Brevet FR2776706A1 — publié le 19991001

L'invention concerne un silencieux d'échappe- ment pour le moteur thermique d'un instrument de travail portatif guidé manuellement, comprenant un corps de base avec un orifice d'admission de gaz d'échappement et un orifice d'évacuation de gaz d'échappement qui débouche dans un espace d'évacuation dont la sortie de gaz d'échappement présente des éléments de paroi déterminant la direction d'évacuation du flux de gaz d'échappement. Un tel silencieux est connu par le document US- A 5 315 075. L'orifice d'évacuation de gaz d'échappement est recouvert dans ce cas par un capot formant un espace d'évacuation dont les éléments de paroi doivent détermi- ner la direction de sortie et la largeur de sortie du flux sortant de gaz d'échappement. Le capot est prévu comme une pièce séparée à fixer sur le corps de base. Il s'est avéré dans la pratique que, suivant l'application du silencieux utilisable notamment dans les débroussailleuses -, différentes directions et lar- geurs d'évacuation du flux de gaz d'échappement sont né- cessaires afin que ce dernier ne représente pas un risque pour l'utilisateur et l'environnement. Pour répondre à ce besoin, il faut un silencieux réalisé en fonction de l'application, sur le corps de base duquel sont à fixer des capots adaptés en conséquence. Le but de l'invention est de réaliser un silen- cieux d'échappement, du type générique indiqué au début, de manière que, tout en assurant un bon amortissement du bruit et en opposant une faible résistance à l'écoule- ment, la direction d'évacuation du flux de gaz d'échappe- ment soit ajustable par la construction en adaptation à l'application envisagée. Conformément à l'invention, on obtient ce ré- sultat par le fait qu'une paroi déflectrice est disposée transversalement à l'orifice d'évacuation de gaz d'échap- pement et ferme dans une large mesure l'espace d'évacua- tion, paroi déflectrice qui délimite une fente de communication entre l'espace d'évacuation et la sortie de gaz d'échappement, laquelle est formée dans une paroi ex- terne s'étendant à distance et à peu près parallèlement à la paroi déflectrice, laquelle est combinée avec une pre- mière rampe formatrice de paroi qui est transversale à la fente de communication et monte à partir de la paroi dé- flectrice vers la sortie de gaz d'échappement, ainsi qu'avec une seconde rampe formatrice de paroi qui s'étend le long de la fente de communication, à partir de son ex- trémité éloignée de la première rampe, en direction du bord de la première rampe qui est éloigné de la fente de communication. La fente de communication, formée entre la pa- roi déflectrice et le corps du silencieux, permet le pas- sage du gaz d'échappement, par une grande section de pas- sage, de l'espace d'évacuation dans une chambre de sor- tie, de sorte que la résistance opposée à l'écoulement du flux de gaz d'échappement est faible. La paroi externe, disposée à peu près parallèlement à la paroi déflectrice, recouvre la fente de communication de manière avantageuse vers l'extérieur, de sorte que le gaz d'échappement est forcé de contourner essentiellement de 180 le bord lon- gitudinal de la paroi déflectrice. A son entrée dans la chambre de sortie, ce flux gazeux possède une direction d'écoulement indéterminée et est facilement transfor- mable, par des dispositions simples, en un flux gazeux sortant de direction bien définie. Dans ce but, on a prévu une première rampe formatrice de paroi qui est orientée transversalement à la fente de communication et monte à partir de la paroi déflectrice vers la sortie de gaz d'échappement, de même qu'une seconde rampe forma- trice de paroi qui s'étend le long de la fente de commu- nication et sort de la zone de celle-ci en direction du bord de la première rampe éloigné de ladite fente. De cette manière, on obtient une chambre de sortie dont la section s'élargit en direction de la sortie de gaz d'échappement et procure un écoulement dirigé, accéléré, du gaz d'échappement hors de la chambre de sortie. Les rampes formatrices de parois permettent, grâce à la construction du silencieux, de diriger le flux de gaz d'échappement en différentes directions, de sorte que la direction d'évacuation désirée peut être choisie pour chaque application envisagée. Il est avantageux que la paroi déflectrice, la paroi externe et les rampes forment la chambre de sortie, l'agencement étant tel que la paroi externe recouvre la fente de communication, de sorte qu'une sortie directe du gaz à l'extérieur à travers la fente de communication est empêchée. La sortie de gaz d'échappement, prévue dans la paroi externe, est située à l'extrémité éloignée de la fente de communication de la seconde rampe et est co-dé- terminée par l'aire de la première rampe. La hauteur et la largeur de la sortie de gaz d'échappement sont ré- glables, ce qui permet d'ajuster la direction et la lar- geur du flux sortant de gaz d'échappement. Un mode de réalisation prévoit que la première rampe, orientée transversalement par rapport à la fente de communication, est située à l'extrémité de cette fente voisine de la sortie de gaz d'échappement, et la seconde rampe commence de préférence à l'extrémité de la fente de communication se trouvant à l'opposé de l'orifice de sor- tie. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un silencieux d'échappement selon l'invention pour le moteur thermique d'un instrument de travail portatif, guidé ma- nuellement; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1; - la figure 4 est une coupe correspondant à la figure 3, mais suivant une autre représentation; et - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V- V de la figure 1. Le silencieux d'échappement représenté est prévu pour être raccordé directement à la bride de gaz d'échappement du cylindre d'un moteur thermique comme ceux employés dans des instruments de travail portatifs et guidés manuellement, tels que des débroussailleuses. Le silencieux est formé essentiellement d'un corps de base 1 composé de deux parties 2 et 3 semblables à des coquilles. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'orifice d'admission de gaz d'échappement 4 est placé dans la partie 2 du corps, tandis que l'orifice d'évacua- tion de gaz d'échappement 5 est formé entre les deux par- ties 2 et 3 du corps, comme le montre la coupe selon la figure 2. Ainsi qu'on peut le voir aussi sur les figures 3 et 4, l'orifice d'évacuation 5 est formé par un tube cylindrique 35 qui est divisé axialement, de préférence en deux moitiés égales, par le plan de division 6 du silencieux 1. L'orifice d'évacuation de gaz d'échappement 5 débouche dans un espace d'évacuation 7 suivi, dans la di- rection d'écoulement des gaz, d'une chambre de sortie 8. Conformément à la représentation de la figure 2, l'espace 7 s'élargit dans la direction d'écoulement des gaz; la chambre de sortie 8 possède une forme de base à peu près parallélépipédique et s'élargit dans la direction d'écou- lement des gaz vers la sortie 15. Les figures montrent clairement que l'espace d'évacuation 7 est fermé dans une large mesure par une paroi déflectrice 9 en direction de la chambre de sortie 8. Surtout les figures 3 à 5 montrent clairement que la paroi 9 est placée à une distance axiale a devant l'orifice cylindrique d'évacuation 5. Un bord longitudi- nal 10 de la paroi déflectrice 9, bord qui est éloigné de l'orifice d'évacuation 5, délimite, avec la partie du corps du silencieux définissant l'espace 7, une fente de communication 11 qui établit une liaison entre l'espace d'évacuation 7 et la chambre de sortie 8. La fente 11 s'étend sur toute la largeur maximale b, voir notamment la figure 5, de l'espace d'évacuation 7 et possède une hauteur h qui correspond à peu près à 10-30 %, de préférence à 18 % de la hauteur H de cet espace. Comme le montrent les figures 1 et 4, une paroi externe 12 est disposée à une distance k et à peu près parallèlement à la paroi déflectrice 9. Cette paroi ex- terne recouvre la fente de communication 11 perpendicu- lairement à la paroi 9, de sorte que le gaz d'échappement s'écoulant pardessus le bord longitudinal 10 de cette paroi à travers la fente 11, est dévié de 180 et dirigé suivant la flèche 13 vers le fond 14 de la chambre de sortie 8. Une sortie directe de gaz d'échappement à l'ex- térieur à travers la fente 11 n'est pas possible. Dans la paroi externe 12, on a prévu une sortie de gaz d'échappement 15 qui est située près de l'extré- mité 16 - laquelle est éloignée de l'orifice d'évacuation 5 - de la fente de communication 11. A cette extrémité 16, la chambre de sortie 8 présente une première rampe formatrice de paroi 17 dont l'aire de rampe 18 est per- pendiculaire à la fente 11. Dans l'exemple de réalisation montré, la rampe 17 est formée par une paroi prolongée de l'espace d'évacuation 7, comme le montre la figure 2. L'aire 18 de la rampe est orientée sous un angle 19 d'en- viron 30-70 , de préférence de 50 , par rapport à la pa- roi déflectrice 9. L'aire 18 de la rampe est par ailleurs à peu près perpendiculaire au fond 14 de la chambre de sortie 8. A partir de la paroi déflectrice 9, la rampe 17 monte vers la sortie 15. L'extrémité 20, éloignée de la paroi déflectrice, s'étend de préférence au-dessus du plan de la paroi externe 12. Dans la chambre de sortie 8, se termine une se- conde rampe formatrice de paroi 27 qui - voir les figures 2, 4 et 5 - est perpendiculaire ou à peu près perpendicu- laire à la paroi déflectrice 9 et dépasse en particulier, en hauteur, le bord longitudinal 10 de cette paroi déli- mitant la fente 11. La seconde rampe 27 s'étend, à partir de l'extrémité arrière de la fente 11, éloignée de la sortie 15, sous un angle d'environ 45 vers une portion de fond inférieur 14, par laquelle la seconde rampe se raccorde à la première rampe 17 et qui est essentielle- ment parallèle au bord longitudinal 10 de la paroi dé- flectrice 9. La portion de fond 14 possède une longueur 1 correspondant à peu près à 10-30 %, de préférence à 15 % de la longueur L, mesurée dans la direction longitudinale de la fente de communication, de la paroi déflectrice 9. A son extrémité 21 éloignée de la portion de fond 14, la seconde rampe 27 dépasse en hauteur, par son aire de rampe 28, le bord longitudinal 10 de la fente 11. La chambre de sortie 8 est donc délimitée par la paroi déflectrice 9, les rampes formatrices de parois 17 et 27, la portion de fond 14 et la paroi externe 12. La disposition est telle que la chambre de sortie 8 s'élargit, à commencer par l'extrémité 21 de la seconde rampe 27, en direction de la sortie de gaz d'échappement 15. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, le gaz d'échappement pénètre suivant les flèches 22 dans l'orifice d'admission 4; à cet égard, le volume frac- tionné du silencieux contribue à l'amortissement du bruit. Ce volume fractionné résulte de la configura- tion/position aplatie épousant le moteur - lui-même non représenté - du silencieux et de l'exploitation des plus petits espaces disponibles. Le gaz d'échappement quitte le silencieux sui- vant la flèche 23 par l'orifice d'évacuation 5 pour pénétrer dans l'espace d'évacuation 7 qui s'élargit et à partir duquel le gaz s'écoule à travers la fente de communication 11 suivant la flèche 13 dans la chambre de sortie 8. Il est à souligner que le gaz d'échappement sortant est fortement dévié, par exemple par la paroi déflectrice 9 et la paroi externe 12 recouvrant la fente 11, ce qui procure un flux de gaz d'échappement fortement mis en turbulence et n'ayant pas de direction d'écoulement définie. A l'entrée dans la chambre 8, le gaz rencontre directement l'aire 28 de la rampe 27, de sorte que le gaz d'échappement passant par-dessus le bord longitudinal 10 de la paroi déflectrice, est dévié en direction du fond 14 de la chambre 8. Par son extrémité inférieure 26, la rampe 27 fait légèrement saillie dans l'ouverture formée par la sortie de gaz d'échappement 15, de sorte que le gaz, en suivant la direction longitudinale de la rampe 27, rencontre directement l'aire 18 perpendiculaire à l'aire de rampe 28 - de la première rampe 17, si bien que la sortie 15 confère au flux de gaz d'échappement une composante directionnelle orientée obliquement vers l'extérieur, suivant les flèches 24, comme représenté sur la figure 2. Du gaz d'échappement s'écoulant suivant la flèche 13 par-dessus le bord longitudinal 10, est donc dirigé d'une part directement vers la sortie 15 par l'aire 28 de la seconde rampe 27 et dirigé d'autre part obliquement vers l'extérieur à partir du silencieux, sui- vant les flèches 24, par l'aire 18 de la première rampe 17. Ainsi que le montre la figure 1, un flux de gaz d'échappement 25 de la hauteur HA quitte le silencieux dans la direction indiquée par les flèches. Comme on peut le voir sur la figure 1, la sor- tie 15 est délimitée d'un côté par la portion de fond 14 et la rampe 17 et de l'autre côté par les bords 30 et 31 de la paroi externe 12. Il peut être opportun de rendre l'ouverture de sortie réglable transversalement à la fente de communication 11, ainsi que dans le sens de la longueur de cette fente, raison pour laquelle des en- tailles 29 sont prévues, en tant que points de rupture intentionnels, dans la zone de l'ouverture de sortie 15 de la paroi externe 12, entailles qui s'étendent longitu- dinalement et/ou transversalement par rapport à la fente 11. Par détachement des bords 30 et 31, la sortie des gaz d'échappement peut ainsi être réglée et adaptée à l'ap- plication envisagée, sans qu'il soit nécessaire de pré- voir, pour différents moteurs thermiques, des silencieux correspondant chaque fois à l'application prévue. Selon l'invention, un silencieux universel est adapté, par une conformation adéquate de la sortie de gaz d'échappement, à la direction de soufflage chaque fois nécessaire du flux sortant de gaz d'échappement 25. Dans le but d'obtenir une forme simple démou- lable des parties du corps de base, l'invention prévoit la réalisation de la paroi déflectrice 9, de la paroi ex- terne 12 et de la seconde rampe 27 d'un seul tenant avec la partie 3 du corps, laquelle est semblable à un cou- vercle, tandis que l'espace d'évacuation et la première rampe 17 sont de préférence réalisés d'un seul tenant avec la partie du corps présentant l'orifice d'admission 4. De cette manière, tant l'espace d'évacuation 7 que la chambre de sortie 8 sont d'un seul tenant avec le corps de base du silencieux. La réalisation séparée des deux parties du corps permet de choisir individuellement leur forme (largeur, hauteur) ainsi que la direction du flux de gaz d'échappement. Il est possible aussi de réaliser l'espace d'évacuation 7 et/ou la chambre de sortie 8 d'un seul tenant avec le corps de base 1. Il peut notamment être opportun de prévoir la chambre de sortie comme une pièce séparée du corps de base du silencieux, pièce qui peut être conformée et incorporée suivant la direction d'écoulement désirée du gaz d'échappement. REVENDICATIONS 1. Silencieux d'échappement pour le moteur thermique d'un instrument de travail portatif guidé manuellement, comprenant un corps de base (1) avec un orifice d'admission de gaz d'échappement (4) et un orifice d'évacuation de gaz d'échappement (5) qui débouche dans un espace d'évacuation (7) dont la sortie de gaz d'échappement (15) présente des éléments de paroi (12, 17, 27) déterminant la direction d'évacuation du flux de gaz d'échappement (5), caractérisé en ce qu'une paroi déflectrice (9) est disposée transversalement à l'orifice d'évacuation de gaz d'échappement (5) et ferme dans une large mesure l'espace d'évacuation (7), paroi déflectrice qui délimite une fente de communication (11) entre l'espace d'évacuation (7) et la sortie de gaz d'échappement (15), laquelle est formée dans une paroi externe (12) s'étendant à une distance (k) et à peu près parallèlement à la paroi déflectrice (9), laquelle est combinée avec une première rampe formatrice de paroi (17) qui est transversale à la fente de communication et monte à partir de la paroi déflectrice (9) vers la sortie de gaz d'échappement (15), ainsi qu'avec une seconde rampe formatrice de paroi (27) qui s'étend le long de la fente de communication (11), à partir de son extrémité (36) éloignée de la première rampe (17), en direction du bord (32) de la première rampe (17) qui est éloigné de la fente de communication (1 1) 2. Silencieux d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace d'évacuation (7) est réalisé d'un seul tenant avec le corps de base (1). 3. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi déflectrice (9), la paroi externe (12) et les rampes (17, 27) délimitent une chambre de sortie (8) 4. Silencieux d'échappement selon la revendication 3, 3 0 caractérisé en ce que la chambre de sortie (8) est réalisée d'un seul tenant avec le corps de base (1). 5. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi externe (12) recouvre la fente de communication (11). 6. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première rampe (17), orientée transversalement par rapport à la fente de communication (11), est située à l'extrémité (16) de cette fente voisine de la sortie de gaz d'échappement (15), et la seconde rampe (27) commence de préférence à l'extrémité de la fente de communication (11) se trouvant à l'opposé de l'orifice de sortie (15). 7. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde rampe (27) est perpendiculaire à la paroi déflectrice (9) et dépasse en particulier, en hauteur, le bord longitudinal (10) de la paroi déflectrice (9) délimitant la fente de communication (1 1). 8. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde rampe (27) se raccorde à la première rampe (17) par une portion de fond (14) qui est de préférence à peu près parallèle à la fente de communication (11). 9. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (15) est ajustable transversalement ou longitudinalement par rapport à la fente de communication (11). Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi externe (12) présente, dans la zone de l'orifice de sortie (15), des entailles (27), constituant des points de rupture prévus intentionnellement et orientées longitudinalement et/ou transversalement par rapport à la fente de communication (11). 11. Silencieux d'échappement selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le corps de base (1) est composé de deux parties (2, 3), la paroi déflectrice (9), la paroi externe (12) et la seconde rampe (27) étant réalisées d'un seul tenant avec la partie formant couvercle (3) du corps, et l'espace d'évacuation (7) ainsi que la première rampe (17) étant réalisés d'un seul tenant avec l'autre partie (2) du corps, laquelle présente l'orifice d'admission de gaz d'échappement (4).