Brevet FR2891206A1 — publié le 20070330

DISPOSITIF D'ECHAPPEMENT POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne un dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne comprenant un collecteur d'échappement fixé par une bride sur la culasse du moteur, des tubes d'échappement primaires reliant le collecteur à un premier système d'épuration des gaz d'échappement, et un tube de fuite en direction d'un deuxième système d'épuration. Un tel dispositif est destiné à être monté en sortie des pipes d'échappement de chaque cylindre, et déboucher dans une partie aval de la ligne d'échappement, comportant notamment le deuxième système d'épuration mentionné. La fonction de catalyse d'une ligne d'échappement, destinée à assurer l'épuration des gaz d'échappement notamment en hydrocarbures HC, et oxydes d'azote NOx, est souvent répartie entre deux sous-ensembles, dont un précatalyseur délocalisé en amont de la ligne d'échappement, et un catalyseur principal. Le précatalyseur, qui est placé à proximité du collecteur d'échappement, est destiné principalement à retenir les hydrocarbures et les oxydes d'azote. Généralement, il est davantage chargé en métaux précieux que le catalyseur principal, ou catalyseur aval, destiné avant tout à retenir les oxydes d'azote. Pour satisfaire aux nouvelles normes de dépollution, la tendance est à l'allègement des collecteurs d'échappement, de manière à accélérer leur montée en température lors du démarrage du moteur, et à diminuer le temps d'amorçage des catalyseurs. Les collecteurs peuvent être ainsi être réalisés en tôle inoxydable très mince, d'environ deux millimètres d'épaisseur. Une autre mesure pour diminuer le temps d'amorçage du précatalyseur, consiste à placer ce dernier le plus près possible du moteur, ce qui revient à réduire la longueur des tubes primaires, par lesquels il est relié au collecteur d'échappement. Cette disposition va toutefois à l'encontre des performances acoustiques de la ligne d'échappement, qui requièrent des longueurs de tube primaire relativement longues, et égales entre elles. Par ailleurs, dans les dispositifs d'échappement connus, le collecteur supporte lui-même la ligne d'échappement par l'intermédiaire des tubes primaires. Pour cette raison, les tubes primaires sont relativement épais. Ainsi, lorsque le précatalyseur est relié au collecteur par des tubes primaires relativement courts et épais, les performances du dispositif d'échappement, en matière de dépollution de traitement acoustique des gaz d'échappement restent médiocres. La présente invention vise à assurer l'accord acoustique souhaité dans un dispositif d'échappement, pour réduire le bruit du moteur, tout en limitant les émissions polluantes du moteur. Dans ce but, elle propose que le premier système d'épuration présente des moyens de fixation sur le moteur, supportant sa propre masse, ainsi que celle des tubes primaires. De préférence, les moyens de fixation incluent au moins une béquille de fixation rigide sur la bride du collecteur d'échappement et sur la culasse du moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective, de ce mode de réalisation. 2891206 -3- Ce dispositif présente un collecteur d'échappement 1 fixé par une bride 2 sur la culasse (non représentée) d'un moteur à combustion interne. Des tubes d'échappement primaires 3 relient le collecteur 1 à un premier système d'épuration des gaz d'échappement 4, tel qu'un précatalyseur. Ce dernier comporte un tube de fuite 6, en direction d'un deuxième système d'épuration, non représenté, tel qu'un catalyseur d'oxydation, ou piège à oxydes d'azote (Noxtrap). Sur le schéma, on voit deux béquilles 7, assurant la fixation du précatalyseur 4 sur le moteur. Les béquilles supportent la masse du précatalyseur 4, y compris le tube de fuite 6. Conformément à l'invention, le précatalyseur peut ainsi soutenir, grâce à ses béquilles, l'ensemble de la ligne d'échappement, à partir des tubes primaires, jusqu'au deuxième système d'épuration. Dans tous les cas, le premier système d'épuration 4 présente des moyens de fixation sur le moteur supportant sa propre masse, ainsi que celle des tubes primaires 3. Ces moyens incluent au moins une béquille de fixation rigide 7, sur la bride du collecteur ou, sur la culasse du moteur, d'échappement, de préférence deux béquilles, comme dans le mode de réalisation décrit. Grâce à ces dispositions, les tubes primaires peuvent être réalisés en tôle de faible épaisseur, car ce n'est pas eux qui portent la ligne d'échappement, mais le précatalyseur, leur fonction se limitant essentiellement à guider les gaz d'échappement entre le moteur et l'entrée du précatalyseur. Ils peuvent notamment être réalisés en tôle inoxydable d'épaisseur inférieure à un millimètre. Les avantages de l'invention sont nombreux. Parmi ceux-ci, on peut noter: 2891206 -4- - la possibilité d'augmenter la longueur des tubes primaires, de manière à optimiser le remplissage du précatalyseur, et à optimiser le couple délivré par le moteur, en obtenant l'accord acoustique des quatre tubes primaires, - un amorçage très rapide du précatalyseur, grâce à la faible épaisseur des tubes primaires, qui réduit leur inertie thermique et accélère leur montée en température, - une diminution des risques de casse au niveau des tubes primaires, du fait qu'ils ne supportent pas le poids de la ligne d'échappement. 2891206 -5- REVENDICATIONS 1. Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne comprenant un collecteur d'échappement (1) fixé par une bride (2) sur la culasse du moteur, des tubes d'échappement primaires (3) reliant le collecteur (1) à un premier système d'épuration des gaz d'échappement (4), et un tube de fuite (6) en direction d'un deuxième système d'épuration, caractérisé en ce que le premier système d'épuration (4) présente des moyens de fixation (7) sur le moteur supportant sa propre masse, ainsi que celle des tubes primaires (3). 2. Dispositif d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation incluent au moins une béquille de fixation rigide (7) sur le moteur. 3. Dispositif d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation incluent une béquille de fixation rigide (7) sur la bride (2) du collecteur d'échappement (1). 4. Dispositif d'échappement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation incluent une béquille de fixation rigide (7) sur la culasse du moteur. 5. Dispositif d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier système d'épuration (4) soutient l'ensemble de la ligne d'échappement jusqu'au deuxième système d'épuration. 6. Dispositif d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes primaires (3) sont réalisés en tôle de faible épaisseur. 7. Dispositif d'échappement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tubes primaires (3) sont réalisés en tôle inoxydable d'épaisseur inférieure à un millimètre.