Brevet FR2477627A1 — publié le 19810911

L'invention concerne un silencieux ou pot d'échappement par absorption, constitué essentiellement par un carter comprenant une ou plusieurs chambres remplies d'une matière absorbante et traversées par une conduite à gaz se présentant sous la forme d'un tube perforé. En général, et en particulier pour l'équipement de moteurs modernes à grande puissance, il est nécessaire d'avoir recours à des types de construction très coûteux pour que le ou les pots d'échappement aient une structure suffisante. La structure de ces pots d'échappement peut être conçue en partant de deux principes de base. Il existe d'une part des pots d'échappement à réflexion et d'autre part des pots d'échappement par absorption. Une bonne installation d'amortis- sement du bruit comprend aussi bien un grand nombre d'élé-rments de réflexion que des chambre remplies d'une matière absorbante, et constitue de ce fait une combinaison des deux principes de base En dehors d'une réduction suffisante du bruit, il convient également, en particulier quand il s'agit de moteurs de grande puissance, que la résistance à l'écoulement à la- quelle sont soumis les gaz d'échappement provenant du moteur dans l'installation d'amortissement du bruit soit aussi faible que possible. On peut ainsi exercer une influence favorable non seulement sur le rendement du mdeur mais également sur sa consommation spécifique de carburant. A l'état connu de la technique, on peut donc ajouter les pots d'échappement par absorption à une seule conduite, pouvant éventuellement &tre équipés d'une ou plusieurs buses de venturi dans la conduite tubulaire. Les buses de venturi réduisent avant tout les bruits de ronflement de basse fréquence. Au lieu d'un tube continu, celui-ci peut être plusieurs fois coudé à l'intérieur du pot d'échappement et être constitué par exemple par trois zones tubulaires ou sections de conduite reliées parallèlement les unes aux autres par l'intermédiaire de coudes. Dans ce cas, la longueur totale du passage est deux fois et demi plus importante que celle d'un pot d'échappement constitué par un tube simple. En utilisant des éléments d'accouplement et des effets de réflexion et d'interférence additionnels on peut augmenter l'efficacité d'un pot d'échappement ainsi constitué par comparaison avec un pot d'échappement ne comprenant simple- ment qu'un tube traversant le carter. Mais la disposition des tubes ne peut être aménagée que dans un unique plan, c'est-à-dire dans un carter plat constitué de façon appropriée. En raison des différents changements de direction, on pro- voque des résistances au courant supplémentaires qui dépas- sent les tolérances admissibles, en particulier pour les moteurs de grande puissance. C'est pourquoi l'invention a pout objet de proposer un pot d'échappement par absorption associant les avantages du pot d'échappement perfectionné de la manière qui vient d'être décrite du point de vue de ses propriétés acoustiques aux avantages du simple pot d'échappement par absorption découlant de sa constitution avantageuse sur le plan de la technique de la circulation des fluides. L'invention résout ce problème en proposant un pot d'échappement par absorption constitué sous forme d'un pot d'échappement par absorption à conduit unique comprenant une zone élargie et dans lequel le tube de sortie est inséré sur une distance comprise entre le quart et la moitié de la longueur totale du conduit élargi. En élargissant le conduit de gaz, on augmente nettement la surface d'absorption disponible sur la totalité de la longueur du pot d'échappement et on réduit en outre, de ce fait, la vitesse des gaz d'échappement, ce qui rend possible une meilleure adaptation à la capacité d'absorption du pot d'échappement. Grâce à la partie du tube de sortie qui est insérée dans le conduit de gaz élargi, on obtient un accord du pot d'échappement aux basses fréquences et de ce fait un meilleur amortissementi ces basses fréquences. L'efficacité acoustique d'un tel dispositif d'amortissement du bruit utilisé en tant que dispositif auxiliaire atteint pratiquement, pour une dépense essentiellement réduite, les valeurs du pot d'échappement décrit plus haut et équipé de trois tubes et de coudes de raccordement qui les relient, mais sans présenter les inconvénients provenant de la résistance plus importante qu'il oppose à l'écoulement des gaz. L'élargissement de la section transversale du conduit de gaz est avantageusement d'au moins 40% par rapport à la section du tube d'entrée et du tube de sortie. En outre, la partie du tube de sortie qui est montée dans le conduit peut être conformée sous forme d'une buse de venturi. La buse de venturi qui réduit la section de pas- sage libre par laquelle passe le courant de gaz améliore encore plus l'amortissement acoustique que l'on cherche à obtenir, en particulier dans la zone des basses fréquences. La résistance opposée au courant par la buse de venturi n'augmente pas de façon marquée. Finalement, la partie du tube de sortie qui est disposée dans le conduit peut comprendre des fentes longitu- dinales dans la partie constituée par la buse de venturi ou entre celleci et l'extrémité du conduit dans le pot d'échappement. Ces fentes longitudinales autorisent un pas- sage latéral additionnel du courant de gaz qui permet de dimThuer la résistance opposée au courent de gaz à l'arrière de la buse et qui peut encore améliorer la capacité acoustique du pot d'échappement. Lorsqu'il s'agit de moteurs de plus faible puissance, c'est-la-forme la plus simple du pot d'échappement nouveau qui peut être utilisée. Mais à mesure que la puissance des moteurs augmente, il est avantageux de prévoir au moins la buse de venturi, ainsi qu'en plus les fentes additionnelles. A la place de la réduction du passage déterminée par la buse de venturi dans la partie du tube de sortie qui est insérée dans le pot d'échappement, l'extrémité interne de ce tube peut être simplement roulée vers l'intérieur en laissant subsister un diamètre donné en fonction de l'ensemble du système d'amortissement. D'autres caractéristiques de l'invention et des détails sur les avantages qu'elle permet d'obtenir apparaîtront à la lecture de la description qui suit de formes de réalisation correspondant à l'état de la technique connue ainsi que de l'objet de l'invention, avec référence aux dessins ci- annexés présentés de façon purement schématique et dans lesquels: la Figure 1 représente une forme de réalisation connue, la Figure 2 représente une autre forme-de réalisation connue, la Figure 3 représente également une autre forme de réalisation connue, la Figure 4 représente la possibilité la plus simple offerte par le nouveau mode de réalisation, la Figure 5 représente une autre forme de réalisation plus perfectionnée, la Figure 6 en représente une variante, et la Figure 7 représente finalement une autre forme de réalisation possible. Le pot d'échappement connu représenté sur la Figure 1 est constitué par un carter 1 qui comprend dans l'exemple de réalisation représenté deux chambres 2 et 3 remplies d'une matière absorbante 4. Le carter 1 est traversé dans sa direction longitudinale par un tube 5 par lequel passent les gaz d'échappement en provenance du moteur (flèche 6). Pour correspondre avec les chambres individuelles, le tube 5 est pourvu dans la zone de ces chambres de perforations 7 et 8. Dans ce cas, il s'agit d'un silencieux par absorption du type le plus simple. On sait aussi que l'on peut améliorer ce silencieux par absorption en montant, comme le montre la Figure 2, un élément formant buse de venturi, mais par ailleurs de même constitution et présentant les mêmes caractéristiques que le pot d'échappement de la Figure 1. La Figure 3 représente une autre forme de réalisation du pot d'échappement par absorption, qui est effectivement amélioré du point de vue de ses caractéristiques d'amortis- sement du bruit par rapport aux deux formes de réalisation décrites précédemment mais qui présente une forte résistance au passage du courant de gaz du fait de sa constitution. Dans ce cas, le tube 5 comprend trois sections parallèles 10, 11 et 12. Le pot d'échappement comprend trois chambres 13, 14 et 15. Les cloisons de séparation 16 et 17 montées entre les trois chambres servent simultanément d'éléments de soutien pour les sections de tube 10, Il et 12 et pour les coudes 18 et 19 qui les relient. Grâce à la forme de réalisation selon l'invention représentée à la Figure 4, on obtient un amortissement du bruit qui se rapproche approximativement de celui obtenu au moyen du dispositif d'amortissement de la Figure 3. La section du tube 20 qui est à l'intérieur du pot d'échappement, est élargie et de préférence suffisamment pour que l'augmen- tation de la section transversale de la partie 20 du tube soit d'au moins environ 40 % par rapport à la section du tube d'entrée 21 et du tube de sortie 22. Dans cet exemple, le pot d'échappement est constitué avec deux chambres 2 et 3 remplies d'une matière absorbante 4. Le tube de sortie 22 pénètre par son extrémité 23 sur une distance à l'intérieur de la section de tube élargi 20 qui est comprise entre approximativement un quart et la moitié de la longueur totale de cette section de tube 20. La longueur de l'extrémité 23 insérée à l'intérieur dépend des caractéristiques du moteur en cause dont on veut amortir le bruit des gaz d'échappem.ent. niveau Bien qu'on obtienne ici, comme déjà dit, pratiquement le màme/ d'amortissement du bruit qu'au moyen du dispositif compliqué de la Figure 3, on ne constate pas dans ce cas la résistance non négligeable qui s'oppose à l'écoulement des gaz et dont il faut tenir compte dans cet autre dispositif. Si l'on veut augmenter l'amortissement du bruit quand la puissance du moteur augmente, le tube de sortie 22 peut comprendre une zone terminale 24 (Fig. 5) correspondant approximativement à une buse de venturi. La fig. 6 représente un autre-mode de réalisation dans lequel le tube de sortie 22 est pourvu de fentes longitudinales 25 dans la zone qui se raccorde à la buse de venturi 24. Finalement et au lieu de la buse de venturi, l'extrémité 26 du tube de sortie 22 peut être roulée vers le dedans d'une façon plus simple de manière à déterminer une certaine réduction de sa section transversale. REVENDICATIONS 1.- Silencieux ou pot d'échappement par absorption comprenant une ou plusieurs chambres disposées dans,un çarter eétan t et remplies d'une matière absorbante, ces chambres/traversées par un conduit de guidage des gaz se présentant sous la forme d'un tube localement perforé, caractérisé en ce que le con- duit de guidage des gaz (20) a sa section transversale élargie sur la longueur du carter (1) du pot d'échappement par rapport à la section transversale du tube d'entrée (21) et du tube de sortie (22) et en ce que le tube de sortie (22) est inséré, par son extrémité (23), dans ce conduit de gaz élargi, sur une distance comprise entre approximativement un quart et 1 moitié de la longueur du conduit de gaz élargi (20). 2.- Pot d'échappement par absorption selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'élargissement de la section transversale du conduit de gaz (20) est de préférence de 40% au moins par rapport à la section transversale du tube d'entrée et du tube de sortie (21, 22). 3.- Pot d'échappement par absorption selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que la zone (24) du tube de sortie (22) se trouvant dans le conduit se présente sous la forme d'une buse de venturi. 4.- Pot d'échappement par absorption selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que le tube de sortie (22) est pourvu de fentes longitudinales (25) dans la partie (24) constituée sous forme d'une buse de venturi ou entre cette partie et l'extrémité du conduit (20) dans le pot d'échap- pement. 5.- Pot d'échappement par absorption selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité (23) du tube de sortie (22) insérée dans le pot d'échappement est roulée vers l'intérieur à son extrémité (26).