloppe est subdivisée par au moins une coupelle délimitant un compartiment amont et un compartiment aval dans lequel débouche le tube d'entrée tandis que ledit tube de sortie, d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval et, d'autre part, traverse ladite coupelle en sorte que l'extrémité amont de ce tube de sortie débouche à l'intérieur dudit compartiment amont, cette coupelle étant équipée d'une vanne agencée, d'une part, pour rester fermée en dessous d'un régime moteur déterminé et, d'autre part, pour être ouverte au dessus de ce régime moteur afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement du compartiment aval dans le compartiment amont, cette vanne et cette coupelle constituant lesdits moyens agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie par son extrémité amont.
Les avantages de la présente invention consistent en ce que ce silencieux permet de réduire, de manière notable, sur toute la plage de régime de fonctionnement du moteur, le bruit de souffle ainsi que le bruit rayonnant sans que la réduction de l'un de ces bruits se fasse au détriment, soit de l'autre, soit des performances du moteur, soit de la prestation acoustique générale du véhicule. Il en résulte une amélioration substantielle du confort acoustique de la ligne d'échappement équipée d'un silencieux selon l'invention.
L'invention est exposée plus en détail dans la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et illustrés dans les figures des dessins ci- joints.
Les figures 1 et 2 sont des représentations schématisées d'un silencieux correspondant à un premier type de réalisation de l'invention.
La figure 3 est une vue similaire aux figures 1 et 2 et correspond à une évolution avantageuse des modes de réalisation illustrés dans ces deux figures.
Les figures 4 et 5 sont des vues similaires aux figures 1 à 3 et correspondent à un second type de réalisation du silencieux selon l'invention.
Tel qu'évoqué ci-dessus, la présente invention concerne le domaine de l'industrie automobile et plus particulièrement celui de la fabrication des équipements conçus aptes à réduire les émissions sonores d'un moteur à combustion interne.
De manière connue en soi, un tel moteur est complété, à sa sortie, par une ligne d'échappement 1 agencée pour assurer l'évacuation des gaz d'échappement produits par la combustion d'un mélange carburé au sein de ce moteur. Une telle ligne d'échappement 1 comporte, usuellement, au moins un silencieux 2 destiné à réduire les émissions sonores du système d'échappement et à améliorer les prestations acoustiques du véhicule.
Un tel silencieux 2 se présente sous la forme d'un boîtier 3, situé sur la trajectoire d'écoulement des gaz d'échappement provenant du moteur, et raccordé à ce dernier par l'intermédiaire d'un tube d'échappement 4.
Ce silencieux 2 comporte une enveloppe 5 présentant une partie amont 6 ainsi qu'une partie avale 7 en référence au sens d'écoulement des gaz d'échappement au travers de cette enveloppe 5.
Ledit silencieux 2 comporte, encore, au moins un tube d'entrée 8 des gaz d'échappement ainsi qu'au moins un tube de sortie 9 de ces gaz, ces tubes 8, 9 s'étendant intérieurement à ladite enveloppe 5, depuis la partie amont 6 et en direction de la partie avale 7 de cette enveloppe 5, ceci dans le sens de l'écoulement de ces gaz.
En ce qui concerne ledit tube 8 d'entrée des gaz, celui-ci peut, selon le cas, être constitué par une portion dudit tube d'échappement 4 raccordé au moteur ou encore être raccordé à ce tube 4, de pré érence extérieurement audit silencieux 2. Ce tube d'entrée 8 débouche à l'intérieur de l'enveloppe 5 du silencieux 2 au travers d'au moins une ouverture 10.
En ce qui concerne ledit tube de sortie 9, celui-ci comporte une extrémité amont 11 située à l'intérieur de ladite enveloppe 5 et s'étend au travers de la paroi de la partie avale 7 dudit boîtier 3 pour déboucher, en dehors de ce boîtier 3 et par l'intermédiaire d'une canule 12, dans l'atmosphère. Selon l'invention, le silencieux 2 comporte, intérieurement à ladite enveloppe 5, d'une part, des moyens 13 agencés pour empêcher, au moins en dessous d'un régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement à l'intérieur du tube de sortie 9, ceci par l'extrémité amont 11 de ce dernier 9.
D'autre part, ce silencieux 2 comporte, encore intérieurement à ladite enveloppe 5, une portion 14 de tube de sortie 9 pourvue d'au moins une perforation 15 pour la pénétration, à l'intérieur de ce tube de sortie 9, des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée 8.
A ce propos, on observera que, selon un premier mode de réalisation non représenté, cette ou ces perforations 15 peuvent être ménagées sur une portion 14 du tube de sortie 9 faisant face au tube d'entrée 8 ou, au contraire, à l'arrière de ce tube de sortie 9 par rapport audit tube d'entrée 8.
Cependant et selon un mode de réalisation préféré de l'invention visible figures 1 à 5, cette portion 14 de tube de sortie 9 comporte une pluralité de perforations 15 réparties, de préférence de manière régulière, sur la périphérie de ce tube de sortie 9.
II convient d'observer que ledit tube de sortie 9 s'étend (au moins au niveau de sa portion 14 pourvue de perforations 15) sensiblement le long d'un axe 16 et présente une section pouvant être polygonale, notamment rectangulaire ou carré, mais qui est, de préférence, circulaire.
Aussi et selon une autre caractéristique de l'invention, la ou les perforations 15 sont ménagées, dans la portion 14 de ce tube de sortie 9, selon un axe s'étendant dans un plan faisant un angle avec l'axe 16 du tube de sortie 9. Une telle orientation de l'axe de la ou des perforations 15 peut contribuer à faciliter la pénétration et l'écoulement des gaz d'échappement à l'intérieur du tube de sortie 9.
A ce propos, on observera qu'un mode de réalisation préféré consiste en ce que cette ou ces perforations 15 sont ménagées selon un axe s'étendent dans une direction radiale par rapport à l'axe 16 de ce tube de sortie 9.
En fait, le silencieux 2 selon l'invention comporte une portion 14 de tube de sortie 9 pourvue, de préférence, d'une pluralité de perforations 15.
Selon une caractéristique additionnelle, les perforations 15 définies au niveau de ladite portion 14 du tube de sortie 9 sont arrangées selon au moins une rangée de perforations 15, cette ou ces rangées étant ménagées radialement et/ou axialement par rapport à l'axe 16 du tube de sortie 9.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le silencieux 2 comporte, encore, des moyens agencés pour rallonger le parcours des gaz d'échappement à l'intérieur de l'enveloppe 5, ceci en vue d'atténuer, là encore, le bruit global du véhicule.
Pour ce faire et tel que visible sur les figures des dessins en annexe, la portion 14 de tube de sortie 9 pourvue d'au moins une perforation 15 se situe en partie amont 17 de ce tube de sortie 9, de préférence à proximité de l'extrémité amont 11 de ce dernier 9.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube d'entrée 8 des gaz d'échappement débouche à l'intérieur de ladite enveloppe 5 au travers d'au moins une ouverture 10.
A ce propos, on observera qu'une telle ouverture 10 peut être ménagée en partie avale 18 de ce tube d'entrée 8, notamment à proximité d'une extrémité avale 19, située à l'intérieur de cette enveloppe 5, et que comporte ce tube d'entrée 8. Dans un pareil cas, une telle ouverture 10 peut consister en une perforation dudit tube d'entrée 8.
Cependant et selon un mode de réalisation préféré visible sur les figures en annexe, une telle ouverture 10 est ménagée au niveau de cette extrémité avale 19 du tube d'entrée 8.
De tels modes de réalisation permettent, en combinaison avec une portion 14 localisée en partie amont 17 du tube de sortie 9, de rallonger le parcours des gaz dans l'enveloppe 5.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention et tel que visible figure 3, le tube de sortie 9 comporte, au moins au niveau de sa portion 14 pourvue d'au moins une perforation 15, des moyens agencés pour définir au moins un canal 20.
Un tel canal 20 est agencé pour déboucher dans le volume interne de l'enveloppe 5 et pour communiquer avec la ou les perforations 15 de la portion 14 de tube de sortie 9. Ce canal 20 est conçu pour établir au moins un flux de gaz d'échappement à contre- courant par rapport à la trajectoire de ces gaz dans le tube de sortie 9, ceci en vue de rallonger le parcours de ces gaz dans l'enveloppe 5.
A ce propos, il convient d'observer que les moyens agencés pour définir un canal 20 sont constitués par un manchon 21, notamment tubulaire et/ou annulaire, disposé au moins par dessus la portion 14 de tube de sortie 9 comportant au moins une perforation 15.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention visible figure 3, un tel manchon 21 s'étend sensiblement jusqu'à proximité de l'extrémité avale de l'enveloppe 5 du silencieux 2. De manière additionnelle, il convient d'observer que, lorsque l'on souhaite rallonger le parcours des gaz dans l'enveloppe 5, un mode de réalisation particulièrement avantageux consiste en une enveloppe 5 à l'intérieur de laquelle le tube d'entrée 8 (pourvu d'au moins une ouverture 10, de préférence ménagée au niveau de l'extrémité avale 19 de ce tube 8) s'étend sensiblement jusqu'à proximité de l'extrémité avale de l'enveloppe 5 tandis que le tube de sortie 9 (comportant une portion 14 pourvue d'au moins une perforation 15 et située, de préférence, à proximité de l'extrémité amont 11 du tube de sortie 9) s'étend sensiblement jusqu'à proximité de l'extrémité amont de l'enveloppe 5.
Selon une autre caractéristique de l'invention et tel qu'évoqué ci-dessus, le tube de sortie 9 comporte des moyens 13 agencés pour empêcher, au moins en dessous d'un régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement à l'intérieur de ce tube de sortie 9, ceci par son extrémité amont 11.
II a été représenté figures 1 à 3 un premier type de silencieux 2 pour lequel les moyens 13 agencés pour empêcher une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11 sont définis en sorte d'empêcher, quel que soit le régime moteur, une telle pénétration de ces gaz.
Selon un premier mode de réalisation illustré figure 1, les moyens 13 agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9, sont constitués par des moyens d'obturation 22 de ce tube de sortie 9.
De tels moyens d'obturation 22 sont, plus particulièrement, conçus aptes à assurer une obturation de l'extrémité amont 11 de ce tube de sortie 9. De tels moyens d'obturation 22 peuvent, alternativement, être conçus aptes à assurer une obturation de ce tube de sortie 9 entre l'extrémité amont 11 de ce dernier 9 et la portion 14 pourvue d'au moins une perforation 15.
Selon un autre mode de réalisation illustré figure 2, l'enveloppe 5 dudit silencieux 2 comporte, intérieurement, au moins une coupelle étanche 23 conçue apte à subdiviser ladite enveloppe 5 et à délimiter, dans cette dernière 5, un compartiment amont 24 et un compartiment aval 25 dans lequel débouche le tube d'entrée 8.
Dans ce mode de réalisation, le tube de sortie 9, d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval 25 et, d'autre part, traverse ladite coupelle étanche 23 en sorte que l'extrémité amont 11 de ce tube de sortie 9 se situe à l'intérieur dudit compartiment amont 24, isolé du compartiment aval 25 par ladite coupelle étanche 23.
Il en résulte que les gaz d'échappement, en provenance dudit tube d'entrée 8 , pénètrent dans le tube de sortie 9 en s'écoulant uniquement au travers de la ou des perforations 15 que comporte ladite portion 14 de ce tube de sortie 9.
Ainsi, ladite coupelle étanche 23 constitue lesdits moyens 13 agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11.
Il a été représenté figures 4 et 5 un second type de silencieux 2 pour lequel les moyens 13 agencés pour empêcher une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11 sont définis en sorte d'empêcher, en dessous d'un régime moteur déterminé, une telle pénétration de ces gaz.
Tel que visible sur la figure 4, les moyens 13 (agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11) sont constitués par une vanne 26 associée à cette extrémité amont 11. Cette vanne 26 est agencée, d'une part, pour rester fermée en dessous dudit régime moteur déterminé (illustration en traits discontinus) afin d'empêcher l'écoulement des gaz par l'extrémité amont 11 du tube de sortie 9 et, d'autre part, pour être ouverte au dessus de ce régime moteur (illustration en trait plein) afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11.
Selon un autre mode de réalisation illustré figure 5, l'enveloppe 5 est subdivisée par au moins une coupelle 27 délimitant un compartiment amont 24 et un compartiment aval 25 dans lequel débouche le tube d'entrée 8.
Dans ce mode de réalisation, ledit tube de sortie 9, d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval 25 et, d'autre part, traverse ladite coupelle 27 en sorte que l'extrémité amont 11 de ce tube de sortie 9 débouche à l'intérieur dudit compartiment amont 24.
Cette coupelle 27 est équipée d'une vanne 26 agencée, d'une part, pour rester fermée (illustration en traits discontinus) en dessous d'un régime moteur déterminé (là encore pour empêcher l'écoulement des gaz par l'extrémité amont 11 du tube de sortie 9) et, d'autre part, pour être ouverte (illustration en trait plein) au dessus de ce régime moteur afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement du compartiment aval 25 dans le compartiment amont 24, puis dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11.
Cette vanne 26 et cette coupelle 27 constituent, alors, lesdits moyens 13 agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vanne 26 équipant, selon le cas, le tube de sortie 9 ou la coupelle 27, est une vanne de surpression, notamment de type auto piloté.
En ce qui concerne ladite coupelle 27, celle-ci est, de préférence, de type étanche aux gaz d'échappement.
Il convient d'observer que dans les modes de réalisation illustrés figures 2 et 5, l'enveloppe 5 est subdivisée par une coupelle 23, 27. A ce propos, on remarquera que la portion 14 de tube de sortie 9 (pourvue d'au moins une perforation 15 pour la pénétration, dans ce tube 9, des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée 8) est localisée en aval de la coupelle 23, 27 et dans le compartiment aval 25 de l'enveloppe 5.
A ce propos, on remarquera que le silencieux 2 selon l'invention peut encore comporter, intérieurement, au moins une coupelle destinée à assurer le montage de l'un au moins des tubes (d'entrée 8 et/ou de sortie 9) à l'intérieur de ladite enveloppe 5.
Un mode particulier de réalisation peut consister en ce qu'une telle coupelle peut être constituée par la coupelle 23, 27 des moyens 13 aptes à empêcher la pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie 9 par son extrémité amont 11.
En ce qui concerne les modes de réalisation illustrés figures 4 et 5, ceux-ci peuvent, à l'instar des modes de réalisation illustrés figures 1 et 2, recevoir des moyens agencés pour rallonger le parcours de ces gaz dans l'enveloppe 5 (canal 20, manchon 21, implantation des perforations 15 et/ou de l'ouverture 10) .

Claims

REVENDICATIONS
1) Silencieux (2) pour ligne d'échappement (1) de moteur à combustion interne comportant une enveloppe (5) ainsi que, s'étendant intérieurement à ladite enveloppe (5) , dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, depuis la partie amont (6) et en direction de la partie avale (7) de cette enveloppe (5) , d'une part, un tube d'entrée (8) des gaz d'échappement débouchant à l'intérieur de ladite enveloppe (5) et, d'autre part, un tube de sortie (9) de ces gaz débouchant dans l'atmosphère et comportant une extrémité amont (11) située à l'intérieur de ladite enveloppe (5) , caractérisé par le fait que le silencieux (2) comporte, intérieurement à ladite enveloppe (5) , d'une part, des moyens (13) agencés pour empêcher, au moins en dessous d'un régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) , par son extrémité amont (11) et, d'autre part, une portion (14) de tube de sortie (9) pourvue d'au moins une perforation (15) pour la pénétration, dans ce tube de sortie (9) , des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée (8) .
2) Silencieux (2) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la portion (14) de tube de sortie (9) pourvue d'au moins une perforation (15) comporte une pluralité de perforations (15) réparties, de préférence de manière régulière, sur la périphérie de ce tube de sortie (9) .
3) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins la portion (14) perforée du tube de sortie (9) s'étend sensiblement le long d'un axe (16) tandis que la ou les perforations (15) sont ménagées, dans cette portion (14) de tube de sortie (9) , selon un axe s'étendant dans un plan faisant un angle avec l'axe (16) du tube de sortie (9) . 4) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins la portion (14) perforée du tube de sortie (9) s'étend sensiblement le long d'un axe (16) tandis que la ou les perforations (15) sont ménagées selon un axe s'étendent dans une direction radiale par rapport à l'axe (16) de ce tube de sortie (9) .
5) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la portion (14) de tube de sortie (9) pourvue d'au moins une perforation (15) se situe en partie amont (6) de ce tube de sortie (9) , de préférence à proximité de l'extrémité amont (11) de ce dernier (9) .
6) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tube d'entrée (8) des gaz d'échappement débouche à l'intérieur de ladite enveloppe (5) au travers d'au moins une ouverture (10) ménagée en partie avale (18) de ce tube d'entrée (8) , de préférence à proximité ou au niveau d'une extrémité avale (19) , située à l'intérieur de cette enveloppe (5) , et que comporte ce tube d'entrée (8) .
7) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tube de sortie (9) comporte, au moins au niveau de sa portion (14) pourvue d'au moins une perforation (15) , des moyens agencés pour définir au moins un canal (20) , d'une part, débouchant dans le volume interne de l'enveloppe (5) et, d'autre part, communiquant avec la ou les perforations (15) de la portion (14) de tube de sortie (9) , ce canal (20) étant conçu pour établir un flux de gaz d'échappement à contre-courant par rapport à la trajectoire de ces gaz dans le tube de sortie (9) , ceci en vue de rallonger le parcours de ces gaz dans l'enveloppe (5) .
8) Silencieux (2) selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens agencés pour définir un canal (20) sont constitués par un manchon (21) , notamment tubulaire et/ou annulaire, disposé au moins par dessus la portion (14) de tube de sortie (9) comportant au moins une perforation (15) .
9) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (13) agencés pour empêcher une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) sont définis en sorte d'empêcher, quel que soit le régime moteur, une telle pénétration de ces gaz.
10) Silencieux (2) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens (13) agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) sont constitués par des moyens d'obturation (22) de ce tube de sortie (9) , plus particulièrement de l'extrémité amont (11) de ce dernier (9) .
11) Silencieux (2) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'enveloppe (5) est subdivisée par au moins une coupelle étanche (23) délimitant un compartiment amont (24) et un compartiment aval (25) dans lequel débouche le tube d'entrée (8) tandis que ledit tube de sortie (9) , d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval (25) et, d'autre part, traverse ladite coupelle étanche (23) en sorte que l'extrémité amont (11) de ce tube de sortie (9) se situe à l'intérieur dudit compartiment amont (24) , cette coupelle étanche (23) constituant lesdits moyens (13) agencés pour empêcher, quel que soit le régime moteur, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) .
12) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens (13) agencés pour empêcher une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) sont définis en sorte d'empêcher, en dessous d'un régime moteur déterminé, une telle pénétration de ces gaz.
13) Silencieux (2) selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les moyens (13) agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) sont constitués par une vanne (26) associée à cette extrémité amont (11) et agencée, d'une part, pour rester fermée en dessous dudit régime moteur déterminé et, d'autre part, pour être ouverte au dessus de ce régime moteur afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) .
14) Silencieux (2) selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'enveloppe (5) est subdivisée par au moins une coupelle (27) délimitant un compartiment amont (24) et un compartiment aval (25) dans lequel débouche le tube d'entrée (8) tandis que ledit tube de sortie (9) , d'une part, s'étend au travers dudit compartiment aval (25) et, d'autre part, traverse ladite coupelle (27) en sorte que l'extrémité amont (11) de ce tube de sortie (9) débouche à l'intérieur dudit compartiment amont (24) , cette coupelle (27) étant équipée d'une vanne (26) agencée, d'une part, pour rester fermée en dessous d'un régime moteur déterminé et, d'autre part, pour être ouverte au dessus de ce régime moteur afin d'autoriser l'écoulement des gaz d'échappement du compartiment aval (25) dans le compartiment amont (24) , cette vanne (26) et cette coupelle (27) constituant lesdits moyens (13) agencés pour empêcher, en dessous dudit régime moteur déterminé, une pénétration des gaz d'échappement dans le tube de sortie (9) par son extrémité amont (11) .
15) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé par le fait que la vanne (26) équipant, selon le cas le tube de sortie (9) ou la coupelle (27) , est une vanne (26) de surpression, notamment de type auto-piloté. 16) Silencieux (2) selon l'une quelconque des revendications 11 ou 14, caractérisé par le fait que la portion (14) de tube de sortie (9) , pourvue d'au moins une perforation (15) pour la pénétration dans ce tube (9) des gaz d'échappement en provenance du tube d'entrée (8) , est localisée en aval de la coupelle (23, 27) et dans le compartiment aval (25) de l'enveloppe (5) .
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