FR2866062A1 - Dispositif d'obturation d'un conduit d'une ligne d'echappement - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (3) d'obturation de l'extrémité (4) d'un conduit (1) que comporte une ligne d'échappement de moteur à combustion interne et qui délimite un passage des gaz d'échappement, ce dispositif (3) comportant, d'une part, un clapet (5) associé à des moyens (6) de montage en pivotement autorisant un pivotement de ce clapet (5) entre une position d'obturation et au moins une position d'ouverture du conduit (1) et, d'autre part, des moyens (11) de rappel dudit clapet (5) en position d'obturation de ce conduit (1).Ce dispositif (3) est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (13) agencés pour, au moins en position d'ouverture du conduit (1), dévier le flux des gaz d'échappement provenant de ce conduit (1), ceci par rapport aux moyens de rappel (11) et de manière à éviter que les gaz atteignent ces derniers (11).

Description

La présente invention a trait à un dispositif d'obturation de l'extrémité

d'un conduit que comporte une ligne d'échappement de moteur à combustion interne.

Cette invention concerne le domaine de l'industrie automobile et, plus particulièrement, celui des équipements permettant d'assurer l'échappement des gaz issus de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur thermique à combustion interne.

On observera qu'un tel équipement vient compléter ce moteur thermique et est constitué par une ligne d'échappement, équipant la sortie de ce moteur, et comportant, usuellement, un silencieux conçu apte à réduire les émissions sonores de ce moteur et de cette ligne d'échappement.

A ce propos, il a été constaté que l'efficacité acoustique d'un tel silencieux augmentait avec la résistance qu'il était capable d'opposer au passage des gaz. A noter, cependant, qu'une résistance trop importante entraîne une augmentation de la pression ou contre pression à l'intérieur de la ligne d'échappement, ce qui se traduit par une dégradation des performances du moteur.

Pour tenir compte de ce phénomène, il a, d'ores et déjà, été proposé d'utiliser des silencieux fonctionnant selon un double mode. Pour adopter un tel fonctionnement, ces silencieux comportent un dispositif d'obturation, monté sur un conduit délimitant un passage des gaz d'échappement, et comportant, usuellement, un clapet monté de manière articulée par rapport audit conduit. Ce clapet est agencé, d'une part, de sorte à adopter, à faible régime moteur et dans des conditions de faible contre pression, une première position dans laquelle ce clapet assure au moins en partie l'obturation dudit conduit en vue d'empêcher le passage de ces gaz. D'autre part, ce clapet est agencé pour, à régime moteur élevé et lorsque la contre pression augmente dans la ligne, gagner une autre position (dite position d'ouverture) dans laquelle ce clapet autorise le passage des gaz au travers de ce conduit. Le clapet retrouve la position d'obturation lorsque la contre pression diminue.

Ainsi, lors de son fonctionnement, le clapet passe d'une position d'obturation (bas régime) dans laquelle de la contre pression est générée pour optimiser l'efficacité acoustique du silencieux, à une position d'ouverture (régime plus élevé) jusqu'à atteindre un débattement maximal. Dans cette position, la génération de contre pression trop élevée est évitée de manière à ne pas détériorer les performances moteur.

Afin de permettre à un tel clapet d'adopter de tels mouvements, le dispositif d'obturation comporte des moyens de rappel de ce clapet en position d'obturation du conduit, de tels moyens de rappel étant, usuellement, constitués par un ressort de rappel.

A ce propos, on observera que la pression des gaz d'échappement dans le conduit peut être forte de sorte que le ressort de rappel, pour résister à une telle pression, doit pouvoir être mis en place contre le clapet avec une forte précharge. Ceci se traduit par le fait que, d'une part, ce ressort comporte un nombre important de spires (le nombre de spires augmentant avec la valeur de la précharge souhaitée) et, d'autre part, la mise en place de ce ressort est particulièrement complexe eu égard aux impératifs d'implantation du dispositif d'obturation au niveau de la ligne d'échappement (manque de place et encombrement).

De plus, un tel ressort est disposé dans un environnement particulier (gaz d'échappement chauds) dont les conditions de température influent considérablement sur les caractéristiques (notamment sur la force de rappel ou la précharge) dudit ressort de sorte qu'il est indispensable de faire appel à un matériau spécifique pour la fabrication de ce ressort.

La nécessité de recourir à un matériau spécifique, qui plus est en grande quantité (selon le nombre de spires nécessaires), renchérit considérablement le coût de revient du ressort qui peut représenter jusqu'à la moitié du coût de revient de l'ensemble du dispositif d'obturation.

En outre, ce ressort étant disposé dans un pareil environnement, celui-ci est soumis, de manière répétée, à des gaz portés à très haute température (jusqu'à 650 C) provoquant un vieillissement accéléré et une usure prématurée de ce ressort.

La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'état de la technique.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'obturation de l'extrémité d'un conduit que comporte une ligne d'échappement de moteur à combustion interne et qui délimite un passage des gaz d'échappement, ce dispositif comportant, d'une part, un clapet associé à des moyens de montage en pivotement autorisant un pivotement de ce clapet entre une position d'obturation et au moins une position d'ouverture du conduit et, d'autre part, des moyens de rappel dudit clapet en position d'obturation de ce conduit. Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens agencés pour, au moins en position d'ouverture du conduit, dévier le flux des gaz d'échappement provenant de ce conduit, ceci par rapport aux moyens de rappel et de manière à éviter que les gaz atteignent ces derniers.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de déviation du flux des gaz sont constitués par un déflecteur interposé entre les moyens de rappel du clapet et le conduit, notamment l'extrémité débouchante de ce dernier.

Selon une caractéristique additionnelle, le déflecteur est disposé sur la trajectoire adoptée par les gaz d'échappement en 20 sortie de ce conduit.

Une première solution consiste en ce que le déflecteur est défini par un élément additionnel associé au conduit, au clapet, aux moyens de montage associés à ce dernier, aux moyens de rappel de celui-ci, ou encore à une partie du silencieux que comporte la ligne d'échappement.

En fait, ce déflecteur peut être associé aux moyens de montage du clapet ou aux moyens de rappel de ce dernier et est constitué par des moyens aptes à assurer un capotage d'une partie au moins de ces moyens de rappel du clapet.

Une seconde solution consiste en ce que ces moyens de déviation du flux des gaz sont constitués par un déflecteur défini au niveau dudit clapet ou des moyens de montage en pivotement de ce dernier.

Selon une autre caractéristique de l'invention, un tel déflecteur est réalisé par déformation dudit clapet ou des moyens de montage, notamment par emboutissage.

Selon une caractéristique additionnelle, ce clapet comporte une portion agencée pour assurer l'obturation du conduit tandis que le déflecteur se situe dans le prolongement de cette portion d'obturation.

En fait, la portion du clapet destinée à l'obturation du conduit s'étend sensiblement dans un plan tandis que le déflecteur dévie par rapport à ce plan et, soit forme un angle avec ce plan, soit présente une courbure au niveau de laquelle ce plan vient se positionner de manière tangente.

La présente invention concerne, encore, un silencieux que comporte une ligne d'échappement des gaz associée à un moteur à combustion interne et qui comporte un conduit délimitant un passage de gaz d'échappement. Ce silencieux se caractérise par le fait qu'il comporte, au niveau dudit conduit, un dispositif d'obturation de ce conduit du type susmentionné.

L'invention a, aussi, trait à une ligne d'échappement des gaz associée à un moteur à combustion interne et comportant, notamment au niveau d'un silencieux que comporte une telle ligne d'échappement, un conduit délimitant un passage des gaz. Cette ligne d'échappement se caractérise par le fait qu'elle comporte, au niveau dudit conduit, un dispositif d'obturation de ce conduit du type susmentionné.

Les avantages de la présente invention consistent en ce que le flux des gaz d'échappement est dévié par rapport aux moyens de rappel du clapet. Par conséquent, ces moyens de rappel ne se situent plus dans le flux de ces gaz ni même au voisinage immédiat de ce flux de sorte qu'ils ne subissent plus, ou du moins dans une bien moindre mesure, les attaques répétées des gaz chauds.

Il en résulte un allongement de la longévité de ces moyens de rappel pour la réalisation desquels il peut, de plus, être envisagé de faire appel à un matériau moins spécifique (donc plus traditionnel et moins onéreux) que celui des moyens de rappel de l'état de la technique.

D'autres buts et avantages de la présente invention 35 apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs.

La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel: - la figure 1 est une vue schématisée et en perspective du dispositif d'obturation selon l'invention; - les figures 2 et 3 sont des vues schématisées et de côté correspondant en détail à ce dispositif, respectivement en position d'ouverture et de fermeture du conduit par le clapet; - la figure 4 correspond à une vue schématisée, en perspective et en détail, du clapet.

L'invention concerne le domaine de l'industrie automobile et, plus particulièrement, celui des équipements permettant d'assurer l'échappement des gaz issus de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur thermique à combustion interne.

Un tel équipement se présente sous la forme d'une ligne d'échappement comportant au moins un conduit 1 qui délimite un passage des gaz d'échappement et à l'intérieur duquel circulent ces gaz.

A ce propos, on observera qu'un tel conduit 1 est, de préférence, associé à un silencieux 2 que comporte, usuellement, une telle ligne d'échappement, ce silencieux 2 étant conçu apte à réduire les émissions sonores dudit moteur et de cette ligne d'échappement.

En fait et selon un premier mode de réalisation, un tel conduit 1 s'étend, au moins en partie, à l'intérieur d'un tel silencieux 2 dans lequel il adopte la forme d'une portion de tube dont l'extrémité débouche dans le volume interne de ce silencieux 2. Cette portion de tube est, de préférence, rendue solidaire d'une coupelle que comporte, intérieurement, un tel silencieux 2. Cependant et selon un autre mode de réalisation, un tel conduit 1 peut, encore, être défini par une ouverture pratiquée au niveau d'une telle coupelle interne de silencieux 2, cette ouverture délimitant un passage des gaz d'échappement et débouchant à l'intérieur de ce silencieux 2.

A ce propos, il convient d'observer que, dans la suite de la description, il sera, plus particulièrement, fait référence à un conduit 1 adoptant la forme d'une portion de tube sachant que la présente invention n'est aucunement limitée à un tel mode de réalisation et qu'un tel conduit 1 peut, encore et de manière non limitative, adopter la forme d'une ouverture telle susmentionnée.

L'invention concerne, alors, un dispositif 3 destiné à assurer l'obturation d'une extrémité 4 que présente un tel conduit 1 de passage des gaz.

Ce dispositif d'obturation 3 comporte, d'une part, un clapet 5 associé à des moyens 6 agencés pour assurer un montage en pivotement de ce clapet 5 par rapport audit conduit 1, de tels moyens de montage 6 autorisant un pivotement de ce clapet 5 entre une position d'obturation (figure 3) du conduit 1 et au moins une position d'ouverture (figure 2) de ce conduit 1.

En fait, de tels moyens de montage 6 comportent un support 7 rendu solidaire dudit conduit 1 ou (et de préférence comme visible sur les figures en annexe) dudit silencieux 2, plus particulièrement d'une coupelle que comporte, intérieurement, un tel silencieux 2.

Ce support 7 est défini, de préférence, par une chape 8 et comporte deux montants 9, 9' sur lesquels est monté en pivotement ledit clapet 5. Pour ce faire, lesdits moyens de montage 6 comportent, encore, un arbre 10, soit solidaire du support 7 (plus particulièrement de l'un au moins desdits montants 9, 9') et sur lequel ledit clapet 5 est monté en pivotement, soit solidaire du clapet 5 et monté en pivotement sur le support 7 (plus particulièrement sur lesdits montants 9, 9' du support 7) comme visible figure 1.

Ledit dispositif d'obturation 3 comporte, d'autre part, des moyens 11 de rappel dudit clapet 5 en position d'obturation de ce conduit 1. De tels moyens 11 de rappel sont agencés pour, d'une part et pour une pression des gaz à l'intérieur du conduit 1 supérieure à une valeur de pression déterminée, autoriser l'ouverture ou le maintien en position ouverte dudit clapet 5.

Ces moyens 11 de rappel sont agencés pour, d'autre part et pour une pression des gaz inférieure à cette valeur de pression déterminée, assurer le maintien ou le retour du clapet 5 dans une position d'obturation de ce conduit 1.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif 3 peut, encore, comporter des moyens agencés pour limiter l'amplitude du pivotement dudit clapet 5 lors de l'ouverture du conduit 1.

De tels moyens de limitation de l'amplitude peuvent être constitués, soit par au moins une butée d'arrêt que comporte ledit dispositif 3 (notamment au niveau des moyens de montage 6 dudit clapet 5, plus particulièrement au niveau dudit support 7, voire de l'un au moins desdits montants 9, 9') et contre laquelle vient prendre appui ledit clapet 5, soit par lesdits moyens 11 de rappel eux-mêmes.

A ce propos, on observera que ces moyens de rappel 11 sont, usuellement, définis par un ressort de rappel 12 qui adopte, de préférence, la forme d'un ressort boudin comportant un certain nombre de spires, notamment caractéristique de la valeur de la précharge de ce ressort 12. Un tel ressort de rappel 12 est, de préférence, engagé autour de l'arbre 10 des moyens 6 de montage en pivotement du clapet 5.

Aussi et selon l'invention, le dispositif d'obturation 3 comporte des moyens 13 agencés pour, au moins en position d'ouverture du conduit 1, dévier le flux des gaz d'échappement provenant de ce conduit 1, ceci par rapport aux moyens de rappel 11 et de manière à éviter que les gaz d'échappement atteignent ces derniers 11.

Selon un mode préféré de réalisation, lesdits moyens 13 de déviation du flux des gaz sont constitués par un déflecteur 14 interposé entre les moyens 11 de rappel du clapet 5 et le conduit 1.

Plus particulièrement et tel que visible sur les figures en annexe, un tel déflecteur 14 est interposé entre les moyens 11 de rappel du clapet 5 et l'extrémité 4 débouchante dudit conduit 1 au niveau de laquelle les gaz d'échappement sortent dudit conduit 1. Ce déflecteur 14 est, de préférence, disposé sur la trajectoire adoptée par les gaz d'échappement en sortie de ce conduit 1.

Selon un premier type de réalisation non représenté, ledit déflecteur 14 est défini par un élément additionnel associé au conduit 1, au clapet 5, aux moyens 6 de montage associés à ce clapet 5, aux moyens de rappel 11 de clapet 5, ou encore au silencieux 2 que comporte la ligne d'échappement.

Ainsi, un mode particulier de réalisation peut consister en ce qu'un tel déflecteur 14 est défini par un volet rendu solidaire, notamment par soudure ou analogue, du conduit 1, du clapet 5, des moyens de montage 6 ou encore du silencieux 2.

Un tel volet peut, ainsi, être rendu solidaire du support 7 des moyens de montage 6, plus particulièrement au niveau d'une base 15 et/ou de l'un au moins des montants 9 que présente la chape 8 constituant un tel support 7.

Cependant et selon un mode de réalisation préféré, un tel élément additionnel est associé aux moyens 6 de montage du clapet ou aux moyens 11 de rappel de ce dernier 5. Un tel élément additionnel peut, alors, être constitué par des moyens aptes à assurer un capotage d'une partie au moins de ces moyens 11 de rappel du clapet 5. Un tel moyen de capotage peut se présenter sous la forme d'une enveloppe cylindrique disposée par- dessus le ressort 12 constituant ces moyens 11 de rappel.

Cependant et selon un autre type de réalisation, les moyens 13 de déviation du flux des gaz sont constitués par un déflecteur 14 défini au niveau dudit clapet 5 ou des moyens 6 de montage en pivotement de ce dernier 5. Un tel déflecteur 14 est réalisé, de préférence, par déformation dudit clapet 5 ou de ces moyens de montage 6, notamment par emboutissage de ce 5 ou ces derniers 6.

Ainsi et selon un premier mode de réalisation non représenté, un tel déflecteur 14 se présente sous la forme d'un volet défini au niveau du support 7 des moyens de montage 6, plus particulièrement au niveau de la base 15 et/ou de l'un au moins des montants 9, 9' que présente la chape 8 constituant un tel support 7. Un tel volet peut être réalisé lors de la fabrication d'un tel support 7, ceci par déformation (emboutissage ou analogue).

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention visible figures 1 à 4, le déflecteur 14 est défini au niveau dudit clapet 5, ceci par déformation (notamment lors d'une opération d'emboutissage ou analogue), plus particulièrement lors de la fabrication de ce clapet 5.

A ce propos, il convient d'observer que ce clapet 5 comporte une portion 16 agencée pour assurer l'obturation du conduit 1 tandis que le déflecteur 14 se situe dans le prolongement de cette portion d'obturation 16.

Selon une autre caractéristique, la portion 16 du clapet 5 destinée à l'obturation du conduit 1 s'étend sensiblement dans un plan tandis que le déflecteur 14 dévie par rapport à ce plan.

En fait, un tel déflecteur 14 peut se présenter sous la forme d'un volet s'étendant sensiblement dans un plan formant un angle avec le plan de ladite portion d'obturation 16.

Un autre mode de réalisation visible sur les figures en annexe consiste en ce que ledit déflecteur 14 présente une forme courbée, notamment concave. A ce propos, on observera que le plan dans lequel s'étend la portion d'obturation 16 du clapet 5 se positionne, alors, de manière tangente à la courbure de ce déflecteur 14 et dans le prolongement de ce dernier 14.

Tel que visible sur les figures en annexe, la concavité de la courbure du déflecteur 14 est orientée en direction du conduit 1.

Selon une autre caractéristique de l'invention, celle-ci concerne, encore, un silencieux 2 comportant, d'une part, un conduit 1 délimitant un passage des gaz d'échappement, et, d'autre part et au niveau de ce conduit 1 (plus particulièrement au niveau de son extrémité 4), un dispositif d'obturation 3 du type susmentionné.

Finalement, l'invention a, encore, trait à une ligne d'échappement des gaz associée à un moteur à combustion interne et comportant, notamment au niveau d'un silencieux 2 que comporte une telle ligne d'échappement, un conduit 1 délimitant un passage des gaz. Cette ligne d'échappement des gaz comporte, au niveau dudit conduit 1 (plus particulièrement au niveau de son extrémité 4), un dispositif d'obturation 3 du type susmentionné.

Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention.

Claims (1)

11 REVENDICATIONS

1. Dispositif (3) d'obturation de l'extrémité (4) d'un conduit (1) que comporte une ligne d'échappement de moteur à combustion interne et qui délimite un passage des gaz d'échappement, ce dispositif (3) comportant, d'une part, un clapet (5) associé à des moyens (6) de montage en pivotement autorisant un pivotement de ce clapet (5) entre une position d'obturation et au moins une position d'ouverture du conduit (1) et, d'autre part, des moyens (11) de rappel dudit clapet (5) en position d'obturation de ce conduit (1), caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (13) agencés pour, au moins en position d'ouverture du conduit (1), dévier le flux des gaz d'échappement provenant de ce conduit (1), ceci par rapport aux moyens de rappel (11) et de manière à éviter que les gaz atteignent ces derniers (11).

2. Dispositif (3) d'obturation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de déviation (11) du flux des gaz sont constitués par un déflecteur (14) interposé entre les moyens de rappel (11) du clapet (5) et le conduit (1), notamment l'extrémité débouchante de ce dernier (1).

3. Dispositif (3) d'obturation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le déflecteur (14) est disposé sur la trajectoire adoptée par les gaz d'échappement en sortie de ce conduit (1).

4. Dispositif (3) d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le déflecteur (14) est défini par un élément additionnel associé au conduit (1), au clapet (5), aux moyens de montage (6) associés à ce dernier (5), aux moyens de rappel (11) de celui-ci, ou encore à une partie du silencieux (2) que comporte la ligne d'échappement.

5. Dispositif (3) d'obturation selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le déflecteur (14) est associé aux moyens de montage (6) du clapet (5) ou aux moyens de rappel (11) de ce dernier (5) et est constitué par des moyens aptes à assurer un capotage d'une partie au moins de ces moyens de rappel (11) du clapet (5).

6. Dispositif (3) d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens (11) de déviation du flux des gaz sont constitués par un déflecteur (14) défini au niveau dudit clapet (5) ou des moyens de montage (6) en pivotement de ce dernier (5).

7. Dispositif (3) d'obturation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le déflecteur (14) est réalisé par déformation dudit clapet (5) ou des moyens de montage (6), notamment par emboutissage.

8. Dispositif (3) d'obturation selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que le clapet (5) comporte une portion (16) agencée pour assurer l'obturation du conduit (1) tandis que le déflecteur (14) se situe dans le prolongement de cette portion d'obturation (16).

9. Dispositif (3) d'obturation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la portion (16) du clapet (5) destinée à l'obturation du conduit (1) s'étend sensiblement dans un plan tandis que le déflecteur (14) dévie par rapport à ce plan et, soit forme un angle avec ce plan, soit présente une courbure au niveau de laquelle ce plan vient se positionner de manière tangente.

10. Silencieux (2) que comporte une ligne d'échappement des gaz associée à un moteur à combustion interne et qui comporte un conduit (1) délimitant un passage de gaz d'échappement, caractérisé par le fait que ce silencieux (2) comporte, au niveau dudit conduit (1), un dispositif (3) d'obturation de ce conduit (1) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9.

11. Ligne d'échappement des gaz associée à un moteur à combustion interne et comportant, notamment au niveau d'un silencieux (2) que comporte une telle ligne d'échappement, un conduit (1) délimitant un passage des gaz, caractérisé par le fait que cette ligne d'échappement comporte, au niveau dudit conduit (1), un dispositif (3) d'obturation de ce conduit (1) conforme à l'une

quelconque des revendications 1 à 9.