Brevet FR2466613A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne l'industrie des moteurs à combustion interne. Elle vise plus particulièrement l'industrie des silencieux d'échappement pour moteurs d'automobiles ou autres véhicules. Les moteurs à combustion interne et plus particulièrement les moteurs à explosion sont extremement bruyants. Des réglements imposent l'atténuation de ces bruits dans des proportions importantes. I1 existe de nombreux systèmes classiques de diminution du bruit dans les dispositifs bien connus appelés silencieux. Ces systèmes classiques font appel essentiellement à des phénomènes de réflexion,d'absorption, d'interférence et/ou de résonance. Pour atténuer les bruits par réflexion, on dispose sur le trajet des gaz d'échappement du moteur, dans le silencieux, des obstacles acoustiques ou chicanes qui provoquent une réflexion des ondes sonores. L'atténuation des bruits par absorption se réalise lors du passage des gaz au travers d'un matériau fibreux. Pour obtenir des interférenceshqui atténuent le bruit, on divise une partie du flux gazeux de gaz d'échappement en plusieurs flux secondaires que l'on réintroduit dans le flux principal aux endroits où le décalage des bruits dans le temps créé par la différence de longueur du flux principal et des flux secondaires crée une interférence qui diminue le bruit. En pratique, on obtient ce résultat en faisant traverser les chambres par un plusieurs tubes perforés ou présentant une solution de continuité. On obtient également une atténuation du bruit suivant un principe analogue à celui des interférences à l'aide de chambres de résonance qui déphasent lesbruits et provoquent leur interférence. Ces dispositifs classiques donnent des résultats à peu près satisfaisants dans des conditions normales de fonctionnement des moteurs à combustion interne. Toutefois, il n'en est pas de meme lorsqu'il se produit des changements brusques de pression du flux gazeux, comme c'est le cas dans les phases d'accélération ou décélération rapide du moteur. I1 semble bien en effet que les conditions optimales d'atténuation du bruit par les dispositifs classiques ne sont réalisées que dans une gamme relativement délimitée de fonctionnement moyen des moteurs, ce qui se traduit par une pression à peu près constante à l'intérieur du silencieux. Certains silencieux classiques comportent avant l'entrée des gaz, dans le système atténuateur de bruits du silencieux ou encore à la sortie de celui-ci, des chambres pouvant assurer une certaine régulation de la pression des gaz. Cependant, ces dispositifs classiques n'assurent pas une régulation de pression à l'endroit le plus critique, c'est-à-dire au coeur du silencieux. L'invention a pour but de pallier les inconvénients des silencieux classiques. Elle a pour objet un procédé pour atténuer le bruit de l'échappement des gaz brûlés d'un moteur à combustion interne. Ce procédé consiste à emmagasiner temporairement les dits gaz lors de surpressions pour les restituer lors de baisses de pression ultérieures et régulariser ainsi la pression desdits gaz au coeur d'un ensemble d'atténuation acoustique, notamment par réflexion, absorption, interférence et/ou résonance. Un silencieux pour échappement de gaz brayés de moteur à combustion interne suivant l'invention comprend au moins une enceinte renfermant un ensemble d'atténuation acoustique constitué par une pluralité de sections intercommunicantes, composées chacune d'au moins une chambre renfermant au moins un tube en partie perforé, disposées entre une entrée et une sortie desdits gaz de ladite enceinte. Ce silencieux comporte en outre au moins une chambre de régulation de pression en cul de sac, dépourvue de tube, formant réservoir temporaire de gaz en surpression, et débouchant dans ladite enceinte entre deux desdites sections. Dans un tel silencieux, la chambre de régulation de pression peut etre constituée par un tube borgne disposé à l'extérieur et le long de l'enceinte. Un tel tube borgne peut être avantageusement fixé par ses deux extrémités, respectivement à deux faces extrèmes de l'enceinte. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 représente schématiquement un silencieux de type classique - la figure 2 représente de façon schématique le silencieux de la figure 1 perfectionné suivaht l'invention ; - la figure 3 est vue schématique d'un autre mode de réalisation du silencieux suivant l'invention. Dans le silencieux de la figure 1, des gaz pénètrent par la tubulure T1 à travers la paroi P1, puis, par des perforations, dans deux chambres d'absorption CA1, CA2 où ils subissent une atténuation sonore par interférence. Ils subissent une atténuction sonore complémentaire par réflexion dans une chambre C2. Les gaz passent ensuite dans la tubulure T2 où des perforations créent des interférences au passage dans la chambre C5. Des atténuations supplémentaires par réflexion se produisent dans la chambre C3, puis par interférence dans la chambre C5, à nouveau à travers les perforations de la tubulure T3, à l'extrémité de laquelle les gaz sont évacués à l'extérieur. Une atténuation supplémentaire peut être obtenue de façon classique par disposition de chicanes ou de rembourrages dans une ou plusieurs des chambres précités. Un tel dispositif classique est nettement amélioré suivant l'invention comme indiqué sur la figure 2 par adjonction d'une chambre C4 en cul de sac, dépourvue de tubes et assurant la régulation dé pression dans la chambre C3, c'està-dire au coeur meme du dispositif atténuateur de bruit. Un résultat analogue pourrait etre obtenu en faisant déboucher la chambre C4 ou une autre chambre de régulation de pression analogue dans les chambres C1, C2 ou C5. I1 est seulement impératif qu'une chambre de régulation de pression suivant l'invention,qui constitue un réservoir temporaire de gaz en surpression,communique avec le silencieux entre deux dispositifs classiques quelconques d'atténuation de bruit. Une telle chambre de régulation de pression suivant l'invention ne doit pas etre parcourue par les gaz qui doivent y pénétrer et en sortir par une seule et unique ouverture. En certains cas, l'expérience montre qu'il peut être utile de disposer à l'intérieur d'une chambre de régulation de pression suivant l'invention un garnissage freinant la sortie des gaz emmagasinés en surpression. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, la chambre de régulation C4 est realisée sous forme d'un tube borgne débouchant à l'intérieur de la chambre C3 et fixé par son extrémité borgne à la face opposée du silencieux. Cette disposition dans laquelle le tube C4 est maintenu par ses deux extrémités évite des vibrations inopportunes difficiles à éviter dans un montage en porte-à-faux, tel que celui de la figure 2. Les silencieux perfectionnés suivant l'invention ne permettent pas d'obtenir en régime normal du moteur des niveaux sonores inférieurs à ceux des dispositifs classiques auxquels ils sont adaptés. L'invention permet par contre d'éliminer des bruits désagréables lors des phases d'accélération et de décélération rapide qui sont bien connus des automobilistes. Ces bruits parasitaires sont éliminés ou au moins réduits dans de grandes proportions avec la création d'une réserve gazeuse suivant l'invention. Le fonctionnement normal du silencieux en régime normal du moteur n'est pas modifié. La capacité d'amortissement des surpressions brusques en phase d'accélération et le rétablissement d'une pression normale patUestitution des gaz pendant la phase de décélération sont liés au volume de la chambre de régulation suivant l'invention. Sa forme n'a pratiquement pas d'influence sur son efficacité. Son volume doit être déterminé empiriquement suivant le type de moteur et le type de silencieux auxquels est appliquée l'invention. Pour une réalisation pratique, il faut évidemment tenir compte, de plus,des facilités de fabrication et,dans le cas d'automobiles, de l'emplacement disponible sous le véhicule. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour atténuer le bruit de l'échappement des gaz brûlés d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'on emmagasine temporairement les dits gaz lors de surpressions pour les restituer lors de baisses de pressions ultérieures et régulariser ainsi la pression desdits gaz au coeur d'un ensemble d'atténuation acoustique notamment par réflexion, absorption, interférence et/ou résonance. 2. Silencieux pour échappement de gaz brûlés de moteur à combustion interne suivant le procédé de la revendication 1, comprenant au moins une enceinte renfermant un ensemble d'atténuation acoustique constitué par une pluralité de sections intercommunicantes, composées chacune d'au moins une chambre renfermant au moins un tube en partie perforé, disposées entre une entrée et une sortie desdits gaz de ladite enceinte, ledit silencieux étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une chambre de régulation de pression en cul de sac, dépourvue de tube, formant réservoir temporaire de gaz en surpression, et débouchant dans ladite enceinte entre deux desdites sections. -3. Silencieux suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de régulation de pression est cons tituée par un tube borgne-disposé à l'extérieur et le long de l'enceinte. 4. Silencieux suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le tube borgne est fixé par ses deux extrémités respectivement à deux faces extrêmes de l'enceinte.