Brevet FR2799233A1 — publié le 20010406

SILENCIEUX A ENVELOPPE OVOÏDE présente invention concerne les silencieux pour moteur à combustion interne, utilisables notamment sur les véhicules tels que les automobiles et les motos. silencieux connus pour échappement de moteur combustion interne comprennent généralement un corps de silencieux à dispositif atténuateur de bruit, limité par une enveloppe extérieure généralement cylindrique allongée selon un longitudinal et reliant une paroi frontale d'entrée à un ou plusieurs orifices d'entrée et une paroi frontale de sortie à un ou plusieurs orifices de sortie. La forme la plus répandue d'enveloppe extérieure pour silencieux est la forme cylindrique de révolution, à section circulaire, présentant un diamètre constant tout autour d'un longitudinal de symétrie. On rencontre également des silencieux à section transversale ovale, symétrique par rapport à un grand diamètre, également symétrique par rapport à un petit diamètre. L'avantage est de réduire la largeur du silencieux ou dimension considérée selon un petit diamètre, généralement pour des questions d'encombrement. Toutefois, la forme ovale conduit à une diminution sensible du volume intérieur du corps de silencieux, ce qui réduit d'autant la capacité d'atténuation de bruit qui est croissante avec le volume. silencieux, lorsqu'on les utilise sur un véhicule à deux roues doivent remplir des fonctions contradictoires obligeant à faire des compromis. Une première fonction est l'atténuation du bruit d'échappement des gaz sortant du moteur. Cette fonction est correctement remplie lorsque le corps de silencieux présente un volume suffisamment grand. En d'autres termes, une réduction de volume entraîne nécessairement une réduction des capacités de réduction du bruit. Une seconde fonction est de présenter une capacité de refroidissement efficace, permettant de réduire rapidement la température des gaz d'échappement sans présenter, en superficie de 'enveloppe extérieure, une température excessive susceptible de constituer un danger pour l'utilisateur du véhicule à deux roues. Généralement placés latéralement de part et d'autre ou 'un seul côté de la roue arrière d'un véhicule à deux roues, les silencieux doivent présenter un volume suffisamment réduit pour ne pas constituer une gêne pour un passager en place arrière du véhicule ; cette recherche est directement contraire à l'obligation présenter un volume important pour une atténuation de bruit efficace. Egalement, placés de part et d'autre d'un seul côté de roue arrière, les silencieux d'échappement constituent généralement une gêne qui limite la possibilité d'inclinaison latérale du véhicule en virage, réduisant ainsi la garde au sol. Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure de silencieux qui présente un meilleur compromis entre la capacité d'atténuation du bruit, la gene du passager arrière, l'élévation de température en surface de l'enveloppe extérieure, et la garde au sol pour un véhicule à deux roues. En d'autres termes, pour une capacité donnée de réduction de bruit, on cherche à augmenter la garde au du véhicule, et à réduire la température périphérique du silencieux en utilisation normale. Pour atteindre ces objets ainsi d'autres, un silencieux pour échappement de moteur à combustion interne selon l'invention comprend un corps de silencieux à dispositif atténuateur de bruit, limité par une enveloppe extérieure généralement cylindrique allongée selon un axe longitudinal et reliant une paroi frontale d'entrée à un ou plusieurs orifices d'entrée et une paroi frontale de sortie à un ou plusieurs orifices sortie l'enveloppe extérieure généralement cylindrique présente, selon sa section transversale, un contour de forme ovoïde allongé selon un grand diamètre. La section de forme ovoïde permet, en orientant le silencieux avec sa portion circulaire plus large vers le haut et sa portion plus étroite vers le bas, de réduire l'encombrement latéral la partie inférieure de silencieux pour un même volume de corps de silencieux. La courbure régulière de la forme ovoïde permet d'optimiser la transmission de chaleur vers l'enveloppe extérieure pour répartition adaptée à l'utilisation, évitant l'apparition de zones à température excessive. Dans la disposition habituelle inclinée des silencieux sur les motos, la section de forme ovoïde présente en outre un meilleur coefficient de pénétration dans l'air améliorant ainsi l'aérodynamisme du véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, le contour de forme ovoïde de la section transversale d'enveloppe extérieure comprend une première partie en demi-cercle raccordée tangentiellement à une seconde partie en demi-ellipse selon un petit diamètre sensiblement perpendiculaire au grand diamètre. De préférence, le contour de forme ovoïde est sensiblement symétrique par rapport au grand diamètre. De bons résultats ont pu être obtenus en prévoyant un rapport entre la longueur du grand diamètre et la longueur du petit diamètre qui soit compris entre 1,10 et 1,20 environ. Selon une réalisation, l'orifice d'entrée sensiblement centré sur l'axe longitudinal d'intersection des grands diamètres avec petits diamètres. Selon un mode de réalisation avantageux, dispositif atténuateur de bruit comprend - paroi intérieure longitudinale perforée, à section transversale de forme ovoïde et coaxiale avec l'enveloppe extérieure de laquelle elle est séparée par une couche de matière isolante d'épaisseur sensiblement constante, - deux parois intérieures transversales définissant une chambre d'entrée, une chambre intermédiaire et une chambre aval - premier tube de passage direct mettant en communication la chambre d'entrée avec la chambre aval, - au moins un tube de passage inverse mettant en communication la chambre aval avec la chambre intermédiaire, - au moins un second tube de passage direct mettant en communication la chambre intermédiaire et l'orifice de sortie. De préférence, dans cette structure, le premier tube de passage direct est logé dans la zone de sommet inférieur de la portion elliptique ou portion plus étroite de paroi intérieure du corps de silencieux, tandis que les autres tubes de passage sont logés dans la portion circulaire supérieure ou portion plus large de paroi intérieure du corps de silencieux. Dans un véhicule à deux roues, on prévoira au moins un silencieux tel que défini précédemment, disposé latéralement à l'arrière du véhicule avec la portion à largeur réduite orientée vers le bas. Pour un effet de symétrie, le silencieux peut avantageusement être positionné avec son grand transversal orienté parallèlement au plan longitudinal de symétrie du véhicule. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures intes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue en bout d'un silencieux selon un mode de réalisation de la présente invention, vu selon sa paroi d'entrée ; -- la figure 2 est une vue en bout du silencieux de figure 1, vu selon sa paroi de sortie ; - la figure 3 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un 'lencieux selon un mode de réalisation de la présente invention ; et - la figure 4 illustre une vue d'arrière d'une moto équipée d'un silencieux selon le mode de réalisation des figures à 3. En se référant tout d'abord à la figure 3, on voit qu'un silencieux pour échappement de moteur à combustion interne selon la présente invention comprend un corps de silencieux 1 à dispositif interne atténuateur de bruit 2 et limité par une enveloppe extérieure 3 généralement cylindrique allongée selon un axe longitudinal I-I reliant une paroi frontale d'entrée 4 à un ou plusieurs orifices d'entrée 5 et une paroi frontale de sortie 6 à un ou plusieurs orifices de sortie 7. Le dispositif atténuateur de bruit 2, dans le mode de réalisation représenté, comprend une paroi intérieure longitudinale tubulaire perforée 8, percée de trous comme indiqué sur la figure et coaxiale avec l'enveloppe extérieure 3 de laquelle elle est séparée par une couche de matière isolante 9 d'épaisseur sensiblement constante. Deux parois intérieures transversales 10 et 11 décalées longitudinalement l'une par rapport à l'autre définissent une chambre d'entrée 12, une chambre intermédiaire 13 et une chambre aval 14. Un premier tube de passage direct 15 met en communication la chambre d'entrée 12 avec la chambre aval 14. Au moins un tube de passage inverse 16 met en communication la chambre aval 14 avec la chambre intermédiaire 13. Au moins un second tube de passage direct 17 met en communication la chambre intermédiaire 13 et l'orifice de sortie 7. Selon l'invention, comme on le voit mieux sur les figures 1 et 2, l'enveloppe extérieure généralement cylindrique 3 présente, selon sa section transversale, un contour de forme ovoide allongé selon un grand diamètre II-II, avec une première partie 18 plus large et une seconde partie 19 plus étroite. Le contour de forme ovoïde de la section transversale d'enveloppe extérieure 3 tel qu'illustré comprend une première partie 18 en demi-cercle raccordée tangentiellement à une seconde partie 19 en demi-ellipse selon un petit diamètre III-III sensiblement perpendiculaire au grand diamètre II-II. Dans la réalisation illustrée sur les figures 1 et 2, le contour de forme ovoïde est sensiblement symétrique par rapport au grand diamètre II-II. Par contre, il n'y a pas de symétrie par rapport au petit diamètre III-III, la seconde partie 19 étant plus allongée que la première partie 18. Le rapport entre la longueur du grand diamètre II-II et la longueur du petit diamètre III-III est compris entre 1,10 et 1,20 environ. D'autres valeurs de rapport peuvent être choisies pour des besoins particuliers. Néanmoins, le rapport compris entre 1,10 et 1,20 permet d'obtenir un excellent compromis tel que recherché selon la présente invention. Comme on le voit sur la figure 1, l'orifice d'entrée 5 peut avantageusement être centré sur l'axe longitudinal I-I qui est aussi le lieu d'intersection des grands diamètres II-II avec les petits diamètres III-III. Comme illustré sur la figure 1, la paroi intérieure longitudinale perforée 8 présente, comme l'enveloppe extérieure 3, une section transversale de forme ovoïde coaxiale avec 'enveloppe extérieure 3 de laquelle elle est séparée par la couche matière isolante 9 d'épaisseur sensiblement constante. De préférence, le premier tube de passage direct 15 est logé dans la zone de sommet de portion elliptique inférieure ou portion plus étroite de paroi intérieure 8 du corps de silencieux, tandis que les autres tubes de passage 16 ou 17 sont logés plutôt dans la partie supérieure à section transversale circulaire limitée par la paroi intérieure 8 du corps de silencieux On a illustré sur la figure 4 l'utilisation d'un silencieux 1 selon l'invention sur une moto 20. Sur la moto 20, le silencieux est disposé latéralement à l'arrière du véhicule, avec la portion elliptique 19 orientée vers bas. Avantageusement, le silencieux 1 peut être positionné avec grand axe II-II transversal orienté parallèlement au plan longitudinal de symétrie du véhicule. Sur la figure 4, on comprend que la forme ovoïde du silencieux 1 permet, pour un volume constant du corps de silencieux, de réduire la largeur du silencieux dans sa zone inférieure, et de permettre ainsi un angle d'inclinaison plus grand de la moto 20 en virage sans que le silencieux touche le sol. On voit ainsi, sur la figure 4, un angle A d'inclinaison maximale de la moto 20 lors de l'utilisation d'un silencieux 100 de forme cylindrique de révolution illustré en pointillés, présentant le même volume que le silencieux ovoïde 1 de l'invention. L'inclinaison maximale est atteinte lorsque silencieux 100 touche le sol 21. A cette inclinaison A, on voit le silencieux ovoïde selon l'invention reste à l'écart du 21 grâce à sa portion elliptique inférieure 19 plus étroite. garde au sol est ainsi augmentée, et la moto pourrait s'incliner d'un angle B supérieur à l'angle A. La forme ovoïde de section transversale du silencieux, associée à la disposition particulière des tubes de passage de gaz, permet d'optimiser l'échauffement de l'enveloppe extérieure 3 du silencieux. On comprend en particulier que la position inférieure premier tube de passage direct 15, conduisant les gaz très chauds pénétrant dans le silencieux, favorise un échauffement de la partie inférieure 19 de l'enveloppe 3, partie qui a le moins de chance d'etre en contact avec l'utilisateur tel qu' passager arrière moto. Les autres tubes intérieurs du 'lencieux conduisent des gaz moins chauds, qui présentent donc un volume réduit, de sorte que les autres tubes de passage 16 et 17 échauffent moins la zone supérieure 18 à section circulaire qui les contient. Ces effets sont obtenus avec un volume maximal de corps de silencieux, pour maximiser la réduction de bruit d'échappement. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Silencieux pour échappement de moteur à combustion interne, comprenant un corps de silencieux (1) à dispositif atténuateur de bruit (2), limité par une enveloppe extérieure (3) généralement cylindrique allongée selon un axe longitudinal (I-I) et reliant une paroi frontale d'entrée (4) à un ou plusieurs orifices d'entrée (5) et une paroi frontale de sortie (6) à un ou plusieurs orifices de sortie (7), caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure généralement cylindrique (3) présente, selon sa section transversale, un contour de forme ovoïde allongé selon. un grand diamètre (II-II). 2 - Silencieux selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour forme ovoïde de la section transversale d'enveloppe extérieure (3) comprend une première partie en demi- cercle (18) raccordée tangentiellement à une seconde partie en demi--ellipse (19) selon un petit diamètre (II@-T_II) sensiblement perpendiculaire au grand diamètre (II-II). 3 - Silencieux selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce le contour de forme ovoïde est sensiblement symétrique par rapport au grand diamètre (II-II). 4 - Silencieux selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce le rapport entre la longueur du grand diamètre (II-II) la longueur du petit diamètre (III-III) est compris entre 1,10 et 1,20 environ. 5 - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé ce que l'orifice d'entrée (5) est sensiblement centré sur l'axe longitudinal d'intersection des grands diamètres (II-II) avec les petits diamètres (III-III). 6 - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé ce que le dispositif atténuateur de bruit (2) comprend - une paroi intérieure longitudinale perforée (8), à section transversale de forme ovoïde et coaxiale avec l'enveloppe extérieure (3) de laquelle elle est séparée par une couche de matière isolante (9) d'épaisseur sensiblement constante, - deux parois intérieures transversales (10, 11) définissant une chambre d'entrée (12), une chambre intermédiaire (13) et une chambre aval (14), - un premier tube de passage direct (15) mettant en communication la chambre d'entrée (12) avec la chambre aval (14), - au moins un tube de passage inverse (16) mettant en communication la chambre aval (14) avec la chambre intermédiaire (13), - au moins un second tube de passage direct (17) mettant en communication la chambre intermédiaire (13) et l'orifice de sortie (7) . 7 - Silencieux selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier tube de passage direct (15) est logé dans la zone de sommet de la portion plus étroite de paroi intérieure (8) du corps de silencieux (1), tandis que les autres tubes de passage (16, 17) sont logés dans la portion plus large de paroi intérieure (8) du corps de silencieux. 8 - Véhicule à deux roues (20) comprenant au moins un silencieux (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, disposé latéralement à l'arrière du véhicule (20) avec la portion à largeur réduite (19) orientée vers le bas. 9 - Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que le silencieux (1) est positionné avec son grand axe (II-II) transversal orienté parallèlement au plan longitudinal de symétrie du véhicule (20).