Brevet FR2894645A1 — publié le 20070615

La présente invention concerne les conduits de transport de gaz ayant un écoulement à pression variable, en particulier ceux faisant partie des systèmes d'admission d'air pour moteurs thermiques de véhicules automobiles, et elle a pour objet un tel conduit autour et le long duquel sont répartis des atténuateurs acoustiques accordés destinés à atténuer sur une large bande de fréquences les émissions acoustiques. Dans une application aux systèmes d'admission d'air de véhicules automobiles, la bande de fréquences à traiter est comprise entre 1500 Hz et 3300 Hz et l'exigence est d'obtenir une atténuation ("Transmission Loss") ayant une valeur minimale de 20 dB sur la bande de fréquences précitée. Il est rappelé que la fréquence d'action f d'un résonateur quart d'onde est définie par la formule suivante : f= 2n+1 c 4 L où c désigne la célérité du son, n désigne un nombre entier (n = 0, 1, 2...), et L désigne la longueur efficace du quart d'onde, c'est-à-dire la somme de la longueur géométrique du tube formant le résonateur quart d'onde et d'une fraction du volume d'air de la veine principale en communication avec celui-ci. En conséquence, plus la fréquence à traiter est basse et plus la longueur du résonateur quart d'onde est importante. Pour le domaine fréquentiel étudié, cette longueur doit être comprise entre 57 mm et 26 mm. L'espace disponible sous le capot d'un véhicule automobile ne permet pas toujours d'implanter un tube de 57 mm de longueur, pour traiter la partie basse de la bande fréquentielle d'étude. La présente invention vise à éviter cet inconvénient en fournissant un conduit de transport de gaz du type précité présentant un encombrement réduit et des performances d'atténuation acoustique importantes. A cet effet, l'invention a pour objet un conduit de transport de gaz ayant un écoulement à pression variable, avec atténuation acoustique intégrée sur une large bande de fréquences, des éléments atténuateurs acoustiques accordés étant répartis autour et le long du conduit de façon à entrer en interaction avec l'écoulement gazeux à pression variable, lesdits éléments atténuateurs acoustiques accordés comprenant - un silencieux à absorption ou résonateur large bande de type multi-orifices dimensionné pour agir dans la partie basse de la bande de fréquences à traiter, et - au moins quatre résonateurs quart d'onde, dimensionnés afin d'augmenter l'atténuation autour de leur fréquence d'accord située de préférence dans la partie haute de la bande de fréquences à traiter. De manière avantageuse, le conduit est composé de deux demi-coquilles, notamment moulées par injection puis assemblées par exemple par un procédé de soudure par vibration, dans lesquelles sont créées les formes desdits éléments atténuateurs acoustiques, l'ensemble formant un conduit étanche. Tous les éléments atténuateurs sont ainsi obtenus directement de moulage, sans pièce rapportée. Dans une forme de réalisation envisageable, le conduit comporte trois résonateurs quart d'onde situés dans le plan du silencieux, au moins un quatrième résonateur quart d'onde étant disposé en sortie de l'écoulement dans un plan distinct et notamment perpendiculaire au plan des trois autres résonateurs quart d'onde. Dans une autre forme de réalisation envisageable, le conduit comporte deux résonateurs quart d'onde situés dans le plan du silencieux, les troisième et quatrième résonateurs quart d'onde étant disposés dans un plan distinct et notamment perpendiculaire au plan des deux premiers et comportant une paroi mitoyenne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de quelques formes de réalisation de ce conduit, données à titre 25 d'exemples indicatifs, avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective et en éclaté d'un conduit selon une première forme de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en perspective à l'état assemblé du conduit selon la première forme de réalisation de l'invention. 30 La figure 3 est une vue en perspective et éclaté d'un conduit selon une deuxième forme de réalisation de l'invention. La figure 4 représente deux courbes, une pour chacune des formes de réalisation précédentes, représentant l'atténuation de bruit obtenue en fonction de la fréquence. 35 Les figures 1 à 3 représentent deux exemples de réalisation d'un conduit d'admission d'air pour moteur ayant un écoulement à pression variable, autour et le long duquel sont répartis des éléments atténuateurs acoustiques 1 à 5 ou 1' à 5' accordés destinés à atténuer sur une large bande de fréquences les émissions acoustiques. Ce conduit, courbé vers ses deux extrémités C et D, est composé de deux demi-coquilles A, B ou A', B', moulées par injection puis assemblées par leurs bords par un procédé de soudure par vibration, dans lesquelles sont créées les formes appropriées desdits éléments atténuateurs acoustiques 1 à 5 ou 1' à 5', l'ensemble formant un conduit étanche. Ces éléments atténuateurs 1 à 5 ou 1' à 5' sont répartis autour et le 10 long du conduit de façon à entrer en interaction avec l'écoulement à pression variable. Ils comprennent au moins quatre tubes résonateurs quarts d'onde 1 à 4 ou 1' à 4', et un silencieux à absorption ou résonateur large bande 5 ou 5' de type multi-orifices. 15 Le silencieux ou résonateur large bande 5 ou 5' est dimensionné pour agir dans la partie basse de la bande de fréquence à traiter, tandis que les résonateurs quart d'onde 1 à 4 ou 1' à 4' sont dimensionnés afin d'augmenter l'atténuation autour de leur fréquence d'accord située dans la partie haute de la bande de fréquences à traiter. 20 Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2, le conduit comporte trois résonateurs quart d'onde 1, 2 et 3 situés dans le plan de soudure des deux demi-coquilles A et B correspondant également au plan du silencieux 5. Deux premiers résonateurs quart d'onde 1 et 2 sont situés de part 25 et d'autre du silencieux 5, tandis que le troisième résonateur quart d'onde 3 est disposé entre le deuxième résonateur quart d'onde 2 et un quatrième résonateur quart d'onde 4. Le quatrième résonateur quart d'onde 4 est disposé en sortie (C) de l'écoulement pour une efficacité maximale, dans un plan perpendiculaire 30 aux trois autres résonateurs quart d'onde 1, 2 et 3. Le premier résonateur quart d'onde 1 fait ici 35 mm de diamètre pour 22 mm de longueur. Le deuxième résonateur quart d'onde 2 fait 35 mm de diamètre pour 31 mm de longueur. Le troisième résonateur quart d'onde 3 fait 34 mm de diamètre pour 25 mm de longueur. Le quatrième résonateur 35 quart d'onde 4 fait 44 mm de diamètre pour 13 mm de longueur. La compacité du conduit est donc optimale. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 3, le conduit comporte deux résonateurs quart d'onde 1' et 2' situés dans le plan d'assemblage des demi-coquilles A' et B' et du silencieux 5', de part et d'autre du silencieux 5'. Un troisième 3' et un quatrième 4' résonateurs quart d'onde, accolés pour ne former qu'une seule enveloppe, sont ici disposés dans un plan perpendiculaire au plan des deux autres premiers résonateurs 1' et 2'. Les orifices 6 du silencieux 5 ou 5' sont ici de section circulaire de façon à former des trous de 6 mm diamètre mais pourraient également être de section oblongue de façon à former des fentes, ou de toute autre forme appropriée. Enfin, la figure 3 montre deux diagrammes d'atténuation Cl et C2, la courbe Cl correspondant à la première forme de réalisation et la courbe C2 à la deuxième. F désigne la plage de fréquences, de 1500 à 3300 Hz, à traiter par l'invention. Sur les courbes Cl ou C2, le premier pic, dans le sens de la montée en fréquence (c'est-à-dire de gauche à droite sur le dessin), correspond au silencieux 5 ou 5'. Le deuxième pic correspond au deuxième résonateur quart d'onde 20 2 ou 2', et le troisième pic correspond au troisième résonateur quart d'onde 3 ou 3'. Le quatrième pic correspond pour sa part au premier résonateur quart d'onde 1 ou 1', tandis que le cinquième pic correspond au quatrième résonateur quart d'onde 4 ou 4'. 25 Le conduit selon l'invention permet ainsi, grâce à son architecture et à la disposition de ses éléments atténuateurs, d'obtenir, dans un encombrement réduit, une atténuation acoustique d'au moins 20 dB sur une large plage de fréquences, de 1500 Hz à 3300 Hz. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes de 30 réalisation décrits ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. REVENDICATIONS 1. Conduit de transport de gaz ayant un écoulement à pression variable, avec atténuation acoustique intégrée sur une large bande de fréquences (F), des éléments atténuateurs acoustiques accordés (1-5; 1'-5') étant répartis autour et le long du conduit de façon à entrer en interaction avec l'écoulement gazeux à pression variable, caractérisé en ce que lesdits éléments atténuateurs acoustiques accordés comprennent - un silencieux à absorption ou résonateur large bande (5; 5') de 10 type multi-orifices (6) dimensionné pour agir dans la partie basse de la bande de fréquences (F) à traiter, et - au moins quatre résonateurs quart d'onde (1-4; 1'-4'), dimensionnés afin d'augmenter l'atténuation autour de leur fréquence d'accord située de préférence dans la partie haute de la bande de fréquences (F) à 15 traiter. 2. Conduit de transport de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit est composé de deux demi-coquilles (A, B; A', B'), notamment moulées par injection puis assemblées par exemple par un procédé de soudure par vibration, dans lesquelles sont créées les formes 20 desdits éléments atténuateurs acoustiques (1-5; 1'-5'), l'ensemble formant un conduit étanche. 3. Conduit de transport de gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte trois résonateurs quart d'onde (1-3) situés dans le plan du silencieux (5), au moins un quatrième résonateur quart d'onde 25 (4) étant disposé en sortie de l'écoulement dans un plan distinct et notamment perpendiculaire au plan des trois autres résonateurs quart d'onde (1-3). 4. Conduit de transport de gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux résonateurs quart d'onde (1', 2') situés dans le plan du silencieux (5'), les troisième et quatrième résonateurs quart 30 d'onde (3', 4') étant disposés dans un plan distinct et notamment perpendiculaire au plan des deux premiers (1', 2') et comportant une paroi mitoyenne. 5. Utilisation du conduit de transport de gaz selon l'une des revendications 1 à 4 comme conduit d'admission d'air pour moteur thermique 35 de véhicule automobile.