FR3014481A3

FR3014481A3 - Dispositif de sortie de gaz d'echappement comportant des moyens de limitation de sifflements

Info

Publication number: FR3014481A3
Application number: FR1362352A
Authority: FR
Inventors: Jerome Vaudable
Original assignee: Renault SA; Renault SAS
Current assignee: Renault SA; Renault SAS
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-12

Abstract

Dispositif (10) de sortie de gaz d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comportant un conduit d'évacuation des gaz (22) présentant une portion amont (220) et une portion aval (222) comportant une portion formant silencieux (24) présentant des perforations (26), caractérisé en ce que le dispositif (10) de sortie de gaz d'échappement comporte, dans la portion amont (220) du conduit (22) et en entrée du système de silencieux (24), un moyen (28) de limitation de sons harmoniques susceptibles d'être produits à l'intérieur du système de silencieux (24), le moyen de limitation (28) étant constitué par une zone expansée (28) formée d'une pièce avec le conduit (22), de longueur délimitée et présentant un diamètre supérieur à celui du conduit (22).

Description

- 1 - Dispositif de sortie de qaz d'échappement comportant des moyens de limitation de sifflements L'invention concerne un dispositif de sortie de gaz d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comportant un conduit d'évacuation des gaz présentant une portion amont et une portion aval comportant une portion formant silencieux présentant des perforations. Dans les dispositifs de sortie de gaz d'échappement, le système de silencieux permet de ralentir les gaz pour en diminuer le bruit.

Cependant, tel que représenté à la figure 1, un dispositif de sortie de gaz d'échappement 10 comportant une portion 12 formant silencieux présentant des perforations 14, un sifflement peut se produire en raison de la vibration provoquée par l'écoulement tangentiel du gaz à la surface du conduit.

Une solution décrite dans la publication FR-B1-2751375 consiste à prévoir en amont du silencieux un resserrement annulaire du conduit permettant de réduire le diamètre du conduit ou un décrochement formé par l'insertion du conduit aval perforé à l'intérieur du conduit amont de diamètre supérieur. Cependant la première solution a tendance à générer une perte de charge importante, appelée aussi contre-pression équivalente, en raison de la diminution du diamètre du conduit. Une perte de charge trop importante peut avoir des conséquences sur la performance et la consommation du moteur. La deuxième solution quant à elle présente l'inconvénient de nécessiter l'utilisation de plusieurs pièces distinctes. De plus, le système de limitation des sons harmoniques risque d'être peu efficace en raison de la faible différence de diamètre d'autant plus que la présence d'une arête vive en bout de tube amont risque de générer des sifflements supplémentaires.

Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour objet un dispositif de sortie de gaz d'échappement comportant un moyen de limitation - 2 - des sifflements générés dans le silencieux, qui soit à la fois efficace, simple et peu onéreux tout en évitant les pertes de charge. A cet effet, l'invention propose un dispositif de sortie de gaz d'échappement du type cité ci-dessus, caractérisé en ce que le dispositif (de sortie de gaz d'échappement comporte, dans la portion amont du conduit et en entrée du système de silencieux, un moyen de limitation de sons harmoniques susceptibles d'être produits à l'intérieur du système de silencieux, le moyen de limitation étant constitué par une zone expansée formée d'une pièce avec le conduit, de longueur délimitée et présentant un diamètre supérieur à celui du conduit. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - Le diamètre de la zone expansée est variable selon la longueur de la zone. - La forme de la zone expansée s'inscrit dans un tore. - Le profil de la paroi du conduit dans la zone expansée selon un plan médian présente deux pentes, la pente la plus forte se trouvant à proximité de la zone de silencieux.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation d'un dispositif de sortie de gaz d'échappement en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de sortie de gaz d'échappement selon l'état de la technique comportant un volume acoustique. - La figure 2 est une vue schématique d'un dispositif d'échappement comportant un premier mode de réalisation d'un moyen de limitation des sifflements selon l'invention. - La figure 3 est une vue schématique d'un dispositif d'échappement comportant un deuxième mode de réalisation d'un moyen de limitation des sifflements selon l'invention. - 3 - Dans la description qui suit, nous prendrons à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale indiquée par le trièdre L,V,T des figures 1 à 3 Les termes amont et aval sont pris en référence au sens de circulation des gaz d'échappement. Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence. A l'exception des éléments spécifiques du poste de conduite, le véhicule présente une symétrie générale par rapport à un plan longitudinal médian. Tel que représenté aux figures 2 à 3, un dispositif 20 de sortie de gaz d'échappement en provenance d'un moteur à combustion interne (non représenté) comporte un conduit 22 d'évacuation des gaz de diamètre D1 présentant une portion amont 220 et une portion aval 222. Les gaz circulent dans le conduit 22 de l'amont vers l'aval selon le sens indiqué par les flèches F. La portion aval 222 forme un système de silencieux 24 permettant, grâce à des perforations 26 ménagées dans la paroi de la portion 20 aval 222 du conduit 22 de détendre les gaz. En entrée du système de silencieux 24, le dispositif 20 comporte, dans la portion amont 220, une zone expansée 28 dont la section est supérieure à celle du conduit 22. Tel que représenté à la figure 2, la zone expansée 28 présente une 25 section circulaire, le diamètre de la section étant supérieur à celui D1 du conduit 22 et étant variable suivant la longueur de la zone expansée 28, le diamètre maximal D2 se trouvant au centre de la zone expansée 28. La forme de la zone expansée 28 s'inscrit donc à l'intérieur d'un tore 30 dont l'axe passe par l'axe du conduit 22. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être simple à réaliser. - 4 - Tel que représenté à la figure 3, la zone expansée 28 présente une section circulaire de diamètre supérieur à celui du conduit 22 et variable selon la longueur de la zone expansée 28. Le profil de la paroi de la zone expansée 28 selon un plan médian passant par l'axe du conduit 22, présente deux pentes P1 et P2, la pente P2 se trouvant à proximité de la zone de silencieux 24 étant supérieure à la pente P1. La zone de jonction J des pentes P1 et P2 se trouve à une distance de 5 à 15 millimètres de la zone de silencieux 24.

Le diamètre maximal D2 dans la zone expansée se trouve au niveau de la jonction J. Ce mode de réalisation présente l'avantage de permettre de réduire la longueur de la zone expansée 28 et ainsi de rendre le dispositif plus compact.

Dans les deux modes de réalisation présentés, la zone expansée 28 forme une zone de turbulence. Ainsi dans la zone amont 220 du conduit 22, les gaz circulent selon une direction parallèle à l'axe du conduit 22 conformément à la flèche F1 puis dans la zone expansée 28.

Dans la zone expansée 28, une partie des gaz va continuer à se déplacer selon le sens de la flèche F1 dans une zone localisée correspondant à l'axe du conduit 22, tandis qu'en dehors de cette zone centrale le flux est perturbé et se déplace selon le sens des flèches F2 de façon à ramener le flux vers le centre du conduit 22 ce qui permet dans la portion perforée du conduit, d'éviter que le flux de gaz ne s'écoule le long de la paroi et ne produise de sons harmoniques. Le dispositif de sortie de gaz d'échappement selon l'invention permet ainsi de réduire ou d'éviter les sons harmoniques dans la zone perforée de façon simple tout en ne nuisant pas à la performance moteur grâce au diamètre de la zone expansée qui est supérieure au diamètre du tube ce qui évite les pertes de charge.

Claims

REVENDICATIONS1) Dispositif (10) de sortie de gaz d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comportant un conduit d'évacuation des gaz (22) présentant une portion amont (220) et une portion aval (222) comportant une portion formant silencieux (24) présentant des perforations (26), caractérisé en ce que le dispositif (10) de sortie de gaz d'échappement comporte, dans la portion amont (220) du conduit (22) et en entrée du système de silencieux (24), un moyen (28) de limitation de sons harmoniques susceptibles d'être produits à l'intérieur du système de silencieux (24), le moyen de limitation (28) étant constitué par une zone expansée (28) formée d'une pièce avec le conduit (22), de longueur délimitée et présentant un diamètre supérieur à celui du conduit (22).
2) Dispositif de sortie de gaz d'échappement (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre de la zone expansée (28) est variable selon la longueur de la zone (28).
3) Dispositif de sortie de gaz d'échappement (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la zone expansée (28) s'inscrit dans un tore d'axe correspondant à celui du conduit (22).
4) Dispositif de sortie de gaz d'échappement (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de la paroi du conduit (22) dans la zone expansée (28) selon un plan médian présente deux pentes (P1,P2), la pente la plus forte (P2) se trouvant à proximité de la zone de silencieux (24).