Brevet FR2883034A1 — publié le 20060915

La présente invention concerne un collecteur d'échappement du type comportant: - une coque interne ouverte pour recevoir les gaz d'échappement issus des cylindres d'un moteur thermique et présentant une sortie commune d'évacuation des gaz d'échappement, la coque interne comportant deux demicoques soudées l'une à l'autre par une soudure périphérique reliant les deux demi-coques; - une enveloppe externe contenant la coque interne; et un espace intercalaire étant ménagé entre la coque interne et l'enveloppe externe. De tels collecteurs sont connus sous le nom de collecteurs à lame d'air. Ils sont notamment utilisés pour rassembler les gaz d'échappement en sortie des cylindres d'un moteur à quatre ou six cylindres en ligne. Un tel collecteur est décrit par exemple dans le document FR-2 757 565. Le collecteur décrit dans ce document comporte une lame d'air dé-limitée dans l'espace intercalaire. Afin d'éviter les nuisances acoustiques et/ou les déperditions thermiques, il a été envisagé de remplacer cette lame d'air par un matériau isolant. Ce matériau isolant est alors disposé dans l'espace inter- calaire entre la coque intérieure et l'enveloppe externe. La structure complexe du collecteur avec une coque interne et une enveloppe externe, chacune formée de deux éléments assemblés rend difficile la mise en place du matériau isolant. L'invention a pour but de fournir un collecteur d'échappement dans lequel un matériau isolant peut être disposé simplement dans l'espace intercalaire. A cet effet, l'invention a pour objet un collecteur d'échappement du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau isolant remplissant l'espace intercalaire, suivant la périphérie des deux demi-coques, la surface intérieure de l'une des deux demi-coques est appliquée contre la surface extérieure de l'autre des deux demi-coques suivant des plages périphériques de chevauchement, et la soudure périphérique est ménagée entre les deux demi-coques suivant les plages périphériques de chevauchement. Suivant des modes particuliers de réalisation, le collecteur d'échappement peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'une des deux demi-coques présente un épaulement périphérique le long de la plage périphérique de chevauchement de l'une des deux demi-coques; - celle des deux demi-coques qui comporte l'épaulement est celle dont la surface intérieure est appliquée contre la surface extérieure de l'autre demi-coque; - l'épaisseur de l'épaulement est compris entre 0,5 et 1,5 fois l'épaisseur de la paroi formant la demi- coque soudée à la demi-coque ayant l'épaulement; - la coque interne est, en tout point extérieur à ses ouvertures, espacée de l'enveloppe externe par ledit espace intercalaire d'épaisseur non nulle. - le matériau isolant est au moins une nappe de fibres; et - les plages périphériques de chevauchement s'étendent perpendiculairement au plan de liaison défini par la soudure périphérique. 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 sur lesquels: - la Figure 1 est une vue en perspective de derrière d'un collecteur selon l'invention; - la Figure 2 est une vue en perspective et en coupe du collecteur de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue de derrière en coupe du collecteur selon l'invention; et - la Figure 4 est une vue à plus grande échelle d'un détail du collecteur selon l'invention. Le collecteur représenté aux Figures 1 et 2 comporte essentielle-ment une enveloppe externe étanche 10 et une coque interne 12 de guidage et d'évacuation des gaz d'échappement. La coque interne 12 délimite une bouche allongée 14 de collecte des gaz dans laquelle débouche chaque sortie d'échappement d'un cylindre. La coque interne présente une sortie commune 15 d'évacuation des gaz hors du collecteur. L'enveloppe 10 comporte une bride 16 de fixation du collecteur sur le moteur et deux demi-coquilles 18A, 18B soudées latéralement l'une à l'autre de manière étanche. Les deux demi-coquilles sont soudées sur la bride 16. Les deux demi-coquilles 18A, 18B présentent: chacune latéralement un rebord périphérique 19A, 19B faisant saillie de manière coplanaire vers l'extérieur. Chaque rebord est formé d'une plage essentiellement plane faisant saillie vers l'extérieur de l'enveloppe. Les deux rebords sont appliqués l'un contre l'autre suivant les faces intérieures de ces plages planes. Ces plages planes sont soudées par une soudure périphérique 20 s'étendant suivant toute la longueur des deux rebords sur une extrémité de la bride 16. La coque interne 12 est formée de deux demi-coques 22A, 22B soudées l'une à l'autre de manière étanche. L'une des demi-coques 22A comporte un canon étiré 24 délimitant la sortie 15 du collecteur. Le canon 24 s'étend axialement dans un canon correspondant 26 délimité dans la demi-coquille 18A de l'enveloppe externe. La coque interne 12 est soudée à la bride 16 suivant un bord délimitant la bouche allongée 14 recouvrant des perçages 28 ménagés dans la bride 16 et destinés être disposés dans le prolongement des sorties d'échappement des cylindres du moteur. Les deux demi-coques 22A, 22B sont soudées l'une à l'autre par une soudure périphérique 30 réalisée entre deux plages latérales périphériques notées 32A, 32B des deux demi-coques. Les plages périphériques 32A, 32B se chevauchent. A cet effet, la demi-coque 22A présente un épaulement 34 délimitant, avec le bord de la demi-coque, la plage 32A qui est légèrement dégagée vers l'extérieur. L'épaisseur d,e l'épaulement 34 est comprise entre 0,5 et 1,5 fois l'épaisseur de la demi- coque associée 22B. La plage 32B de la demi-coque associée 22B est reçue dans le dégagement délimité par l'épau- lement 34. Ainsi, la surface extérieure de la demi-coque 22B est appliquée contre la surface intérieure de la demi-coque 22A suivant les plages de chevauchement 32A, 32B. Les plages de chevauchement 32A, 32B s'étendant perpendiculairement au plan de liaison entre les deux demi-coques 22A, 22B, de sorte que chaque plage forme une surface gauche cylindrique engendrée par un segment perpendiculaire au plan de liaison et circulant suivant la soudure 30. Un espace intercalaire libre 40 est formé entre la coque interne 22 et l'enveloppe externe 18. Cet espace 40 présente une épaisseur comprise entre 1 et 20 mm. Ainsi, la coque interne 12 est en tout point espacée de l'enveloppe externe 18. En particulier, les régions de liaison où sont ménagées les soudu- res 20 et 30 sont totalement séparées. Un matériau isolant thermique et/ou acoustique 42 est interposé dans l'espace intercalaire 30 entre la coque interne 12 et l'enveloppe externe 18. Il emplit totalement cet espace. Le matériau isolant est formé par exemple d'une nappe de fibres telles des fibres de céramique. Un matériau commercialisé sous la marque SAFFIL peut par exemple être utilisé. Suivant un autre mode de réalisation, le matériau isolant est formé d'un treillis métallique. Suivant un mode de réalisation supplémentaire, le matériau isolant est un matériau microporeux. Ce matériau peut se présenter d'une part sous la forme de billes céramiques dont le rayon est compris entre 0,1 et 1 mm commercialisées sous la marque WDS par la société Wacker; et d'autre part sous la forme de billes comprimées et mises sous vide sous plastique commercialisées sous la marque WDS flexible contour. Pour la fabrication d'un tel collecteur, les deux demi-coques 24A, 22B sont formées par emboutissage puis elles sont reliées l'une à l'autre par formation de la soudure 30. La coque interne est alors soudée sur la bride à la périphérie de sa bouche allongée 14. Le matériau isolant 42 initialement en nappe est ensuite rapporté et enroulé autour de la coque interne 12. Les deux demi-coquilles 18A, 18B préalablement mises en forme par emboutissage sont alors mises en place autour du matériau isolant et sont liées ensemble par réalisation de la soudure 20. De même, l'enveloppe externe 10 est soudée à la bride. On constate, avec un tel collecteur, que l'existence de plages de recouvrement par chevauchement pour former la soudure périphérique de la coque interne permet que cette coque présente extérieurement une surface essentiellement lisse. Ainsi, la mise en place du matériau isolant sur la surface externe de la coque interne se trouve facilitée, la continuité du matériau pouvant être assurée entre les demi-coques supérieures et demicoques inférieures, puisque aucune partie tranchante en saillie ne s'étend dans la région de la liaison périphérique entre les deux demi- coques. REVENDICATIONS 1.- Collecteur d'échappement du type comportant: - une coque interne (12) ouverte pour recevoir les gaz d'échappement issus des cylindres d'un moteur thermique et présentant une sortie (15) commune d'évacuation des gaz d'échappement, la coque interne comportant deux demi-coques (22A, 22B) soudées l'une à l'autre par une sou-dure périphérique (30) reliant les deux demi-coques (22A, 22B) ; - une enveloppe externe (10) contenant la coque interne (12) ; et - un espace intercalaire (40) étant ménagé entre la coque interne (12) et l'enveloppe externe (10), caractérisé en ce qu'il comporte un matériau isolant (42) remplissant l'espace intercalaire (40), en ce que, suivant la périphérie des deux demi-coques, la surface intérieure de l'une des deux demi-coques (22A) est appliquée contre la surface extérieure de l'autre des deux demi-coques (22B) suivant des plages périphériques de chevauchement (32A, 32B), et en ce que la soudure périphérique (30) est rnénagée entre les deux demi-coques (22A, 22B) suivant les plages périphériques de chevauchement (32A, 32B). 2.- Collecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des deux demi-coques (22A, 22B) présente un épaulement périphérique (34) le long de la plage périphérique dle chevauchement (32A) de l'une des deux demi-coques (22A, 22B). 3.- Collecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que celle des deux demi-coques qui comporte l'épaulement (34) est celle dont la surface intérieure est appliquée contre la surface extérieure de l'autre demi- coque. 4.- Collecteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'épaulement (34) est compris entre 0,5 et 1,5 fois l'épaisseur de la paroi formant la demi-coque (32B) soudée à la demicoque (32A) ayant l'épaulement (34). 5.- Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque interne (12) est, en tout point extérieur à ses ouvertures, espacée de l'enveloppe externe (10) par ledit espace intercalaire (40) d'épaisseur non nulle. 6.- Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau isolant (42) est au moins une nappe de fibres. 7.- Collecteur selon l'une quelconque des revendications précé-dentes, caractérisé en ce que les plages périphériques de chevauchement (32A, 32B) s'étendent perpendiculairement au plan de liaison défini par la soudure périphérique (30).