Brevet FR2643677A1 — publié le 19900831

La présente invention concerne un silencieux pour un système d'échappement de véhicule automobile. Comme cela est connu, les véhicules comportant des moteurs à combustion interne sont équipés d'un silen- 5. cieux placé dans le système d'échappement et dont le rôle est d'atténuer les ondes de pression qui se propagent à l'extérieur du véhicule dans les gaz d'échappement. En général les silencieux connus comportent un boîtier extérieur, qui est équipé d'un conduit d'entrée et d'un conduit de sortie et dont la cavité intérieure est subdivisée en deux ou plusieurs chambres à réflexions, par des cloisons transversales de séparation fixées de façon étanche au boîtier extérieur et comportant des ouvertures traversantes et qui provoquent des réflexions successives des ondes de pression et par conséquent une atténuation du bruit qui se propage à l'extérieur du véhicule. Un inconvénient usuel de silencieux connu est l'accumulation d'une condensation, qui se forme notamment dans les régions o apparaît la chute de pression maximale dans le gaz et dont l'évacuation est obstruée et ralentie par lesdites cloisons de séparation. La présente invention a pour but de fournir un silencieux pour un système d'échappement d'un véhicule, du type comprenant un boîtier extérieur comportant une paroi latérale et un couple de parois d'extrémité opposées, qui définissent conjointement une cavité intérieure dudit boî- tier, un couple de tubes, à savoir respectivement un tube d'entrée et un tube de sortie possédant des axes sensible- ment parallèles, communiquant avec ladite cavité et fixés de façon étanche dans des trous respectifs desdites parois d'extrémité, et des moyens de subdivision intérieure ser- vant à subdiviser ladite cavité en définissant une plura- lité de chambres à réflexions, caractérisé en ce que les- dits moyens de subdivision comprennent au moins un boîtier intérieur possédant une forme semblable à celle du boîtier extérieur et incluant une paroi latérale coaxiale à ladite paroi latérale dudit boîtier extérieur, et un couple de pa- rois d'extrémité espacées par rapport auxdites parois d'extrémité respectives dudit boîtier extérieur et définis- sant, avec ces parois, deux chambres respectives à ré- flexions, l'une au moins desdites parois latérales possé- dant au moins une partie saillante coopérant avec l'autre desdites parois latérales et définissant une zone sensible- ment annulaire située entre lesdites parois latérales et communiquant avec lesdites chambres à réflexions. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en plan et une coupe longitudinale médiane d'un silencieux agencé confor- mément à la présente invention; - la figure 2 représente une vue en plan par- tielle et en coupe partielle du silencieux de la figure 1; et - la figure 3 représente une coupe prise suivant la ligne III-III sur la figure 1. En se référant à la figure 1, on y voit repré- senté un silencieux pour un système d'échappement d'un vé- hicule, repéré par le chiffre de référence 1. Le silencieux 1 comporte un boîtier extérieur 2 constitué par une paroi latérale 3 possédant une section transversale elliptique, et par un couple de parois d'extrémité 4, 5 fixées de façon étanche, de façon appropriée par matage, aux extrémités op- posées de la paroi latérale 3. La paroi latérale 3 et les parois d'extrémité 4,5 définissent conjointement une cavité intérieure 11 du silencieux 1. Les parois d'extrémité 4,5 comportent des ouvertures circulaires respectives 6,7 déca- lées l'une par rapport à l'autre, qui sont fixées d'une ma- nière étanche, de préférence par soudage, à un tube 8 d'entrée des gaz d'échappement et à un tube 9 de sortie des gaz d'échappement, ces tubes possédant des axes parallèles. Conformément à la présente invention, le silen- cieux 1 inclut un boîtier intérieur 14 possédant une forme similaire à celle du boîtier extérieur 2 et logé à l'intérieur de ce dernier. En particulier, le boîtier intérieur 14 est constitué par une paroi latérale 15 possédant une section transversale elliptique et par un couple de parois d'extrémité 16,17 fixées de façon étanche, de façon appro- priée par matage, aux extrémités opposées de la paroi la- téraie 15 et étant disposées en vis-à-vis des parois d'extrémité respectives 4,5, avec lesquelles elles délimi- tent' des chambres respectives à réflexions 18,19. La paroi latérale 15 et les parois d'extrémité 16,17 du boîtier in- térieur 14 délimitent une chambre intérieure 20 du boîtier 14- lui-même. Chacune des parois d'extrémité -16,17 du boîtier intérieur 14 possède deux ouvertures circulaires 23,24 res- pectivement coaxiales aux ouvertures 6,7 des parois 4,5. Les tubes 8,9 sont montés de manière à traverser le bottier intérieur 14 et se terminent par une partie évasée respec- tive 28 dans la chambre à réflexions 19 ou 18, en vis-à-vis de la paroi 4, 5, à laquelle ils sont fixés. En particulier, le tube intérieur 8 est fixé de façon étanche dasn l'ouverture 23 et communique avec la chambre à réflexions 19, et le tube de sortie 9 est fixé de façon étanche dans l'ouverture 24 et communique avec la chambre à réflexions 18. La paroi latérale 15 du boîtier intérieur 14 comporte une partie saillante extérieure 25 (figure 2), qui possède un profil hélicoïdal et une section transversale trapézoï- dale s'étend presque sur la totalité de la longueur de la paroi 15 elle-même et possède un pas qui, de façon appro- priée, est inférieur à cette longueur, de manière à s'étendre au moins un tour complet. La surface extérieure 26 de cette partie saillante 25 coopère avec la paroi laté- raie 3 du boîtier extérieur 2, en maintenant la paroi laté- rale 15 du boîtier 14 distante du boîtier extérieur. C'est pourquoi la partie saillante 25 définit une zone annulaire 27 intercalée entre lesdites parois laté- raies 15 et 3 et par laquelle les chambres à. réflexions 18,19 communiquent entre elles. A l'intérieur du boîtier 14, un tube d'entrée 8 comporte deux sections 29, 30 séparées l'une de l'autre axialement et possédant une pluralité de trous traversants 31 disposés le long de rangées annulaires également espa- cées. Autour de la section 29 qui possède une longueur axiale supérieure à celle de la section 30, est disposé un résonateur cylindrique 33 d'un type classique, qui est co- axial au tube 8 lui-même et est fixé à ce dernier d'une quelconque manière connue. D'une manière entièrement ana- logue, le tube 9 comporte des sections respectives perfo- rées 34,35 disposées de manière à correspnodre aux sections 29,30 du tube 8; autour de la section 35 est disposé un ré- sonateur essentiellement cylindrique 36, qui est coaxial au tube 9 luimême et est fixé à ce dernier d'une quelconque manière connue. La cavité annulaire 37 située entre le ré- sonateur 36 et le tube 9 est remplie, de façon appropriée, par un matériau insonorisant 38. Des rangées de trous 39 sont ménagées, à proxi- mité de chacune des parois d'extrémité 16,17, dans la paroi latérale 15 du boîtier intérieur 15. Le fonctionnement du silencieux 1 est le suivant (on ne décrira pas de façon détaillée le mode d'atténuation des zones de pression étant donné que ceci est bien connu des spécialistes de la technique et peut être aisément dé- duit de la structure du silencieux). Les gaz d'échappement pénètrent dans le tube 8 et sont envoyés (au moins en une quantité telle qu'ils pénè- trent dans la cavité 20 en passant par les trous 31) dans la chambre à réflexions 19. L'écoulement de gaz est réfilé- chi sur la paroi 5 et pénètre dans la zone intérieure 27, dans laquelle il suit un déplacement sensiblement hélicoï- dal en raison de la présence de la partie saillante 25. A partir de cette zone annulaire 27, l'écoulement de gaz pé- nètre dans la chambre à réflexions 18 et, à partir de là, après avoir subi une nouvelle réflexion contre la paroi 4, pénètre dans le tube de sortie 9 et sort du silencieux 1. Une étude des caractéristiques du silencieux 1 agencé conformément à la présente invention montre à l'évi- dence les avantages qu'il permet d'obtenir. En particulier, le fait d'équiper le silencieux 1 de deux boîtiers coaxiaux sans cloison de séparation fixée de façon étanche entre les chambres à réflexions évite la formation de régions de sta- gnation des gaz d'échappement et par conséquent réduit la formation d'une condensation et facilite son évacuation sans perturber l'atténuation des ondes-acoustiques. Enfin, il est évident que l'on peut apporter des modifications et changements au silencieux 1 sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, on peut supprimer les résonateurs 33,36; les bottiers 2, 14 peuvent être réalisés selon une technologie quelconque, par exemple sous la forme de demi- coques moulées ou être laminées et soudées ou fixées par matage; la partie saillante 25 peut posséder une autre forme ou bien être subdivisée en plusieurs sections; enfin on peut envisager d'utiliser plusieurs parties saillantes définissant un trajet hélicoïdal à départs multiples, ou même des parties saillantes réparties sur le pourtour inté- rieur du carter 14 dans des positions non définies par un alignement géométrique. REVENDICATIONS 1. Silencieux pour un système d'échappement d'un véhicule, du type comprenant un boîtier extérieur (2) com- portant une paroi latérale (-3) et un couple de parois d'ex- trémité opposées (4,5), qui définissent conjointement une cavité intérieure (11) dudit boîtier, un couple de tubes, à savoir respectivement un tube d'entrée et un tube de sortie possédant des axes sensiblement parallèles, communiquant avec ladite cavité et fixés de façon étanche dans des trous respectifs desdites parois d'extrémité, et des moyens de subdivision intérieure servant à subdiviser ladite cavité (11) en définissant une pluralité de chambres à réflexions (19), caractérisé en ce que lesdits moyens de subdivision comprennent au moins un boîtier intérieur (14) possédant une forme semblable à celle du boîtier extérieur (2) et in- cluant une paroi latérale (15) coaxiale à ladite paroi la- térale dudit boîtier extérieur (2), et un couple de parois d'extrémité (16,17) espacées par rapport auxdites parois d'extrémité respectives (4,5) dudit boîtier extérieur (2) et définissant, avec ces parois, deux chambres respectives à réflexions (18,19), l'une au moins desdites parois laté- rales (15) possédant au moins une partie saillante (25) co- opérant avec l'autre desdites parois latérales (3) et défi- nissant une zone sensiblement annulaire (26) située entre lesdites parois latérales - (3,15) et communiquant avec les- dites chambres à réflexions (18,19). 2. Silencieux selon la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdits tubes (8,9) sont montés de manière à traverser ledit boîtier intérieur (14) entre une paroi d'extrémité respective (4,5) dudit boîtier extérieur (2) et ladite chambre à réflexions - (19,18) située au voisinage de ladite paroi d'extrémité opposée (5,4). 3. Silencieux selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que ladite partie saillante (25) possède une forme hélicoïdale. 4. Silencieux selon la revendication 3, caracté- risé en ce que ladite partie saillante (25) possède une section transversale trapézoïdale. 5. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que ladite partie saillante (25) est formée sur ladite paroi latérale (15) dudit boîtier intérieur (14). 6. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que lesdits tubes (8,9) comprennent au moins une section (29,30;34,35) située à l'intérieur dudit boîtier intérieur et comportant une pluralité de trous (31). 7. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que lesdits tubes (8,9) se terminent, à l'intérieur desdites chambres respec- tives à réflexions (19,18), par les parties évasées respec- tives (28).