Brevet FR2855212A1 — publié le 20041126

i Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne et moteur ainsi équipé. La présente invention relève du domaine des moteurs à 5 combustion interne, de type essence, Diesel ou gaz, et plus particulièrement des dispositifs d'échappement montés en aval du collecteur d'échappement du moteur. Un dispositif d'échappement conventionnel comprend des conduites rigides ou flexibles, en général un catalyseur et un pot de 10 pré-traitement. La présence du dispositif d'échappement engendre une contrepression à l'échappement du moteur, qui génère une perte de couple et de puissance non négligeable. En outre, la recherche d'un niveau acoustique faible entraîne souvent une augmentation des pertes de 15 puissance. L'invention vise à réduire les pertes de puissance dans le dispositif d'échappement. Le dispositif d'échappement, selon un aspect de l'invention, comprend au moins deux branches destinées à être reliées chacune à un 20 collecteur d'échappement de moteur à combustion interne. L'inductance des deux branches est sensiblement égale. Le terme " inductance " est utilisé par analogie avec le domaine électrique. L'inductance d'une portion de tube est proportionnelle à la longueur et inversement proportionnelle à la 25 section transversale de ladite portion de tube. En d'autres termes, on peut écrire: L = p*l/S, avec L l'inductance, p la masse volumique considérée constante, 1 la longueur de ladite portion de tube, et S la section transversale de ladite portion de tube. L'égalisation des inductances de chaque branche apporte sans 30 dégradation acoustique une meilleure évacuation des gaz d'échappement qui permet de récupérer du couple et de la puissance sur l'arbre de sortie du moteur. Les modifications nécessitées par l'égalisation des inductances des branches d'échappement n'influent de façon significative ni sur l'encombrement desdites branches ni sur le moteur à combustion interne proprement dit. Avantageusement, les deux branches d'échappement se rejoignent en une branche aval. Dans un mode de réalisation de l'invention, une branche est plus longue que l'autre. Avantageusement, la branche la plus courte présente un 10 diamètre intérieur moyen inférieur au diamètre intérieur moyen de la branche la plus longue. On parvient ainsi à rapprocher les inductances des deux branches. Dans un mode de réalisation de l'invention, la branche la plus courte comprend au moins une portion de diamètre intérieur inférieure 15 au diamètre intérieur d'une portion correspondante de la branche la plus longue. Dans un mode de réalisation de l'invention, ladite portion de la branche la plus courte est une conduite rigide. L'invention concerne également un moteur à combustion 20 interne, comprenant un collecteur d'échappement à au moins deux sorties et un dispositif d'échappement à au moins deux branches reliées aux sorties du collecteur d'échappement. L'inductance des deux branches est sensiblement égale. Le moteur peut être du type multicylindres en V, par exemple 25 huit et six, ou encore multicylindres à plat, par exemple à quatre cylindres à plat. Grâce à l'invention, on parvient à mieux évacuer les gaz d'échappement et donc à bénéficier d'une puissance et d'un couple supplémentaire sur l'arbre de sortie du moteur. Par ailleurs, la 30 meilleure évacuation des gaz d'échappement permet d'augmenter le rendement du moteur et donc de réduire la consommation de carburant. Selon le régime du moteur, l'augmentation de puissance peut être de l'ordre de 0,5 à 5,5%. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les figures annexées, sur lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'échappement selon un aspect de l'invention; et - la figure 2 est une vue schématique d'un moteur équipé d'un dispositif d'échappement selon un aspect de l'invention. Sur la figure 1, le dispositif d'échappement 1 comprend deux branches 2 et 3. La branche 2 comprend une portion de tube 4 de faible 10 longueur se raccordant au collecteur d'échappement du moteur, non représenté, puis un organe de pré-traitement 5, un tube 6, un flexible tubulaire 7, un pot catalytique 8 et un tube 9. La branche 3 comprend un dispositif de prétraitement 10 se raccordant directement au collecteur d'échappement du moteur, un tube 11 de grande longueur, 15 un flexible tubulaire 12, un tube 13, un pot catalytique 14 et un tube de faible longueur. De façon conventionnelle, les différents tubes du dispositif d'échappement 1 sont de diamètres sensiblement égaux. Or, les branches 2 et 3 présentent des longueurs totales nettement différentes, par exemple de l'ordre de 1 à 1,2 mètre pour la branche 2, 20 et de l'ordre de 1,5 à 1,8 mètre pour la branche 3. Il en résulte des inductances d'écoulement aéraulique extrêmement différentes, par exemple de l'ordre de 0,56 pour la branche 2 et de l'ordre de 0,71 pour la branche 3. L'invention propose donc d'utiliser des tubes 6 et 9 de 25 diamètre réduit pour la branche 2, pour augmenter l'inductance en tenant compte du fait que l'inductance est proportionnelle à la longueur d'un tube et inversement proportionnelle à la section de passage, c'est-à-dire inversement proportionnelle au carré du diamètre intérieur du tube concerné pour un tube de section circulaire. Les deux tableaux ci-dessous donnent un exemple des caractéristiques des diamètres internes, de longueur et d'inductance des éléments des branches 2 et 3. Le diamètre relativement réduit des tubes 6 et 9 tend donc à augmenter l'inductance de la branche 2 pour la rendre sensiblement égale à celle de la branche 3. En outre, la réduction du diamètre desdits légèrement l'encombrement de la tubes 6 et 9 tend à réduire très branche 2. branche 2 diamètre longueur inductance intérieur tube 4 46 82 0,0494 dispositif 5 93 118 0,0174 tube 6 37 329 0,3061 flexible 7 50 100 0,051 pot 8 93 158 0,0233 tube 9 39 317 0,2655 total 0,7127 branche 3 diamètre longueur inductance intérieur dispositif 10 93 118 0,0174 tube 11 52 925 0,4358 flexible 12 50 100 0,051 tube 13 47 253 0,1459 pot 14 93 158 0, 0233 tube 15 47 58 0,0334 total 0,7068 Sur la figure 2, on voit un moteur 17 à deux bancs de cylindres, par exemple de type V6 ou V8, comprenant deux collecteurs 18 et 19 de gaz de combustion, respectivement reliés à la portion de tube 4 et au dispositif de pré-traitement 10 pour l'évacuation desdits gaz de 10 combustion. Grâce à l'invention, on bénéficie d'un dispositif d'échappement qui améliore l'échappement des gaz de combustion des cylindres et permet donc une augmentation des performances du moteur et une diminution de la consommation d'énergie. L'architecture générale du 15 dispositif d'échappement est conservée et son encombrement est très légèrement réduit. On évite ainsi d'avoir à modifier d'autres éléments du moteur à combustion interne ou du véhicule ainsi équipé. La mise en oeuvre de l'invention est donc particulièrement économique et son utilisation permet une réduction des coûts de fonctionnement du véhicule. REVENDICATIONS 1-Dispositif d'échappement (1) à au moins deux branches (2, 3) destinées à être reliées à un collecteur d'échappement de moteur à 5 combustion interne, caractérisé par le fait que l'inductance des deux branches est sensiblement égale. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux branches se rejoignent en une branche aval (16). 3-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé par le fait qu'une branche est plus longue que l'autre. 4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la branche la plus courte présente un diamètre intérieur moyen inférieur au diamètre intérieur moyen de la branche la plus longue. 5-Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que la branche la plus courte comprend au moins une portion (9) de diamètre intérieur inférieur au diamètre intérieur d'une portion correspondante (15) de la branche la plus longue. 6-Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que 20 ladite portion de la branche la plus courte est une conduite rigide. 7-Moteur à combustion interne (17) comprenant un collecteur d'échappement à au moins deux sorties et un dispositif d'échappement (1) à au moins deux branches (2, 3) reliées aux sorties du collecteur d'échappement, caractérisé par le fait que l'inductance des deux 25 branches est sensiblement égale. 8-Moteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend six cylindres en V.