Silencieux de gaz d'échappement de moteur thermique

Abstract

 Au moins à l'une des extrémités du silencieux une chambre extrême (12, 16) est délimitée entre une coupelle plate intermédiaire (10, 14) et une coupelle d'extrémité (2, 4) munie d'un bossage arrondi et creux. Le bossage (24, 22) prolonge sensiblement les deux tubes en face desquels il se trouve, son sommet n'étant séparé de la coupelle intermédiaire par une distance légèrement supérieure du rayon de ces tubes, de sorte qu'il guide le changement de direction de l'écoulement de gaz.

Description

[0001] Les silencieux de gaz d'échappement des moteurs thermiques ont pour principale fonction de réduire au maximum les bruits engendrés par la sortie des gaz. Ils doivent cependant éviter de trop freiner l'écoulement de ces gaz car la puissance du moteur en serait réduite, mais par ailleurs ils doivent avoir un volume le plus réduit possible car la place disponible pour leur montage est faible, tout particulièrement lorsqu'il s'agit de silencieux d'échappement de véhicule automobile.

[0002] C'est pourquoi ces silencieux comprennent généralement une enveloppe cylindrique qui est fermée par des coupelles d'extrémité serties sur elle et dans laquelle des tubes, supportés par des coupelles intérieures et communiquant entre eux dans des chambres d'extrémité adjacentes aux coupelles de fermeture, guident le gaz selon un trajet en zig-zag.

[0003] Les enveloppes de ces silencieux peuvent avoir une section circulaire, ovale, ou autre, selon la place disponible sous la carrosserie par exemple, mais dans tous les cas chaque chambre d'extrémité reliant les tubes successifs doit présenter un volume relativement important pour éviter le freinage de l'écoulement des gaz, de sorte que l'encombrement du silencieux reste encore souvent gênant.

[0004] La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant un silencieux de gaz d'échappement dans lequel le volume de la chambre d'extrémité soit réduit sans provoquer de freinage de l'écoulement de gaz et même en diminuant ce freinage.

[0005] Cette invention a en effet pour objet un silencieux de gaz d'échappement de moteur thermique comportant une enveloppe cylindrique extérieure et des tubes de guidage des gaz, reliés entre eux par au moins une chambre extrême délimitée à l'intérieur de l'enveloppe par une coupelle intermédiaire plane de support des tubes et une coupelle d'extrémité, dans lequel la coupelle d'extrémité comporte, au droit de deux tubes successifs un bossage arrondi et creux, en saillie vers l'extérieur, dont le sommet est séparé de la coupelle intermédiaire par une distance légèrement supérieure au rayon des tubes, tandis que l'épaisseur de la chambre autour de ce bossage est inférieure au diamètre de ces tubes, de sorte que le bossage guide le changement de direction de l'écoulement des gaz entre ces tubes.

[0006] En pratique la grande base du bossage elliptique a une dimension qui correspond sensiblement à la distance entre les génératrices opposées de deux tubes successifs d'un silencieux, tandis que sa petite dimension est analogue au diamètre de l'un de ces tubes.

[0007] Le bossage arrondi forme ainsi une paroi de guidage de l'écoulement, dont la direction est renversée progressivement, ce qui diminue la formation de turbulences et les pertes de charge.

[0008] Grâce à ce guidage la distance entre la coupelle elle-même, c'est-à-dire sa partie plane, et l'extrémité des tubes peut être relativement faible, ce qui permet de réduire la longueur de l'enveloppe cylindrique et, par suite, l'encombrement total du silencieux.

[0009] La description ci-dessous de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés,fera apparaître plus clairement les avantages et caractéristiques de l'invention.

[0010] Sur ces dessins :

- la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un silencieux selon l'invention;

la Fig. 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, de l'une des parties extrêmes du silencieux de la Fig. 1;

la Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 d'un autre mode de réalisation du silencieux;

la Fig. 4 est une vue en élévation d'une autre variante de réalisation de l'invention.

[0011] Le silencieux ainsi représenté comporte une enveloppe 1, de forme cylindrique, fermée à chacune de ses extrémités par une coupelle, respectivement 2, 4. La coupelle 2 est traversée par un tube 6 d'entrée des gaz d'échappement, tandis que la coupelle 4 est traversée par un tube 8 de sortie de ces gaz dans l'atmosphère.

[0012] A l'intérieur de l'enveloppe 1 l'extrémité ouverte du tube d'entrée de gaz 6 est fixée dans une coupelle intérieure 10, qui délimite avec la coupelle d'extrémité correspondante 4 une chambre 12. De la même manière, l'extrémité ouverte du tube de sortie 8 est fixée dans une coupelle intérieure 14, qui délimite avec la coupelle d'extrémité correspondante 2 une chambre de gaz 16. Un troisième tube 18 relie les chambres 12 et 16, de sorte que le gaz entrant par le tube 6 parcourt une trajectoire en zig-zag l'obligeant à changer deux fois de direction avant de sortir par le tube 8.

[0013] La coupelle d'extrémité 2 qui supporte le tube d'entrée 6, est constituée par un élément plan muni d'un rebord périphérique 20 dirigé vers l'extérieur et ayant une longueur suffisante pour être rabattu et fixé par sertissage sur le bord extrême de l'enveloppe 1. En outre la coupelle 2 comporte un bossage arrondi 22, en saillie vers l'extérieur, qui, comme le montre plus clairement la Fig. 2, a une base de forme sensiblement elliptique. La grande dimension de cette base correspond sensiblement à la somme des deux orifices ménagés dans la coupelle 14 pour la fixation des tubes 18 et 8, et de la portion de coupelle qui les sépare, c'est-à-dire à la distance qui sépare les deux génératrices les plus éloignées des tubes 18 et 8. La petite dimension de ce bossage 22 est, elle, légèrement supérieure au diamètre de l'un des tubes 18 ou 8.

[0014] De préférence le bossage 22 est obtenu par emboutissage de la coupelle 2 vers l'extérieur, de sorte que sa paroi s'incurve progressivement et forme une surface de guidage et de déviation de l'écoulement du gaz entre les tubes 18 et 8.

[0015] Dans le mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, l'enveloppe cylindrique 1 ayant une base ovale, les tubes 6, 18 et 8 sont alignés sur le grand axe de cet ovale. En conséquence la coupelle 2, qui a également une forme ovale, comporte un orifice de passage du tube 6 qui est aligné avec la grande dimension du bossage 22.

[0016] La coupelle 4 est réalisée de la même manière que la coupelle 2 et comporte, comme elle, un bossage 24 arrondi et en saillie vers l'extérieur, ainsi qu'un orifice de passage du tube 8 aligné avec la grande dimension du bossage 24.

[0017] Dans chacune de ces coupelles 2 ou 4 la profondeur du bossage est relativement importante et la saillie du sommet à l'extérieur de la partie plane correspond sensiblement au rayon du tube 18 ou 8. Par contre, cette coupelle d'extrémité est fixée à l'enveloppe 1, à une distance axiale relativement faible de la coupelle intermédiaire 10, 14, de sorte que la chambre 12, 16 a, autour du bossage 22, une dimension axiale qui est au plus égale au diamètre du tube 6, 18 ou 8, tandis qu'au droit du sommet du bossage sa dimension correspond à celle d'une chambre extrême classique.

[0018] Dans un tel silencieux les gaz d'échappement pénétrant par le tube 6 changent de direction, d'une part dans la chambre 12 entre les extrémités des tubes 6 et 18 et la paroi du bossage 24, et d'autre part dans la chambre 16 entre les extrémités des tubes 18 et 8 et la paroi du bossage 22. La forme des bossages 22 et 24 est telle que ces portions des chambres 12 et 16 forment pratiquement une continuation des tubes 6 ou 18 dans lesquels, grâce à l'absence de toute paroi de guidage entre les tubes et le bossage, le changement de direction des gaz s'effectue sans rencontre brutale de ceux-ci avec la paroi et avec un freinage minimal. En conséquence, on constate qu'il n'est plus nécessaire de donner aux chambres 12 et 16 un volume important et que les coupelles 2 et 4 peuvent être montées beaucoup plus près des coupelles intérieures 10 et 14 que dans les silencieux classiques. Par exemple les coupelles 2 et 4 peuvent être rapprochées d'une distance correspondant à la profondeur du bossage 22 ou 24 et conserver ainsi un volume suffisant pour, en coopération avec la forme particulière du bossage, éviter le freinage du fluide en facilitant son écoulement.

[0019] En conséquence on obtient un silencieux qui, avec un encombrement plus réduit, assure une atténuation efficace des bruits. Par ailleurs la réduction de l'encombrement, c'est-à-dire notamment la réduction de la longueur de l'enveloppe 1, se traduit par une réduction de poids et, par suite, une réduction de prix du silencieux.

[0020] Bien entendu des coupelles selon l'invention peuvent être utilisées sur des silencieux de types divers, par exemple sur des silencieux tels que celui représenté sur la Fig. 3, dont l'enveloppe extérieure 21 est un cylindre à base circulaire. Dans ce cas les trois tubes 6, 18 et 8 ne sont plus alignés et chacune des coupelles d'extrémité 26 comporte un bossage 28, de forme analogue au bossage 22 ou 24, et un trou de passage du tube d'entrée 6, ou de sortie 8, ménagé sur le côté de ce bossage, et de préférence centré sur l'axe médian correspondant à sa plus petite dimension.

[0021] De la même manière l'invention s'étend aux silencieux comportant un nombre plus grand ou plus petit de tubes. Par exemple la Fig. 4 montre un silencieux qui comporte seulement deux tubes, un tube 30 d'entrée du gaz et un tube 32 de sortie du gaz, fixés tous les deux dans une même coupelle d'extrémité plate 34. Ces deux tubes traversent la longueur de l'enveloppe cylindrique 31 et débouchent dans une chambre fermée par une coupelle d'extrémité 36. Cette coupelle 36 comporte un bossage 38 de guidage et de renversement de l'écoulement du gaz, qui fait saillie à l'extérieur du silencieux et dont la base correspond sensiblement à l'ensemble des deux orifices d'extrémité des tubes. Il est bien évident que si le silencieux devait comporter plus de trois tubes, l'une au moins des coupelles d'extrémité pourrait comporter plusieurs bossages analogues, assurant chacun le guidage de l'écoulement de fluide entre deux tubes successifs.

[0022] Dans tous les cas le silencieux obtenu a un encombrement inférieur à celui d'un silencieux de type classique et, en outre, assure une atténuation des bruits nettement meilleure. Un tel type de silencieux est donc tout particulièrement adapté à la réduction des bruits engendrés par la sortie des gaz d'échappement des véhicules automobiles, dans lesquels la place disponible sous la carrosserie est généralement extrêmement-réduite, mais également dans de nombreuses autres applications en raison notamment de sa grande efficacité et de son coût réduit.

Revendications

1. Silencieux de gaz d'échappement de moteur thermique comportant une enveloppe cylindrique extérieure et des tubes de guidage des gaz, reliés entre eux par au moins une chambre extrême délimitée à l'intérieur de l'enveloppe par une coupelle intermédiaire plane de support des tubes et une coupelle d'extrémité, caractérisé en ce que la coupelle d'extrémité (2,4,26,36) comporte, au droit de deux tubes successifs (18,8-6,18-30,32), un bossage (22,24,28,38) arrondi et creux, en saillie vers l'extérieur, dont le sommet est séparé de la coupelle intermédiaire (10,14) par une distance légèrement supérieure au rayon des tubes, tandis que l'épaisseur de la chambre (12,16) autour de ce bossage est inférieure au diamètre de ces tubes, de sorte que le bossage guide le changement de direction de l'écoulement des gaz entre ces tubes.

2. Silencieux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la base du bossage (22,24,28,38) a une petite dimension qui est légèrement supérieure au diamètre de l'un des tubes, tandis que sa grande dimension correspond sensiblement à la distance entre les deux génératrices les plus éloignées des deux tubes successifs.

3. Silencieux suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la coupelle d'extrémité, qui a une forme ovale correspondant à celle de la section de l'enveloppe extérieure (1), comporte un orifice de passage d'un tube d'entrée ou de sortie des gaz (6,8) qui est aligné avec le grand axe de la base du bossage (22).

4. Silencieux suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la coupelle (26), qui a une forme circulaire analogue à celle de la section de l'enveloppe extérieure (21), comporte un orifice de passage d'un tube d'entrée ou de sortie des gaz (6,8) qui est situé à côté du bossage (28).

5. Silencieux suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte plus de trois tubes et en ce qu'au moins l'une des coupelles d'extrémité comporte plusieurs bossages analogues.

Dessins