Brevet FR2275645A1 — publié le 19760116

La présente invention vise un silencieux qui est principalement destiné à l'amortissement du bruit d'échappement de moteurs à air et d'autres moteurs entraînés par un agent gazeux. Toutefois, elle est également applicable à des moteurs à combustion interne. L'exigence selon laquelle le-bruit d'échappement de moteurs des types précités ne doit pas être trop fort est devenue de plus en plus sévère avec le temps et des règles internationales ont vu le jour, lesquelles prescrivent un bruit maximal admissible. Comme les moteurs n'ont pas pu être rendus silencieux, différentes solutions ont été proposées pour l'amortissement du bruit émis par le moteur, ces solutions ayant principalement trait à des silencieux pour l'amortissement du bruit d'échappement. L'on requiert des silencieux du type en question, des conditions de fonctionnement qui vont partiellement à l'encontre les unes des autres. On désire tout naturellement un bon amortissement du bruit, le plus souvent en combinaison avec un poids faible et/ou un petit volume. En outre, l'utilisation du silencieux doit entraîner une diminution aussi faible que possible de la puissance motrice. Ainsi, par exemple, pour certains moteurs à air comprimé, cela signifie que la contre-pression du silencieux, due à la résistance d'écoulement des gaz, etc. dans le silencieux, doit être aussi faible que possible. Dans des moteurs à air comprimé, il faut également que les risques de gel à basse température et à humidité élevée soient aussi réduits que possible. Un grand nombre de silencieux ont été proposés, dans lesquels on a essayé de combiner les différentes exigences de fonctionnement qui existent. Les résultats se sont cepen- dant avérés souvent peu satisfaisants lorsqu'on compare le niveau sonoré obtenu en aval du silencieux avec ce qui est prescrit dans les normes internationales, et quand on considère l'importance de la diminution de la puissance motrice qu'entraînent les silencieux. Des essais très poussés, aussi bien pratiques qu'en laboratoire, ont permis de constater qu'avec le silencieux selon la présente invention, l'amortissement acoustique est tel que le bruit d'échappement résiduel se trouve dans les limites édictées par les normes internationales et qu'en même temps, grace à l'étranglement insignifiant dans le silencieux selon l'invention, il n'y a pas de réduction notable de la puissance motrice. De plus, les propriétés d'amortissement se sont avérées bonnes dans toute la plage de fréquence audible et on a constaté que le principe d'amortissement conforme à l'invention est efficace pour un très grand nombre de tailles de silencieux. Gracie à ces différents facteurs, l'invention est applicable à un très grand nombre de types différents de moteurs du genre en question.Un autre avantage essentiel qu'offre le faible étranglement dans le silencieux selon l'invention, est que le risque de gel qui existe dans les autres silencieux à basse température et à haute humidité, est éliminé. Le fonctionnement du silencieux selon l'invention peut être décrit succinctement de la manière suivante : les gaz d'échappement provenant du moteur dont le bruit d'échappement doit être amorti, sont envoyés dans l'orifice d'admission du silencieux, qui se trouve essentiellement en face d'une chambre d'amortissement, laquelle a une forme cylindrique ou une autre forme appropriée, dont l'extrémité opposée à l'admission du silencieux est fermée et qui est revêtue intérieurement d'un tapis amortisseur. Après amortissement du bruit dans cette chambre, les gaz d'échappement traversent des orifices appropriés ménagés dans une autre chambre d'amortissement périphérique, de préférence annulaire et dont l'extrémité opposée à l'admission du silencieux est fermée et remplie d'un agent absorbant le bruit.Après amortissement du bruit dans cette seconde chambre, les gaz d'échappement traversent une sortie disposée au centre et partiellement revêtue intérieurement d'un agent absorbant le bruit, après quoi les gaz d'échappement traversent des orifices d'évacuation pour aller dans l'atmosphère. Le silencieux selon l'invention possède donc apparemment certaines ressemblances avec, par exemple, les silencieux déjà connus par les Brevets Américains nO 737 443, 2 667 940 et 3 754 620. Toutefois, ainsi que cela ressortira de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré du silencieux représenté au dessin, ce silencieux se différencie essentiellement, par exemple des silencieux précités déjà connus. Sur le dessin, la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale du silencieux dans lequel les parcours des gaz sont indiqués au moyen de flèches, alors que les figures 2 et 3 représentent une vue en coupe avant selon A-A et une vue en coupe arrière selon B-B, respectivement, par rapport à l'orifice d'admission du silencieux. Il doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le silencieux a un corps cylindrique 2 avec un orifice d'admission 1 et un tuyau d'échappement 14. Les parois intérieures du corps sont revêtues d'une matière absorbant le bruit 3. A l'intérieur du corps se trouve une première chambre d'amortissement cylindrique 4 qui se trouve essentiellement en face de l'orifice d'admission et est concentrique au corps de silencieux. A son extrémité opposée à l'orifice d'admission, la chambre d'amortissement est fermée par une paroi 6 revêtue d'une matière absorbant le bruit 5. Dans un mode de réalisation du silencieux destiné à l'amortissement du bruit provenant de moteurs 2 à air comprimé, la matière absorbant le bruit 3 et 5 est un tapis isolant acoustique commercialisé par la Société Suédoise TRELLEBORGS GUMMIFABRIK et se compoSant de mica, d'amiante, etc.. et qui, de préférence, amortit les bruits à basse fréquence.La paroi 6 constitue une attache pour la première chambre d'amortissement dans le corps, et possède un certain nombre d'orifices 7 qui mènent à une seconde chambre d'amortissement 8 dans le corps de silencieux. Cette seconde chambre d'amortissement est annulaire et son extrémité opposée à l'orifice d'admission est fermée et remplie de matière absorbant le bruit 9. Dans un mode de réalisation avantageux pour l'amortissement du bruit d'air comprimé, la matière absorbant le bruit 9 peut se composer de laine de verre. En outre, le corps a une sortie 10 s'évasant coniquement à son extrémité partant de l'orifice d'admission, et cette sortie est revêtue intérieurement de matière absorbant le bruit, 11, qui peut être du même type que la matière absorbant le bruit 9. Lorsque le silencieux est en service, les gaz d'échappement provenant du moteur dont le bruit d'échappement doit être amorti sont envoyés à l'orifice d'admission du silencieux. De ce dernier, les gaz s'écoulent principalement dans la première chambre d'amortissement dont la paroi terminale 6 revêtue d'un tapis amortisseur 5 oblige ces gaz à ressortir de la première chambre d'amortissement avec un certain amortissement du bruit, spécialement du bruit à basse fréquence. La majeure partie des gaz entre ensuite dans la seconde chambre d'amortissement 8, par l'intermédiaire des orifices 7. Comme cette seconde chambre est fermée à son extrémité opposée à l'orifice d'admission et remplie d'une matière absorbant le bruit, elle oblige les gaz à effectuer un parcours de retour, un certain amortissement étant obtenu en même temps, spécialement du bruit à haute fréquence.Des orifices 7 et de la seconde chambre d'amortissement, les gaz poursuivent leur chemin à travers la sortie 10 où se produit un certain amortissement du bruit du fait de l'évasement conique de la sortie et de son revêtement intérieur en matière absorbant le bruit 10. Finalement, les gaz traversent la paroi arrière 13 du silencieux par un orifice de grand diamètre ou par plusieurs petits trous 12, pour s'échapper dans l'atmosphère par un tuyau 14. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation préféré, elle n'est pas limitée à ce dernier et différentes modifications de ce mode de réalisation peuvent être envisagées. Ainsi, par exemple, le corps et les chambres d'amortissement n'ont pas besoin d'être absolument concentriques ou cylindriques et d'autres matières pour l'amortissement et l'absorption du bruit que le tapis amortisseur de la Société TRELLEBORGS GUMMIFABRIK ou bien que le plastique mousse et la laine de verre, peuvent naturellement être employées. Toutefois, les meilleurs résultats ont été obtenus, avec ces matériaux lors de l'essai de différents types de matières, pour les matières 5 et 9. En outre, il est possible de faire varier les dimensions du silencieux. Toutefois, l'amortissement acoustique du silencieux ne se produit pas seulement lors des réflexions contre les parois terminales des chambres revêtues de matières amortissant et absorbant le bruit, et du passage à travers la sortie conique, mais il dépend également de la forme des chambres ainsi que de la manière selon laquelle elles sont orientées entre elles et comment elles communiquent l'une avec l'autre. Certaines modifications de ces derniers facteurs peuvent donc entraîner un amortissement acoustique moins bon, comparé à celui obtenu avec la forme d'exécution préférée. REVENDICATIONS 1 - Silencieux comprenant un corps avec un orifice d'admission, une première chambre d'amortissement placée à l'intérieur du corps et dotée d'une extrémité ouverte et située essentiellement en face de l'orifice d'admission et d'un eextrémité fermée opposée à l'orifice d'admission, une seconde chambre d'amortissement placée à l'intérieur du corps en aval de la première chambre d'amortissement vue de l'orifice d'admission et dont la surface de section est constituée par la surface comprise entre deux courbes fermées qui ne se coupent pas, un organe à l'aide duquel la première chambre d'amortissement est fixée dans le corps et lequel possède un certain nombre d'orifices situés entre la face extérieure de la chambre d'amortissement et la face intérieure du corps et permettant aux chambres d'amortissement de communiquer entre elles, la seconde chambre d'amortissement ayant une extrémité ouverte tournée vers l'orifice d'admission, lequel silencieux est caractérisé en ce que les extrémités fermées et éloignées des première et seconde chambres d'amortissement sont revêtues de matière amortissant le bruit et remplies de matière absorbant le bruit qui amortit principalement le bruit à haute fréquence, en ce que l'extrémité ouverte de la seconde chambre d'amortissement est située en aval des orifices dans l'organe, vu de l'orifice d'admission, et en ce qu'une sortie communiquant directement avec les orifices ménagés dans l'organe part de ladite extrémité ouverte de la seconde chambre d'amortissement à l'intérieur de la courbe intérieure desdites courbes fermées qui ne se coupent pas et s'évase dans sa partie opposée à l'orifice d'admission, en aval de la seconde chambre d'amortissement, où se trouve un revêtement en matière absorbant le bruit, qui amortit principalement le bruit à haute fréquence. 2 - Silencieux selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la première chambre d'amortissement est essentiellement circulaire-cylindrique et a une section intérieure qui est sensiblement égale à la surface de la sortie à 1' extrémité ouverte de la seconde chambre d'amortissement. 30- Silencieux selon la Revendication 2, caractérisé en ce que la seconde chambre d'amortissement et la sortie sont essentiellement symétriques en rotation.