Brevet FR2816657A3 — publié le 20020517

FR 2816657 A3 20020517 FR 0114689 A 20011114 L'objet de la présente invention est un dispositif d'échappement d'un moteur pluri-cylindrique pour motocyclette, conformément au préambule de la revendication principale. A titre explicatif et non limitatif, par moteur bi- cylindrique, il faut comprendre un moteur à deux cylindres disposés en V, exposés vers l'avant. Un tel moteur a un encombrement limité et des performances élevées. On sait que le dispositif d'échappement d'un moteur et notamment d'un moteur aux performances élevées, doit être projeté pour maximiser les effets dynamiques de remplissage de chaque cylindre et pour minimiser les pertes de charge des gaz brûlés: cela est concrétisé à travers l'optimisation des longueurs et des diamètres des tuyaux d'échappement qui caractérisent le comportement du moteur aux différents régimes de rotation. On sait aussi que le phénomène que l'on exploite afin d'obtenir ces effets de remplissage est la réflexion: quand une onde de pression (positive) parcourant un tuyau rencontre une augmentation de section, elle est réflexe, ce qui génère une onde de dépression parcourant le tuyau dans la direction inverse. Dans le cas d'un moteur, quand les soupapes dé décharge d'un cylindre s'ouvrent, cela génère dans la conduite d'échappement correspondante une onde de pression positive qui parcourt cette conduite et qui avance jusqu'à ce qu'elle trouve une augmentation de la section de la même conduite; à ce moment là, l'onde de pression est réflexe en devenant une onde de dépression qui parcourt la conduite vers le cylindre. En rejoignant le cylindre juste avant la fermeture de sa ou de ses soupapes de décharge habituelles, cette onde facilite le remplissage du cylindre même, en maximisant le rendement du moteur. Cet effet est obtenu en dimensionnant opportunément le dispositif d'échappement afin que cet échappement ait lieu au régime pour lequel on veut optimiser la performance du moteur. L'élargissement de la section de la conduite d'échappement peut être obtenu de plusieurs façons. L'une prévoit que plusieurs conduites d'échappement confluent dans un tuyau de plus grande section; une autre solution prévoit que chaque conduite présente deux sections consécutives de diamètre différent. La conformation de chaque conduite d'échappement après le point o se vérifie10 la réflexion, a une importance marginale quant à l'aboutissement de la puissance maximale et donc, au-delà de ce point, les conduites d'échappement peuvent confluer dans un ou plusieurs tuyaux qui mènent à un ou à plusieurs silencieux. A titre explicatif, un dispositif classique d'échappement d'un moteur bi-cylindrique comprend deux conduites d'échappement reliées au moteur par l'habituelle bride d'attache. Ces conduites confluent en un point du dispositif dit " jonction " ou " compensateur "; les susdites conduites sont appelées " primaires d'échappement ". Dans le compensateur, on a la confluence des gaz qui arrivent de chaque cylindre. Du compensateur peuvent à nouveau partir deux tuyaux distincts dirigés vers des silencieux correspondants ou bien un seul tuyau relié à un seul silencieux. De chaque silencieux part une conduite terminale ouverte à son extrémité. Pour qu'un moteur' produise la puissance maximale, chaque cylindre doit être optimisé pour le même régime de rotation et cela veut dire que les primaires d'échappement doivent avoir des longueurs et des diamètres égaux. Au fur et à mesure que le régime auquel on veut optimiser le moteur augmente, le diamètre de la portion primaire doit également augmenter ou bien sa longueur doit diminuer. Puisque dans un moteur d'une motocyclette à hautes performances, des exigences d'espace, de poids et des exigences aérodynamiques comportent des limitations au diamètre de chaque primaire d'échappement, il est nécessaire d'intervenir sur la longueur de ce dernier. Toutefois, pour une telle motocyclette, avec l'augmentation du régime de rotation, les primaires ne peuvent même pas être suffisamment longs pour s'assembler près du ou des silencieux arrière(s). C'est pour cette raison qu'on a opté pour une configuration déjà connue du dispositif d'échappement o la conduite primaire du cylindre vertical (proche de la partie arrière du véhicule), est faite de telle façon qu'elle descende vers le terrain (ou bien vers le plan du cylindre horizontal), de manière à rejoindre le primaire d'échappement du cylindre horizontal. De telle sorte, les deux primaires ont une longueur égale. Après le point de jonction (compensateur), partent une ou plusieurs conduites qui remontent vers la partie supérieure du véhicule, de façon à rejoindre le ou les silencieux arrière. Cette configuration est complexe, elle comporte une utilisation importante de matériel et de composantes ayant une incidence négative sur le poids (et donc sur les performances) du véhicule. L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif d'échappement perfectionné par rapport aux Dispositifs déjà connus. Notamment, un des buts de cette invention est de fournir un dispositif d'échappement ayant une configuration simple, dont le montage sur le véhicule soit facile et qui n'occupe pas beaucoup de place sur ce dernier. Un autre but de l'invention est de fournir un type de dispositif d'échappement tel que celui qui est cité, qui permette d'accéder aisément au moteur et à d'autres parties structurelles ou mécaniques de la motocyclette. Ces différents buts sont atteints par un dispositif d'échappement réalisé conformément aux revendications ci- jointes. Les buts objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement et latéralement une partie arrière d'une motocyclette équipée d'un dispositif d'échappement conforme à l'invention; - la figure 2 représente une vue d'ensemble du dispositif d'échappement de la figure 1; - la figure 3 représente une vue schématique d'une variante du dispositif de la figure 2. En se référant aux figures citées, une motocyclette 1 comprend un moteur 2 auquel est associé un dispositif d'échappement des gaz brûlés 3. Ce moteur, dans l'exemple, est bi-cylindrique et comprend un cylindre 4, avec un axe longitudinal W substantiellement horizontal et parallèle à un plan P sur lequel se trouve le véhicule, ainsi qu'un cylindre 5, substantiellement avec un axe longitudinal K vertical. Le moteur est associé à un châssis 7 supporté par des roues 8, dont seule celle de l'arrière est visible dans la figure 1. Le dispositif 3 comprend deux conduites d'échappement et 11 respectivement reliées au cylindre horizontal 4 et au cylindre vertical 5. Conformément à l'invention, ce dispositif 3 est de type asymétrique, c'est-à-dire qu'elle comprend les conduites d'échappement 10 et 11 de longueur et de conformation différentes. Plus en détail, la première conduite 10 reliée au cylindre 4 a une longueur supérieure par rapport à la conduite 11. Cette conduite 10 comprend une première portion 13 (le primaire d'échappement), ayant une section constante; la conduite 10 comprend une deuxième portion 14 ayant une section supérieure à celle du primaire d'échappement ou portion 13. Entre la portion 13 et la portion 14 il y a une zone 16 de variation du diamètre qui définit la jonction ou compensateur de la conduite 10. La deuxième conduite 11 reliée au cylindre 5, comprend en revanche une seule portion 17 à section constante; cette portion 17 rejoint la première conduite 10 dans la portion 14 - de section supérieure - de cette dernière. Le point ou zone 18 de jonction entre les portions 17 et 14 sert de jonction ou compensateur à la conduite 11. Depuis la conjonction des portions 14 et 17 des conduites 10 et 11, part une portion de tuyau 20 (continuation, dans l'exemple des figures 1 et 2, de la portion 14 de la première conduite 10) qui se termine par un silencieux 22 relié à un tuyau ou à une conduite d'échappement 23 ouverte à l'extrémité 24. Comme alternative (fig. 3), deux tuyaux 20A relient les conduites 10 et 11 à deux silencieux différents 22A reliés à des conduites d'échappement correspondantes 23A, s'ouvrant en 24A. Chaque conduite 10 et 11 présente à l'extrémité libre une bride 25 à travers laquelle elle est fixée au moteur. Il est à noter que les portions 13 et 17 (primaires des conduites 10 et 11) ont de préférence et avantageusement la même longueur; la longueur du primaire d'échappement 13 est dégagée de tout problème d'encombrement et est indépendante de la position de la jonction 16. Grâce à cette invention on obtient une configuration du dispositif d'échappement 3 beaucoup plus simple par rapport aux configurations des Dispositifs d'échappement déjà connues. De plus, cette nouvelle configuration a aussi5 des avantages en termes d'accessibilité aux organes du moteur et à d'autres organes mécaniques de la motocyclette proches de la roue arrière 8. Nous avons décrit une forme de mise en place de l'invention appliquée à un moteur bi-cylindrique. Naturellement, cette invention est également applicable à des moteurs comportant un nombre différent de cylindres, par exemple quatre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'échappement d'un moteur pluri-cylindrique (2) pour motocyclette (1), ce moteur (2) comprenant au moins deux cylindres (4,5) disposés en V, ce dispositif (3) comprenant des conduites d'échappement (10,11) en nombre au moins égal à celui des cylindres (4,5), chaque conduite (10,11) étant reliée à un cylindre correspondant (4,5), ce dispositif comprenant au moins une partie (16,18) o se produit la réflexion de l'onde de pression générée lors de l'acte de l'ouverture d'au moins une soupape de décharge de chaque cylindre (4,5), cette partie de réflexion étant propre à chaque conduite d'échappement (10,11) ou étant commune à plusieurs conduites (10,11), le dispositif (3) comprenant au moins un organe silencieux (22) relié à un échappement (23) des gaz brûlés sortant du moteur (2), caractérisé par le fait que les conduites d'échappement (10,11) reliées au moteur (2) ont conformation et des longueurs différentes, de façon à définir un dispositif d'échappement asymétrique. 2. Dispositif d'échappement selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une première conduite (10) présente une première portion (13) et une deuxième portion (14) de sections différentes, la première portion (13) étant reliée au cylindre (4) et ayant une section réduite par rapport à la deuxième section (14), entre cette première portion (13) et cette deuxième portion (14) étant présente la partie de réflexion (16) de cette première conduite (10), à la deuxième portion (14) de cette première conduite (10) étant reliée la deuxième conduite (11). 3. Dispositif d'échappement selon dans la revendication 2, caractérisée par le fait que la deuxième conduite (11) a une section constante et inférieure à celle de la deuxième portion (14) de la première conduite (10), la zone (18) de conjonction entre cette deuxième conduite (11) et cette deuxième portion (14) définissant la partie de réflexion de la deuxième conduite (11). 4. Dispositif d'échappement selon dans la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un seul silencieux (22) relié à la deuxième portion (14) de la première conduite (10) en aval de la zone (18) de conjonction avec la deuxième conduite (11). 5. Dispositif d'échappement selon dans la revendication 3, caractérisée par le fait qu'en aval de la zone (8) de jonction entre la deuxième conduite (11) et la première conduite, partent deux portions de tuyaux (20A) chacune étant reliée à un organe silencieux correspondant (22A). 6. Dispositif d'échappement selon dans la revendication 3, caractérisée par le fait que la première portion (13) de la première conduite (10) et la deuxième conduite (11), ont des longueurs substantiellement identiques.