Brevet FR2947002A1 — publié le 20101224

OBTURATEUR DE JEU, EXTRÉMITÉ DE LIGNE D'ÉCHAPPEMENT ET VÉHICULE INCORPORANT CET OBTURATEUR [0001 L'invention concerne un obturateur d'un jeu situé entre une canule d'une ligne d'échappement d'un moteur et un enjoliveur situé autour de cette canule. L'invention a également pour objet une extrémité de ligne d'échappement ainsi qu'un véhicule incorporant cet obturateur. [0002 La canule est l'extrémité de la ligne d'échappement opposée à l'extrémité raccordée au moteur. [0003] La canule est souvent agrémentée d'un enjoliveur pour des raisons esthétiques. Cet enjoliveur peut être directement soudé sur la canule ou être intégré dans le pare-chocs. Dans ce dernier cas, un jeu est nécessaire entre la canule et l'enjoliveur. Plus précisément, ce jeu doit permettre à la canule de se déplacer par rapport à l'enjoliveur sans heurter cet enjoliveur lors du fonctionnement normal du moteur. Par exemple, le déplacement de la canule par rapport à l'enjoliveur est dû aux dilatations de la canule sous l'effet de l'échauffement créé par les gaz d'échappement évacués, ou aux mouvements de la canule causés par les débattements du moteur. Le jeu permet également d'absorber les dispersions de montage. [0004 A bas régime, c'est-à-dire par exemple à moins de 2000 tours par minute, une partie des gaz d'échappement expulsés par la canule peut remonter sous la caisse du véhicule en passant par le jeu entre la canule et l'enjoliveur. Les gaz d'échappement sous la caisse du véhicule s'infiltrent dans l'habitable et incommodent les passagers du véhicule. [0005] Ce jeu laisse également voir le dessous du véhicule et, en particulier, le silencieux de la ligne d'échappement ce qui n'est pas très esthétique. [0006] Enfin, en cas de forte secousse, par exemple lors du passage d'un dos d'âne, le jeu peut être insuffisant pour empêcher la canule de venir heurter violemment l'enjoliveur. [0007] L'invention vise à remédier à au moins l'un de ces inconvénients. [0008] Elle a donc pour objet un obturateur du jeu situé entre la canule et l'enjoliveur, cet obturateur étant apte à se déformer élastiquement en réponse aux déplacements de la canule par rapport à l'enjoliveur lors du fonctionnement du moteur. [0009] L'obturateur ci-dessus permet de boucher le jeu entre la canule et l'enjoliveur. Il crée donc une perte de charge qui limite la remontée des gaz d'échappement sous le véhicule par l'intermédiaire de ce jeu. De plus, l'obturateur permet d'amortir les déplacements de la canule à l'intérieur de l'enjoliveur et donc de réduire l'amplitude de ces déplacements. Ceci permet de limiter la violence du choc entre la canule et l'enjoliveur en cas de forte secousse. Ceci peut également être exploité pour réduire la taille du jeu entre la canule et l'enjoliveur. [0010] Enfin, cet obturateur permet d'assurer une continuité visuelle entre la canule et l'enjoliveur ce qui améliore l'esthétisme du véhicule. [0011] Les modes de réalisation de cet obturateur peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques correspondant aux variantes décrites ci-après. [0012] Dans une variante, l'obturateur présente une face tronconique propre à guider la canule lors de son introduction à l'intérieur de l'enjoliveur. La présence d'une face tronconique propre à guider la canule lors de son introduction à l'intérieur de l'enjoliveur facilite le montage de la canule à l'intérieur de l'enjoliveur. [0013] Dans une variante, l'obturateur est réalisé dans un matériau opaque à la lumière. [0014] Dans une variante, l'obturateur est réalisé dans un matériau étanche aux gaz d'échappement. L'utilisation d'un matériau étanche aux gaz d'échappement pour réaliser l'obturateur permet de limiter, voire d'éliminer, les remontées de gaz d'échappement par l'intermédiaire du jeu entre la canule et l'enjoliveur. [0015] L'invention a également pour objet une extrémité de ligne d'échappement d'un moteur à combustion comportant une canule et un enjoliveur situé autour de la canule, cet enjoliveur étant séparé de la canule par un jeu (J) permettant à la canule de se déplacer par rapport à l'enjoliveur sans heurter cet enjoliveur lors du fonctionnement du moteur, ce jeu étant obturé par un obturateur tel que décrit ci-dessus. [0016] Dans une variante, l'obturateur présente une périphérie intérieure fixée sans aucun degré de liberté sur le pourtour extérieur de la canule et une périphérie extérieure dont les dimensions sont supérieures aux dimensions correspondantes du pourtour intérieur de l'enjoliveur pour emmancher en force l'obturateur à l'intérieur de l'enjoliveur. [0017] Dans une variante, l'obturateur présente une périphérie extérieure fixée sans aucun degré de liberté sur le pourtour intérieur de l'enjoliveur et une périphérie intérieur dont les dimensions sont strictement inférieures aux dimensions correspondantes du pourtour extérieur de la canule pour emmancher en force la canule à l'intérieur de l'obturateur. [ools] Dimensionner l'obturateur pour permettre son emmanchage en force à l'intérieur de l'enjoliveur ou sur le pourtour de la canule permet de faciliter le montage de la canule à l'intérieur de l'enjoliveur. [0019] Enfin, l'invention a également pour objet un véhicule équipé de l'extrémité ci- dessus de ligne d'échappement. [0020] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : • la figure 1 est une illustration schématique d'un véhicule équipé d'une ligne d'échappement, la figure 2 est une illustration en perspective de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1, • la figure 3 est une illustration en perspective d'un enjoliveur de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1, • la figure 4 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1, • la figure 5 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un obturateur de l'extrémité de la ligne d'échappement de la figure 4, • la figure 6 est une illustration en perspective de l'obturateur de la figure 5, • la figure 7 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1, la figure 8 est une illustration en perspective de l'extrémité de la ligne d'échappement de la figure 7, • la figure 9 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1, la figure 10 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un obturateur de l'extrémité de la ligne d'échappement représentée sur la figure 9, et • la figure 11 est une illustration schématique et en coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation de l'extrémité de la ligne d'échappement du véhicule de la figure 1. [0021] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. [0022] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. [0023] La figure 1 représente la silhouette d'un véhicule automobile 2 tel qu'une voiture. Ce véhicule 2 est équipé d'un pare-chocs avant et d'un pare-chocs arrière 6. Dans la suite de cette description, les termes � avant � et � arrière � sont définis par rapport à une direction F allant de l'arrière vers l'avant du véhicule 2. [0024] Le véhicule 2 comprend également un moteur thermique 8 à combustion interne fluidiquement raccordé à une ligne d'échappement 10 permettant d'évacuer les gaz d'échappement produit par le moteur 8 à l'extérieur du véhicule 2. Cette ligne d'échappement 10 comprend notamment un silencieux 12 à l'extrémité arrière duquel sont soudées deux canules 14 et 16 pour expulser les gaz d'échappement à l'extérieur du véhicule. La ligne d'échappement 10 peut comprendre d'autres équipements tel qu'un filtre à particules, un ou plusieurs catalyseurs ... etc. [0025] La figure 2 représente plus en détail l'extrémité de la ligne d'échappement 10. L'extrémité distale des canules 14 et 16 débouche à travers une ouverture ménagée dans le pare-chocs arrière 6 visible de l'extérieur du véhicule 2. [0026] Pour améliorer l'esthétisme des canules 14 et 16, celles-ci débouchent, respectivement, à l'intérieur d'enjoliveurs 18 et 20. [0027] Les enjoliveurs 18 et 20 sont fixés sans aucun degré de liberté au pare-chocs 6. Ici, ils entourent complètement l'extrémité distale des canules 14 et 16. [0028] La figure 3 représente un mode de fixation possible des enjoliveurs 18 et 20 au pare-chocs 6. Ici, les enjoliveurs 18 et 20 sont fixés au pare-chocs 6 par l'intermédiaire, respectivement, de pattes rigides 22, 23 et 24, 25. [0029] Dans la suite de cette description, seule la première partie de l'extrémité de la ligne d'échappement correspondant à la canule 14 et à l'enjoliveur 18 est décrite en détails. La seconde partie de l'extrémité de la ligne d'échappement correspondant à la canule 16 et à l'enjoliveur 20 est, par exemple, identique à la première partie. [0030] Les figures 4 à 6 représentent plus en détail la première partie de l'extrémité de la ligne d'échappement 10. [0031] L'enjoliveur 18 présente un axe de révolution 28. De même, la canule 14 s'étend sensiblement le long de cet axe 28. L'enjoliveur 18 se prolonge au-delà de l'extrémité distale de la canule 14. Ici, l'enjoliveur 18 entoure complètement l'extrémité distale de la canule 14. L'extrémité distale de l'enjoliveur 18 se termine par un bourrelet 30. A noter que même si dans l'exemple illustré, canule et enjoliveur sont de forme généralement cylindrique, d'autres formes sont également possibles sans sortir du cadre de l'invention. [0032] La canule 14 se déplace à l'intérieur de l'enjoliveur 18 à cause de différents phénomènes tels que la dilatation thermique causée par la chaleur des gaz d'échappement expulsés, et les débattements du moteur 8 lors de son fonctionnement. [0033] Pour éviter que la canule 14 ne vienne heurter le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18 un jeu J est ménagé entre le pourtour extérieur de la canule 14 et le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. Ce jeu J est dimensionné pour que les déplacements précédemment mentionnés de la canule 14 ne conduisent pas à un choc entre la canule 14 et l'enjoliveur 18. [0034] Le jeu J est ici complètement bouché par un obturateur 36. Cet obturateur 36 remplit les fonctions suivantes : ù il limite la remontée des gaz d'échappement sous la caisse du véhicule en passant par le jeu J, ù il assure une continuité visuelle entre le pourtour extérieur de la canule 14 et le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18, ù il cache le silencieux 12 pour qu'il ne soit plus visible à travers le jeu J, et ù il permet les déplacements de la canule 14 à l'intérieur de l'enjoliveur 18. [0035] A cet effet, l'obturateur 36 présente une périphérie intérieure 38 directement en contact avec le pourtour extérieur de la canule 14 et une périphérie extérieure 40 directement en contact avec le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. L'obturateur 36 s'étend ici continûment de la périphérie intérieure 38 jusqu'à la périphérie extérieure 40. [0036] L'obturateur 36 est réalisé dans un matériau souple capable de se déformer élastiquement en réponse aux déplacements de la canule 14. De plus, le matériau choisi résiste à une température supérieure à 400 °C et, de préférence, à 450 °C. Enfin, de préférence, le matériau utilisé pour réaliser l'obturateur 36 est opaque à la lumière et crée une perte de charge importante dans l'écoulement des gaz d'échappement propre à limiter, voire à éliminer, l'écoulement des gaz d'échappement au travers du jeu J. [0037] Par exemple, l'obturateur 36 est réalisé dans une laine métallique formée d'un treillis de fils en acier inoxydable. L'obturateur 36 peut également être réalisé dans un textile réalisé à base de fibres de verre ou de fibres de carbone. L'obturateur 36 peut aussi être réalisé dans un matériau élastomère résistant à plus de 400°C et, de préférence, à plus de 450 °C. [0038] Le matériau choisi pour réaliser l'obturateur 36 présente, de préférence, une raideur suffisante pour empêcher que la canule 14 ne vienne heurter l'enjoliveur 18 ou au moins suffisante pour amortir l'essentiel du choc lorsque le véhicule 2 franchit un dos d'âne à la vitesse réglementaire. Par exemple, le matériau choisit permet de diminuer, par exemple par un facteur deux, l'énergie cinétique de la canule qui se déplace par rapport au cas où, dans les mêmes conditions, l'obturateur 36 serait absent. [0039] Ici, l'obturateur 36 présente une face tronconique 42 tournée vers l'avant du véhicule. Cette face 42 admet comme axe de révolution l'axe 28. Ainsi disposé, la face 42 permet de guider la canule 14 à l'intérieur de l'enjoliveur 18 lors de son montage. [0040] Dans le cas particulier de la figure 4, la périphérie extérieure 40 est fixée sans aucun degré de liberté au pourtour intérieure de l'enjoliveur 18. Cette fixation est réalisée à l'aide d'un moyen de fixation 44 symbolisé par un point. Ce moyen de fixation 44 est obtenu par sertissage, soudage, clippage, clinchage, rivetage, vissage, collage ou autres. Ici, la périphérie extérieure 40 est coincée dans un bourrelet de l'enjoliveur (figure 6). [0041] La périphérie intérieure 38 de l'obturateur 36 présente un diamètre D; strictement inférieur au diamètre du pourtour extérieur de la canule 14. Ainsi, la canule 14 doit être emmanchée en force à l'intérieur de l'enjoliveur 18. Dans ce mode de réalisation, le diamètre De de la périphérie extérieure 40 est égal ou légèrement inférieur au diamètre du pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. [0042] Les figures 7 et 8 représentent un deuxième mode de réalisation de l'extrémité de la ligne d'échappement 10 identique à celui décrit en regard des figures 4 à 6 à l'exception que l'obturateur 36 est remplacé par un obturateur 50. L'obturateur 50 est identique à l'obturateur 36 à l'exception du fait qu'il est monté en sens inverse par rapport à l'obturateur 36. Plus précisément, la périphérie extérieure 40 est montée en arrière de la périphérie intérieure 38. Ici, la périphérie extérieure 40 est coincée sans aucun degré de liberté sur le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18 à l'aide du bourrelet 30 (figure 7) ou par d'autre moyens (figure 8). Lorsque le bourrelet 30 est utilisé pour fixer l'obturateur 50, le nombre de moyens de fixation requis est diminué. Par contre, le montage de la canule 14 à l'intérieure de l'enjoliveur 18 nécessite un outil spécial apte à augmenter le diamètre D;, lors du montage, et en même temps à guider la canule 14 au travers de la périphérie intérieure 38. [0043] Les figures 9 et 10 représente un troisième mode de réalisation possible de l'extrémité de la ligne d'échappement 10. Ce mode de réalisation est identique au mode de réalisation décrit dans la figure 4 à l'exception que l'obturateur 36 est remplacé par un obturateur 60. La périphérie intérieure 38 de l'obturateur 60 est fixée sans aucun degré de liberté sur le pourtour extérieur de la canule 14 à l'aide de moyen de fixation 62 symbolisés par un point. Les moyens de fixation 62 sont par exemple identiques aux moyens de fixation 44. Le diamètre de la périphérie intérieure D; dans ce mode de réalisation est égal ou légèrement supérieur au diamètre du pourtour extérieur de la canule 14. [0044] La périphérie extérieure 40 de l'obturateur 60 présente un diamètre De strictement supérieur au diamètre du pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. Ainsi, la périphérie extérieure 40 est coincée par frottement sur le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. Dans ce mode de réalisation, le pourtour extérieur 40 est en arrière de la périphérie intérieure 38. Comme dans le mode de réalisation décrit en regard des figures 7 et 8, le montage de la canule 14 équipé de l'obturateur 60 à l'intérieur de l'enjoliveur 18 nécessite un outil spécial apte, lors du montage, à diminuer le diamètre De et, en même temps, à guider la canule 14 à l'intérieur de l'enjoliveur 18. [0045] La figure 11 représente un quatrième mode de réalisation possible de l'extrémité de la ligne d'échappement 10 identique à celui décrit en regard des figures 9 et 10 à l'exception du fait que l'obturateur 60 est remplacé par un obturateur 70. L'obturateur 70 est identique à l'obturateur 60 sauf qu'il est monté en sens inverse, c'est-à-dire que la périphérie intérieure 38 est en arrière de la périphérie extérieure 40. L'obturateur présente alors une face tronconique 72 tournée vers le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18 ce qui facilite l'introduction de la canule à l'intérieur de cet enjoliveur. [0046] Ce dernier mode de réalisation facilite le montage puisque la canule 14 peut être emmanchée en force à l'intérieur de l'enjoliveur 18. [0047] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, il n'est pas nécessaire que l'obturateur présente une face tronconique telle que la face 42. Par exemple, l'obturateur peut avoir la forme d'une bague en matériau déformable élastiquement directement en contact d'un côté sur le pourtour extérieur de la canule 14 et de l'autre côté sur le pourtour intérieur de l'enjoliveur 18. [0048] L'extrémité de la ligne d'échappement peut comporter une ou plusieurs canules. Dans le cas où l'extrémité comporte plusieurs canules, chaque canule peut être entourée de son propre enjoliveur ou, d'un enjoliveur commun à l'ensemble des canules. Dans ce derniers cas, un obturateur commun à l'ensemble des canules est réalisé. REVENDICATIONS1. Obturateur (36 ; 50 ; 60 ; 70) d'un jeu situé entre une canule d'une ligne d'échappement d'un moteur et un enjoliveur situé autour de cette canule, ce jeu permettant à la canule de se déplacer par rapport à l'enjoliveur sans heurter cet enjoliveur lors du fonctionnement du moteur, caractérisé en ce que cet obturateur (36 ; 50 ; 60 ; 70) est apte à se déformer élastiquement en réponse aux déplacements de la canule par rapport à l'enjoliveur lors du fonctionnement du moteur. 2. Obturateur selon la revendication 1, dans lequel l'obturateur présente une face tronconique (42 ; 72) propre à guider la canule lors de son introduction à l'intérieur de l'enjoliveur. 3. Obturateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'obturateur (36 ; 50 ; 60 ; 70) est réalisé dans un matériau opaque à la lumière. 4. Obturateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'obturateur (36 ; 50 ; 60 ; 70) est réalisé dans un matériau étanche aux gaz d'échappement. 5. Extrémité d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion comprenant une canule (14, 16), et un enjoliveur (18, 20) situé autour de la canule, cet enjoliveur étant séparé de la canule par un jeu (J) permettant à la canule de se déplacer par rapport à l'enjoliveur sans heurter cet enjoliveur lors du fonctionnement du moteur, ce jeu étant obturé par un obturateur (36 ; 50 ; 60 ; 70) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Extrémité selon la revendication 5, dans laquelle l'obturateur (60 ; 70) présente une périphérie intérieure (38) fixée sans aucun degré de liberté sur le pourtour extérieur de la canule (14) et une périphérie extérieure (40) dont les dimensions sont supérieures aux dimensions correspondantes du pourtour intérieur de l'enjoliveur (18, 20) pour emmancher en force l'obturateur à l'intérieur de l'enjoliveur. 7. Extrémité selon la revendication 5, dans laquelle l'obturateur (36 ; 50) présente une périphérie extérieure (40) fixée sans aucun degré de liberté sur le pourtour intérieur de l'enjoliveur et une périphérie intérieur (38) dont les dimensions sont strictement inférieures aux dimensions correspondantes du pourtour extérieur de la canule (14) pour emmancher en force la canule à l'intérieur de l'obturateur. 8. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une extrémité de ligne d'échappement conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 7.