Brevet FR2858653A1 — publié le 20050211

i La présente invention concerne une ligne d'échappement du type comportant une conduite d'échappement délimitant un passage pour la circulation des gaz d'échappement et un écran thermique solidarisé à la conduite d'échappement par des pattes de liaison. Dans les véhicules à moteur thermique, le moteur est généralement placé à l'avant, alors que la sortie de la ligne d'échappement débouche à l'arrière du véhicule. Ainsi, une conduite d'échappement circule au-dessous de la structure du véhicule de l'avant vers l'arrière de celui-ci. Les gaz d'échappement circulant 10 dans la conduite d'échappement étant très chauds, un écran thermique est généralement interposé entre la structure du véhicule et la conduite d'échappement. De manière générale, cet écran est fixé au-dessous de la structure du véhicule et est indépendant de la conduite d'échappement. Pourtant, on connaît des lignes d'échappement supportant l'écran thermique. L'écran thermique est alors constitué d'une tôle mécanique rigide s'étendant suivant la longueur de la conduite d'échappement. Cette tôle est déformée à ses extrémités pour former des pattes de liaison rigides à la conduite d'échappement. Dans un tel agencement, l'écran et la conduite font corps et forment une même structure rigide. L'écran thermique doit donc être formé d'un matériau relativement rigide et résistant. Ainsi, le poids total de la ligne d'échappement comportant la conduite et l'écran thermique est relativement élevé. L'invention a pour but de proposer une ligne d'échappement de poids réduit. A cet effet, I'invention a pour objet une ligne d'échappement du type précité, caractérisée en ce que les pattes de liaison comportent des moyens élastiques de découplage mécanique interposés entre le conduit d'échappement 30 et l'écran thermique. Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, la ligne d'échappement comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les pattes de liaison sont disposées suivant la longueur de la conduite d'échappement en des régions de faible débattement transversal de la conduite d'échappement lors de l'excitation de celle-ci par la circulation des gaz d'échappement issus du moteur; - chaque patte de liaison comporte un tenon lié rigidement à la conduite d'échappement et des moyens d'accrochage élastique de l'écran sur ledit tenon; - l'écran comporte un orifice pour chaque tenon au travers duquel est reçu ledit tenon, et lesdits moyens d'accrochage comportent une butée de 10 retenue de l'écran engagée sur chaque tenon et un organe élastique interposé entre l'écran et la butée de retenue de l'écran; - l'écran comporte un orifice pour chaque tenon au travers duquel est reçu ledit tenon, et lesdits moyens d'accrochage comportent une butée d'appui de l'écran à l'écart de la conduite d'échappement et un organe élastique 15 interposé entre chaque butée d'appui et l'écran; - la ligne d'échappement comporte des moyens d'isolation thermique entre l'écran et le conduit d'échappement; - chaque organe élastique est formée dans un matériau thermiquement isolant; chaque organe élastique comprend un tricot métallique; - I'écran thermique est formé d'un matériau en feuille souple; et - l'écran est formé dans un matériau stratifié. L'invention a également pour objet un véhicule comportant une caisse et une ligne d'échappement disposées au-dessous de la caisse, caractérisé en 25 ce qu'il comporte une ligne d'échappement tel que défini ci-dessus, l'écran thermique étant interposé entre la conduite d'échappement et la caisse du véhicule. Avantageusement, le véhicule est tel que la ligne d'échappement est reliée à la caisse du véhicule par des suspentes distinctes des pattes de l'écran 30 thermique à la conduite d'échappement. 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 dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un véhicule automobile selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un tronçon d'une ligne d'échappement selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle d'un tronçon de la ligne d'échappement selon l'invention prise au niveau d'une patte de fixation de l'écran; et - la figure 4 est une vue schématique de la ligne d'échappement illustrant la position des pattes de liaison de l'écran le long de la conduite 10 d'échappement. Sur les figures 1 et 2 est représenté schématiquement un véhicule 10 selon l'invention. Ce véhicule comporte une pièce 12 délimitant l'habitacle et le compartiment moteur. Une ligne d'échappement 14 est disposée au-dessous de la caisse 12. La ligne d'échappement s'étend de l'avant vers l'arrière du véhicule. 15 La ligne d'échappement comporte une conduite d'échappement 16 permettant la canalisation des gaz d'échappement. La conduite 16 est formée par exemple d'un tube métallique rigide. Localement, la conduite 16 présente des volumes élargis constituant des silencieux d'échappement, et/ou des réceptacles pour des organes de 20 dépollution, tels qu'un filtre à particules, et/ou un organe de purification catalytique. L'épaisseur de la paroi de la conduite 16 est comprise entre 0,3 et 2 mm. Comme connu en soi, la conduite d'échappement est reliée à la 25 caisse du véhicule 12 par des suspentes 18 disposées à intervalles réguliers selon la longueur de la conduite. En outre, la ligne d'échappement 14 comporte un écran thermique 20 relié au conduit 16 par des pattes de liaison 22. Les pattes de liaison 22 sont distinctes des suspentes 18. Ainsi, l'écran 20 est relié seulement à la conduite 30 16. L'écran thermique 20 est interposé entre la conduite d'échappement 16 et la caisse 12 du véhicule. L'écran thermique 20 présente de préférence une forme de feuille souple. Il est formé par exemple d'une ou plusieurs feuilles d'aluminium, ou de feuilles de matériaux thermoplastiques ou thermo-durs, ou encore d'une ou plusieurs feuilles d'acier fines, et notamment ayant une épaisseur inférieure à 0,4 mm. L'écran est relativement souple et déformable. Il a une rigidité inférieure à celle du conduit 16. Pratiquement, I'écran est constitué de 1 à 10 feuilles d'une épaisseur inférieure à 100 pm. Les feuilles constituant l'écran sont de préférence gaufrées, ou en forme de nids d'abeille, ou encore dotées de nervures ou d'alvéoles. Comme illustré en détail sur la figure 3, les pattes 22 de liaison de 10 l'écran thermique 20 à la conduite d'échappement 16 comportent des moyens de découplage mécanique interposés entre la conduite d'échappement et l'écran thermique. Plus précisément, les pattes de liaison 22 comportent un tenon 30 solidarisé de manière rigide à la paroi de la conduite 16. Ce tenon 30 est formé 15 par exemple d'une tige, notamment d'une tige filetée dont l'axe s'étend radialement par rapport au conduit 16. Cette tige est liée par une soudure 32 à la conduite 16 à une extrémité formant base 33 ayant un diamètre élargi. L'écran thermique 20 comporte pour chaque patte de liaison 22 une lumière 34 dans laquelle est engagé le tenon 30 correspondant. L'écran 20 thermique 20 est retenu sur le tenon 30 de part et d'autre par une butée d'appui 36 et une butée de retenue 38, cette dernière évitant son échappement du tenon 30. La butée d'appui 36 est formée par un épaulement défini par la base élargie 33 du tenon. Une rondelle 40 d'appui sur la butée 36 est engagée sur le tenon 30. Elle s'appuie sur l'épaulement 36 et supporte l'écran 20. Elle est ainsi 25 mécaniquement interposée entre la conduite 16 et l'écran 20. La rondelle 40 est formée dans un matériau élastique amortisseur tel que un joint élastique métallique ou céramique et plus particulièrement formé de fibres métalliques ou céramiques. De préférence, la rondelle est formée de fibres céramiques retenues dans un tricot métallique. Le matériau constituant la rondelle 40 forme également 30 un isolant thermique. L'épaisseur de la rondelle 40 est de préférence comprise entre 1 et 20 mm. La butée de retenue 38 est constituée d'un écrou vissé à l'extrémité du tenon 30. Une rondelle 42 présentant les mêmes propriétés que la rondelle 40 est interposée entre l'écran 20 et la butée de retenue 38. Les deux rondelles sont 5 par exemple identiques. En variante, la rondelle 42 est formée d'un matériau thermoplastique ou thermodur. L'écran 20 est ainsi enserré entre les deux rondelles élastiques 36, 38 formant chacune un isolant thermique et un élément amortisseur. En variante, le tenon 30 n'est pas fileté et la butée de retenue 38 n'est 10 pas formée d'un écrou mais d'un rivet fixé à l'extrémité du tenon 30, ou encore d'une plaque soudée rapportée à l'extrémité du même tenon. Par ailleurs, selon l'invention, les pattes de liaison 18 sont de préférence disposées suivant la longueur de la conduite 16 en des emplacements soumis à des faibles amplitudes de déplacement transversal lors 15 du fonctionnement du moteur. Pour ce faire, et en tenant compte de la disposition des suspentes 18, la conduite d'échappement 16 est soumise à une excitation correspondant à l'excitation produite par la circulation des gaz d'échappement lors du fonctionnement du moteur. Le signal d'excitation a une fréquence comprise entre 20 0 et 500 Hz et de préférence entre 0 et 200 Hz. L'enveloppe des déplacements transversaux dus à l'excitation est enregistrée pour chaque point de la longueur de la conduite 16 comme illustré avec exagération pour plus de clarté sur la figure 4. Les pattes de liaison 22 sont disposées au niveau des noeuds de l'enveloppe des déplacements de la 25 conduite d'échappement, c'est-à-dire dans les régions subissant un faible déplacement transversal, comme cela est illustré sur la figure 4. Avec une telle ligne d'échappement, on comprend que l'écran thermique étant découplé mécaniquement de la conduite d'échappement, celui-ci n'est que faiblement soumis aux contraintes oscillatoires auxquelles est soumise 30 la conduite d'échappement, du fait d'une part de la position des pattes de liaison et d'autre part du fait des organes amortisseurs mis en oeuvre dans les pattes de liaison. Ainsi, l'écran peut être formé de feuilles souples ayant une faible résistance. Le poids total de la ligne d'échappement se trouve réduit. REVENDICATIONS 1. Ligne d'échappement (14) comportant une conduite d'échappement (16) délimitant un passage pour la circulation des gaz d'échappement et un écran thermique (20) solidarisé à la conduite d'échappement (16) par des pattes 5 de liaison (22), caractérisée en ce que les pattes de liaison (22) comportent des moyens élastiques (40, 42) de découplage mécanique interposés entre le conduit d'échappement (16) et l'écran thermique (20). 2. Ligne d'échappement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pattes de liaison (22) sont disposées suivant la longueur de la conduite 10 d'échappement (16) en des régions de faible débattement transversal de la conduite d'échappement lors de l'excitation de celle-ci par la circulation des gaz d'échappement issus du moteur. 3. Ligne d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque patte de liaison (22) comporte un tenon (30) lié rigidement à la 15 conduite d'échappement (16) et des moyens (40, 42) d'accrochage élastique de l'écran (20) sur ledit tenon (30). 4. Ligne d'échappement selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'écran (20) comporte un orifice (34) pour chaque tenon (30) au travers duquel est reçu ledit tenon, et lesdits moyens d'accrochage comportent une 20 butée (38) de retenue de l'écran engagée sur chaque tenon (30) et un organe élastique (42) interposé entre l'écran (20) et la butée (38) de retenue de l'écran. 5. Ligne d'échappement selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l'écran (20) comporte un orifice (34) pour chaque tenon (30) au travers duquel est reçu ledit tenon, et lesdits moyens d'accrochage comportent une 25 butée d'appui (36) de l'écran à l'écart de la conduite d'échappement (16) et un organe élastique (40) interposé entre chaque butée d'appui et l'écran. 6. Ligne d'échappement selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (38, 40) d'isolation thermique entre l'écran (20) et le conduit d'échappement (16). 7. Ligne d'échappement selon la revendication 6 et l'une ou l'autre des revendications 4 et 5 caractérisée en ce que chaque organe élastique (40, 42) est formée dans un matériau thermiquement isolant. 8. Ligne d'échappement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que chaque organe élastique (40, 42) comprend un tricot métallique. 9. Ligne d'échappement selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que l'écran thermique (20) est formé d'un matériau en feuille souple. 10. Ligne d'échappement selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'écran est formé dans un matériau stratifié. 11. Véhicule comportant une caisse (12) et une ligne d'échappement 10 (14) disposée au-dessous de la caisse (12), caractérisé en ce que la ligne d'échappement (14) est selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'écran thermique (20) étant interposé entre la conduite d'échappement (16) et la caisse du véhicule (12). 12. Véhicule selon la revendication 11, caractérisé en ce que la ligne 15 d'échappement est reliée à la caisse du véhicule par des suspentes (18) distinctes des pattes (22) de l'écran thermique à la conduite d'échappement (16).