Brevet FR2629864A1 — publié le 19891013

SILENCIEUX POUR MOTEUR A EXPLOSION La présente invention se rapporte à un silencieux pour moteur à explosion constitué par un circuit intérieur de canalisation des gaz logé dans une enveloppe extérieure. Pour réduire le bruit produit par les moteurs à explosion, no- tamment ceux des véhicules automobiles, il est de pratique cou- rante de placer des silencieux dans les circuits des gaz d'échappement. Ces silencieux sont réalisés en t6le d'acier et subissent des corrosions internes (condensats acides) et externes (projection d'eau, de boue et de sel). La solution consistant à remplacer tout ou partie de l'acier or- dinaire par de l'acier inoxydable est onéreuse. La présente invention se rapporte à une nouvelle conception des silencieux d'échappement et à la mise au point de nouveaux maté- riaux composites présentant une bonne tenue à la chaleur. Le silencieux selon l'invention est caractérisé par le fait que le circuit des gaz comprend des collerettes isolantes qui se logent dans les demi-coquilles et des cloisons qui s'appuient sur les demi-coquilles réalisées en matériau composite avec interposition de matériau réfractaire. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexes sur lesquels: - La figure 1 représente une-vue éclatée d'un silencieux selon l'invention, -2- - la figure 2 est une demi- coupe longitudinale d'un silencieux assemblé, - la figure 3 est une demi-coupe transversale du même si- lencieux, - la figure 4 est une vue de détail d'une demi-coquille. En se référant à la figure 1, le silencieux comporte un circuit des gaz interne constitué d'un tube métallique 1 formant chicane et de deux cloisons 2. Ce circuit est en acier protégé contre la corrosion interne. Il est solidaire de deux colle- rettes isolantes 3 en matériau réfractaire placees sur les deux extrémités du tube 1. Ce circuit est enveloppé dans une enveloppe externe formée de deux demi-coquilles 4 en matériau composite sous forme de pré- imprégné verre-polyester ou de préimprégné verre-phénolique. Des cales isolantes 5 en carton réfractaire sont placées dans les demi-coquilles 4 au droit des cloisons 2. L'assemblage est réalisé de telle façon que les demi- coquilles 4 ne soient pas en contact direct avec le circuit central métallique, comme l'indique la figure 2 qui est une demi-coupe longitudinale du silencieux assemblé. Deux bagues métalliques 6 fixées sur le tube 1 (par soudage, brasage ou sertissage) permettent de positionner correctement les rondelles isolantes 3. Les collerettes 3 s'engagent dans des rainures logées dans les chapeaux 41 des demi-coquilles. Les deux demi-coquilles sont assemblées entre elles par des vis, colliers ou rivets 7 avec interposition d'un joint silicone 8 ainsi que le montre la figure 3 qui est une demi- coupe transversale dans la zone d'assemblage. 262986 4 - 3 - Les demi-coquilles 4 peuvent être moulées par compression, en plaçant sur le poinçon de la presse un tissu de verranne et un flan de préimprégné. La fermeture de la presse assure le remplissage complet du moule, y compris les empreintes des nervures disposées dans la matrice. Les moules sont chauffés à une température constante comprise entre 100 et 200 C (150 C dans le présent exemple), la polymé- risation s'effectue ainsi entre une à deux minutes suivant l'épaisseur de la pièce à mouler et la réactivité de la résine utilisée. Les demi-coquilles ainsi moulées ont la particularité de pré- senter sur leur face interne une couche de tissu de verranne non imprégnée 14 (voir figure 4) formant une certaine isolation thermique, et de présenter sur leur face externe des nervures de refroidissement 42 obtenues de moulage. L'isolation de la face interne peut être augmentée par la pré- sence d'une couche de laine de verre ou de roche comme cela existe déjà dans beaucoup de silencieux métalliques pour at- ténuer l'émission sonore. La coquille est réalisée avec un matériau composite comportant des fibres de verre, des charges pulvérulentes et une matrice organique. La disposition et la répartition des constituants- est telle que les échanges thermiques sont favorisés vers l'ex- térieur et réduits vers l'intérieur afin que la température de la coquille ne dépasse pas 200 C. Il est alors possible d'utiliser certaines résines polyester insaturées ou des résines phénoliques. -4 - A titre indicatif, le préimprégnt est réalisé avec une pete d'imprégnation et il comporte 27 % de verre en poids sous forme de stratifils coupés E 25 et/ou 50 mm de longueur, et ce préimprégné peut être facilement fabriqué à l'aide de la machine décrite dans le brevet 74/12176 de la demanderesse. La présence de noir de carbone extraconducteur accroit les conductibilités thermique et électrique, mais il confère à la pâte une thixotropie qui gêne l'imprégnation des fibres de verre au cours de la fabrication du préimprégné. Selon une variante le préimprégné destiné au moulage des demi-coquilles est fabriqué sur la même machine que précédemment mais en incorporant des microsphéres de verre creuses dans la pâte d'imprégnation alimentant l'enduction supérieure, tandis que l'enduction inférieure est alimentée avec une pâte sans microsphères. Ces microsphères, par exemple celles correspondant à la référence B37/2000 de la Société 3M, ont une granulométrie supérieure à 50 pm et sont ainsi filtrées par la nappe de fibres de verre coupées. De plus, elles ont une densité apparente inférieure à celle de la résine. Ces microsphEres forment donc une couche isolante sur le dessus du préimprégné. Le moulage des demi-coquilles s'effectue ainsi en plaçant la face du préimprégné garnie de microsphères creuses côté poinçon, avec ou sans interposition de tissu de verranne. REVENDICATIONS 1 - Silencieux pour moteur à explosion constitué par un cir- cuit (1) intérieur de canalisation des gaz logé dans une en- veloppe extérieure (4), caractérisé par le fait que le cir- cuit (1) des gaz comprend des collerettes isolantes (3) qui se logent dans les demi-coquilles et des cloisons (2) qui s'ap- puient sur les demi-coquilles réalisées en matériau composite avec interposition de matériau réfractaire (5). 2 - Silencieux selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les demi-coquilles (4) présentent sur l'extérieur des ner- vures de refroidissement (42). 3 - Silencieux selon l'une quelconque des revendications précé- dentes caractérisé par le fait que le matériau composite est constitué des fibres de verre, de charges pulvérulentes et d'une matrice organique. 4 - Silencieux selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que le matériau composite comprend des microsphères de verre.