Brevet FR2812343A1 — publié le 20020201

La présente invention concerne une cloison transversale de sépara- tion de deux chambres adjacentes d'un volume d'échappement, du type comportant au moins un passage de circulation des gaz entre les deux chambres, la section offerte pour la circulation des gaz au travers du pas- sage étant modifiable sous l'action de la différence de pression entre les deux côtés de la cloison. Il est connu, dans les silencieux d'échappement, de définir deux chambres adjacentes séparées par une cloison transversale, ces chambres pouvant être mises en communication automatiquement pour les hauts ré- gimes du moteur. A cet effet, un clapet est installé sur la cloison transversale s'étendant au travers du silencieux d'échappement et séparant les deux chambres ad- jacentes. Un tel clapet est décrit par exemple dans la demande de brevet japo- nais JP-08004990. Ce clapet comporte un siège délimitant un passage de circulation des gaz et un volet articulé sur un bord du siège. Le volet est dé- plaçable entre une position d'obturation en appui sur le siège et une position écartée du siège dans laquelle les gaz peuvent circuler librement. Un ressort est prévu pour solliciter le volet vers sa position d'obturation. Le volet se trouve écarté du siège sous l'action de la différence de pression régnant en- tre les deux chambres. La structure du clapet décrit dans ce document est très complexe et incorpore un grand nombre de pièces, ce qui grève considérablement le coût de fabrication du silencieux d'échappement l'incorporant. L'invention a pour but de proposer une cloison transversale pour un volume d'échappement permettant un passage contrôlé des gaz et pouvant être fabriqué à très bas coût, ainsi qu'un silencieux d'échappement l'incorpo- rant. A cet effet, I'invention a pour objet une cloison transversale de sépa- ration de deux chambres adjacentes d'un volume d'échappement, du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte une paroi entaillée d'au moins une fente définie entre deux bords adjacents de la paroi, laquelle paroi est déformable élastiquement sous l'action de la différence de pression entre les deux côtés de la cloison, entre une position de repos dans laquelle la conti- nuité de la paroi est assurée, les deux bords de la fente étant sensiblement accolés et une position déformée dans laquelle les deux bords de la fente sont espacés délimitant entre eux ledit passage de circulation des gaz. Suivant des modes particuliers de réalisation, la cloison comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - ladite paroi est généralement plane; - ladite fente a généralement une forme de spirale; ladite paroi est généralement cylindrique; - ladite fente a une forme générale d'hélice; - ladite paroi généralement cylindrique est obturée à l'une de ses ex- trémités; - elle comporte un panneau principal généralement plan, et ladite pa- roi généralement cylindrique s'étend perpendiculairement audit panneau; - I'une des surfaces de la paroi généralement cylindrique est recou- verte d'une gaine perméable aux gaz, notammentf une tresse; - ladite fente s'enroule sur au moins deux tours; et - l'épaisseur de la région de la paroi o est définie la fente est supé- rieure à l'épaisseur moyenne de ladite cloison. L'invention a en outre pour objet un silencieux d'échappement déli- mitant une enceinte et comportant au moins une cloison transversale telle que définie ci-dessous, cette cloison délimitant dans l'enceinte deux cham- bres adjacentes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un silencieux d'échappe- ment selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective de la cloison intermédiaire du silencieux de la figure 1, cette cloison étant représentée au repos; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 de la même cloison intermédiaire, celle-ci étant représentée déformée élastiquement sous l'action d'une différence de pression entre ses deux faces - la figure 4 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'une cloison intermédiaire représentée au repos; et - la figure 5 est une vue en perspective de la cloison de la figure 4 représentée déformée sous l'action d'une différence de pression entre ces deux faces. Le silencieux d'échappement représenté sur la figure 1 comporte un volume d'échappement 12, un tube 14 d'amenée des gaz et un tube 16 d'évacuation des gaz. Le volume 12 comporte une enveloppe généralement cylindrique 18 obturée, à chaque extrémité, par une cloison d'extrémité 20, 22. Les tubes 14 et 16 traversent les cloisons d'extrémité 20 et 22 et se prolongent à l'intérieur du volume d'échappement. Le volume 12 comporte en outre une cloison intermédiaire 24 s'éten- dant transversalement et délimitant, à l'intérieur du volume 12, deux cham- bres 26, 28 adjacentes. Une telle cloison transversale est généralement désignée par "cou- pelle". La cloison 24 est représentée au repos sur la figure 2. Elle comporte une paroi principale plane 30 en forme de disque bordée par un rebord péri- phérique 32 permettant la solidarisation de la cloison intermédiaire 24 à l'en- veloppe 18 du volume d'échappement. La paroi principale 30 est percée de deux ouvertures 34, 36, chacune destinée au passage d'un tube 14 et 16. Ainsi, chaque tube traverse la cloi- son intermédiaire 24 et débouche dans une chambre du volume d'échappe- ment après avoir traversé de part en part l'autre chambre contiguë. Les tubes 14 et 16 sont munis, dans leur partie courante, de lumières latérales 38 débouchant dans la chambre qu'ils traversent de part en part. Dans sa région centrale, la paroi principale 30 est entaillée d'au moins une fente 40 réalisée dans une région déformable élastiquement de la paroi. La région o est formée la fente 40 peut avoir une épaisseur diffé- rente de l'épaisseur moyenne de la paroi 30 qui, dans cet exemple, constitue l'essentiel de la cloison. Avantageusement, I'épaisseur de la région o est formée la fente est supérieure à l'épaisseur moyenne de la paroi. La valeur de ces épaisseurs varie entre 0,4 mm et 2 mm. Par exemple, la paroi 30 est réalisée en acier. L'épaisseur de la paroi dans la région o est formée la fente est de 1 mm, alors que son épaisseur en dehors de la région o est formée la fente est de 0,5 mm. La région o est formée la fente 40 peut, dans un mode de réalisation non illustré, être une pièce rapportée. Celle-ci est solidarisée à la paroi 30 par tous types de moyens adéquats, par exemple des rivets. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, la fente 40 a une forme générale de spirale. Elle s'enroule sur environ cinq tours. Avantageu- sement, cette spirale s'enroule sur plus d'un tour. La fente 40 définit ainsi dans la partie centrale de la paroi 30 un ruban en spirale 42 prolongé, dans sa partie centrale, par un disque 43 venu de matière. Avantageusement, la fente 40 est réalisée par découpe laser. Elle peut également être formée par poinçonnage. La fente 40 est de faible largeur, de sorte que les deux bords définis- sant cette fente s'étendent au voisinage immédiat les uns des autres lorsque la cloison 24 est au repos, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est pas sollicitée par des pressions différentes sur ces deux faces. Dans ces conditions, le ruban en spirale 42 s'étend dans le plan principal de la paroi 30 formant ainsi sensi- blement un écran plein, ou présentant une faible fuite, séparant les deux chambres du volume d'échappement, les bords de la fente 40 étant alors sensiblement accolés. En revanche, lorsqu'une différence de pression significative existe entre les chambres 26 et 28, le ruban en spirale 42 se trouve étiré par dé- formation élastique, comme illustré sur la figure 3. Le ruban se déforme sui- vant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la paroi 30. Les bords délimitant la fente 40 sont alors espacés et définissent entre eux un passage 44 permettant la circulation des gaz d'une chambre vers l'autre. Lors de l'équilibrage des pressions entre les deux chambres 26 et 28, la région de la paroi déformée élastiquement revient dans sa position illus- trée sur la figure 2, sous l'action de l'élasticité du ruban en spirale 42. Dans cette position, la continuité de la paroi pleine 20 est assurée. On conçoit que l'utilisation d'une région déformable délimitée par une fente dans la paroi 30 permet d'assurer une circulation contrôlée des gaz entre les deux chambres, cette circulation n'étant possible que si une diffé- rence de pression suffisante existe entre ces deux chambres. De plus, ce contrôle de la circulation des gaz peut être obtenu pour un coût de fabrica- tion très modique, puisqu'il n'est pas nécessaire d'ajouter d'éléments parti- culiers dans le volume d'échappement. Sur les figures 4 et 5 est représenté un autre mode de réalisation d'une cloison transversale 124 pouvant être mise en oeuvre dans le silen- cieux d'échappement de la figure 1 en remplacement de la cloison intermé- diaire 24. Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou analo- gues à ceux du mode de réalisation des figures 2 et 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence auxquels est ajouté 100. Ainsi, la cloison transversale 124 comporte un panneau principal 130 en forme de disque bordé par un rebord 132 et muni de deux ouvertures 134, 136 pour le passage des tubes 14, 16. Dans sa partie centrale, le pan- neau 130 présente une troisième ouverture de section circulaire 150 sur le pourtour de laquelle est rapporté un tube 152 délimité par une paroi cylindri- que 154. Le tube 152 est de section circulaire. Il peut, en variante, être de section circulaire à rayon variable, ou de section elliptique. Il présente un axe X-X s'étendant perpendiculairement au panneau 130. Le tube est réalisé dans un matériau déformable élastiquement et par exemple en acier de type Inconel (marque déposée) ou Inox ayant une épaisseur de 0,8 mm. L'épais- seur du panneau principal 130 a, au contraire, une épaisseur de 0,5 mm. Le tube 152 est serti à une extrémité à la surface du panneau 130. Ainsi, il s'étend d'un seul côté du panneau 130. A son extrémité libre, le tube 152 est obturé par un bouchon 156 constitué d'un disque soudé. La paroi cylindrique 154 présente sur l'essentiel de sa longueur une fente 160. Celle-ci a une forme d'hélice. Elle s'étend sur un nombre de tours supérieur à deux et par exemple égal à douze. La fente définie ainsi suivant la longueur du tube des spires 162. Au repos, et comme illustré sur la figure 4, les bords délimitant la fente 160 sont accolés, de sorte que la paroi 154 définit une surface conti- nue formant une barrière essentiellement étanche aux gaz entre les deux chambres du silencieux d'échappement. Les spires 162 sont alors jointives. Au contraire, lors de l'augmentation de la pression dans la chambre communicant avec l'intérieur du tube 152, la paroi 154 se déploie par défor- mation élastique et les bords initialement accolés de la fente 160 s'écartent les uns des autres pour délimiter un passage 164 de circulation des gaz, ce passage ayant une forme d'hélice. Les spires 162 sont alors non-jointives. Après équilibrage des pressions entre les deux chambres, la paroi cylindrique 154 reprend sa forme initiale sous l'action de l'élasticité de la pa- roi 154. Les spires 162 définies par la fente 160 sont alors jointives. En variante, une gaine 166 perméable aux gaz est rapportée sur l'es- sentiel de la surface du tube 152 au contact de l'une et/ou l'autre des surfa- ces de la paroi cylindrique 152. Dans une variante supplémentaire non re- présentée, la gaine 166 est rapportée à la surface des spires 162. Cette gaine est réalisée par exemple par une tresse métallique ou par une tresse en matériau composite. Une telle gaine est représentée en trait mixte sur les figures 4 et5. La présence de cette gaine réduit le bruit résultant de la circulation des gaz dans le tube. REVENDICATIONS 1.- Cloison transversale (24; 124) de séparation de deux chambres adjacentes (26, 28) d'un volume d'échappement (12), du type comportant au moins un passage (44; 164) de circulation des gaz entre les deux cham- bres, la section offerte pour la circulation des gaz au travers du passage (44; 164) étant modifiable sous l'action de la différence de pression entre les deux côtés de la cloison, caractérisée en ce qu'elle comporte une paroi (30; 154) entaillée d'au moins une fente (40; 160) définie entre deux bords adja- cents de la paroi, laquelle paroi est déformable élastiquement sous l'action de la différence de pression entre les deux côtés de la cloison, entre une position de repos dans laquelle la continuité de la paroi est assurée, les deux bords de la fente (40; 160) étant sensiblement accolés et une position déformée dans laquelle les deux bords de la fente sont espacés délimitant entre eux ledit passage (44; 164) de circulation des gaz. 2.- Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pa- roi (30) est généralement plane. 3.- Cloison selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite fente (40) a généralement une forme de spirale. 4.- Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pa- roi (154) est généralement cylindrique. 5.- Cloison selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite fente (160) a une forme générale d'hélice. 6.- Cloison selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la- dite paroi généralement cylindrique (154) est obturée à l'une de ses extré- mités. 7.- Cloison selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caracté- risée en ce qu'elle comporte un panneau principal (130) généralement plan, et en ce que ladite paroi généralement cylindrique (154) s'étend perpendi- culairement audit panneau (130). 8.- Cloison selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caracté- risée en ce que l'une des surfaces de la paroi généralement cylindrique (154) est recouverte d'une gaine (166) perméable aux gaz, notamment une tresse. 9.- Cloison selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce que la- dite fente (40; 160) s'enroule sur au moins deux tours. 10.- Cloison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la région de la paroi o est définie la fente (40; 160) est supérieure à l'épaisseur moyenne de ladite cloison. 11.- Volume d'échappement (12) délimitant une enceinte et compor- tant au moins une cloison (24; 124) selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, laquelle cloison (24; 124) délimite dans l'enceinte deux chambres adjacentes (26, 28).