Brevet FR3013283A1 — publié le 20150522

"Dispositif de protection pour isoler un habitacle de véhicule" L'invention concerne un dispositif de protection pour isoler un habitacle de véhicule contre des nuisances, notamment des 5 nuisances de bruit, provoquées par des gaz d'échappement en sortie d'une canule qui débouche sous une caisse du véhicule On connait déjà des dispositifs de protection thermiques et/ou acoustiques installés sur des véhicules automobile. Le document EP1772604 divulgue par exemple un écran 10 comprenant, associées en superposition entre elles, une couche fibreuse thermo-compressée de fibres liées entre elles et une feuille d'aluminium. La densité surfacique de la couche fibreuse proche de 1000 g/m2, ajoutée à celle de l'aluminium, augmente le poids et par conséquent la consommation du véhicule. 15 L'épaisseur de la couche fibreuse comprise entre 8 et 15 mm présente aussi des inconvénients en termes d'encombrement. De manière générale, les techniques connues s'orientent essentiellement vers des tentatives d'amortissement des ondes sonores qui conduisent à des structures complexes et chères, 20 sans apporter entière satisfaction, notamment pour le cas particulier ou la canule d'extrémité de la ligne d'échappement ne débouche pas vers l'extérieur du véhicule à son extrémité arrière. Pour remédier aux problèmes de l'état antérieur de la technique, l'invention a pour objet un dispositif de protection pour 25 isoler un habitacle de véhicule contre des nuisances provoquées par des gaz d'échappement en sortie d'une canule qui débouche sous une caisse du véhicule. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un écran comportant une plaque sensiblement horizontale se prolongeant par au moins une première lame qui 30 remonte de façon à pouvoir empêcher les nuisance de remonter dans l'habitacle en déviant les gaz d'échappement sous la plaque. Avantageusement, la première lame comporte à une extrémité opposée à la plaque, un moyen de fixation sous la caisse du véhicule à un niveau supérieur à celui de la canule de façon à constituer un déflecteur des gaz d'échappement en aval de la canule. Particulièrement, la première lame comporte des nervures sensiblement parallèles à un axe longitudinal du véhicule. Avantageusement aussi, la plaque comporte à une extrémité opposée à la lame, un moyen de fixation à un bouclier arrière du véhicule de façon à faire aller les gaz déviés jusqu'à une extrémité extérieure arrière du véhicule. Particulièrement, la plaque se prolonge par au moins une deuxième lame qui remonte de façon à réaliser un carénage de pièces de véhicule est réalisé en un en un composé de partie avale de canule en s'adaptant aux situées en aval de la canule. De préférence, l'écran du dispositif composé thermoplastique souple. Particulièrement, l'écran est réalisé polypropylène. Plus particulièrement, entre 1,5 mm et 2,5 mm. L'invention a aussi pour objet un l'écran a une épaisseur comprise véhicule comprenant une caisse. Le véhicule est remarquable en ce qu'il comprend une ligne d'échappement se terminant par une canule débouchant sous la caisse avant d'atteindre une extrémité arrière extérieure du véhicule et un dispositif de protection selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 et 2 sont des schémas qui représentent un écran conforme à l'invention vu de dessous ; - la figure 3 est un schéma qui représente la ligne d'échappement en absence de dispositif conforme à l'invention ; - la figure 4 est un schéma qui représente la ligne d'échappement en présence du dispositif conforme à l'invention ; - les figures 5 et 6 sont des schémas qui montrent des cheminements possibles de propagation de bruit dans le véhicule en absence du dispositif conforme à l'invention ; - la figure 7 est un schéma qui montre une installation possible d'écran selon l'invention sur le véhicule. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront 10 désignés par un même numéro de référence. On peut voir sur la figure 5, une partie arrière de caisse 21 d'un véhicule vue de côté en semi perspective, notamment d'un véhicule automobile dont on aperçoit les roues arrière 23. La partie arrière du véhicule est représentée en vue de 15 dessous sur la figure 6 où on repère à nouveau les roues arrière 23. On y remarque aussi un coffre 25 de roue de secours qui, sur certains véhicules peut être utilisé comme réserve de carburant alternatif par exemple de type gaz naturel pour véhicule à base de méthane ou autre. 20 Une ligne d'échappement 22 que l'on voit sur la figure 3, se termine par une canule 20 qui, habituellement, débouche au-delà de l'extrémité arrière du véhicule de façon à permettre aux gaz d'échappement d'être évacués à l'extérieur du véhicule. Pour des motivations essentiellement d'ordre esthétique, 25 on a souhaité ici un bouclier arrière 24 sans canule 20 d'échappement apparente. Dans ce but, on a fait déboucher la canule 20 sous la caisse 21 nettement avant d'atteindre ou de franchir le bouclier 24. Cependant cette disposition de la canule à motivation 30 esthétique engendre des inconvénients techniques liés à une évacuation des gaz, certes à l'extérieur mais sous la caisse du véhicule. Parmi ces inconvénients, on peut citer le bruit généré par le flux de gaz d'échappement sous le véhicule. Bien qu'il existe un silencieux 26 conforme à l'usage et que l'essentiel du flux gazeux est propulsé vers l'arrière du véhicule, la présence de tourbillons d'air sous le véhicule peut provoquer des flux secondaires 30, 31, 32 qui peuvent se propager à travers différents interstices comme par exemple le passage de roue pour le flux secondaire 30. Ces flux secondaires peuvent aussi être favorisés par des obstacles constitués par exemple par des poutres 40, 41 ou autres qui peuvent être sollicités en vibrations avec la caisse 21. Il en va de même des ondes sonores qui peuvent se réfléchir sur ces différents éléments de manière à pénétrer dans l'habitacle. Les flux secondaires 30, 31, 32 peuvent aussi engendrer d'autres inconvénients comme par exemple ceux de favoriser des infiltrations d'odeurs qui, même si en quantités infimes peuvent être désagréables en raison de la composition des gaz d'échappement qui résultent d'une combustion dans le moteur d'entraînement (non représenté). En vue d'isoler l'habitacle du véhicule contre les nuisances de natures sonores, on a essayé la technique connue du calfeutrage qui consiste à tapisser les parois du véhicule en regard de la canule 20 avec des couches absorbantes. Cette technique n'a permis de mesurer une amélioration de 2 à 3 dB que sur une plage de fréquence de 2000 à 3150 Hz. Pour isoler de manière performante l'habitacle du véhicule contre les nuisances, de natures sonores, olfactives ou autres telles qu'elles sont provoquées par les gaz d'échappement en sortie de la canule 20 qui débouche sous la caisse 21 du véhicule, on a conçu un dispositif de protection basé sur un écran 1 tel qu'expliqué à présent en référence aux figures 1 et 2. Représenté en vue de dessous sur la figure 1, l'écran 1 est représenté en perspective sur la figure 2. L'écran 1 comporte une plaque 3 sensiblement horizontale se prolongeant par une première lame 2 qui remonte de façon à pouvoir empêcher les nuisances ci-dessus mentionnées de remonter dans l'habitacle en déviant les gaz d'échappement sous la plaque 3. La première lame 2 comporte à une extrémité opposée à la plaque 3, un moyen 4 de fixation sous la caisse du véhicule par vis ou par rivet. A titre illustratif, un montage par rivet-pop offre des facilités de montage appréciables. La forme oblique de la lame 2 dans le prolongement de la plaque 3, combinée à sa fixation à un niveau supérieur à celui de la canule 20 comme on peut le voir sur la figure 7, permet de constituer un déflecteur des gaz d'échappement en aval de la canule 20 qui a tendance à plaquer les gaz d'échappement contre la chaussée. En déviant les gaz, le déflecteur ainsi constitué dévie aussi les ondes sonores et/ou les odeurs véhiculées par ces gaz. Les nervures 10, 11, 12 sensiblement parallèles à un axe longitudinal du véhicule que l'on voit sur la première lame 2, est favorable à canaliser le flux de gaz d'échappement vers l'arrière du véhicule. Ces nervures procurent aussi d'autres effets techniques parmi lesquels on peut citer ceux de rigidifier la lame 2. D'autres nervures 13, 14, sur la première lame 2, procurent des effets comparables à ceux des nervures 10, 11, 12. Une forme triangulaire attribuée aux nervures permet de donner à la lame 2, une cassure (variation d'angle non brisante) au niveau d'un sommet du triangle, appliquée à la surface de la lame 2 solidaire des deux côtés adjacents à ce sommet. Ceci permet de rendre la surface en extrémité de la lame 2 qui supporte les moyens de fixation 4, sensiblement horizontale de façon à épouser au mieux la partie de caisse sous laquelle elle vient s'ancrer. Les nervures 13, 14 solidaires sur un côté de la surface en extrémité et sur l'autre côté d'une surface médiane de la lame 2, réalisent une cassure 50 non rompue qui donne une première pente faible à la surface médiane. Les nervures 10, 11, 12, solidaires sur un côté de la surface médiane et sur l'autre côté d'une surface connexe à la plaque 3, réalisent une cassure 51 non rompue qui donne une deuxième pente plus prononcée, voire proche de la verticale à la surface de la lame 2 connexe à la plaque 3. Les angles des pentes, parfaitement déterminés par les angles des sommets de nervures en contact avec la lame 2, permettent comme on peut le voir, de dévier progressivement le flux de gaz d'échappement vers le bas et d'éviter ainsi au maximum des créations de turbulences, sources potentielles de contre-flux, voire de bruit. La lame 2 et la plaque 3 sont réalisées de préférence en une seule pièce d'un matériau de type composé thermoplastique souple semi rigide comme notamment un composé de polypropylène. On rappelle que le polypropylène de grade « injection » présente l'avantage d'être très facilement recyclable, caractéristique aujourd'hui intéressante d'un point de vue écologique. Le polypropylène existant en plusieurs nuances de translucide à opaque, présente aussi l'intérêt d'être hydrophobe, particulièrement appréciable en dessous de caisse de véhicule, généralement fortement soumis aux intempéries climatiques de la route. La forte résistance à l'abrasion du polypropylène en fait aussi un matériau de choix en dessous de caisse pour contrecarrer les répétitions de passages sur certains ralentisseurs ou autres irrégularités de la chaussée. La plaque 3 comporte à une extrémité opposée à celle dont elle est solidaire de la lame 2, des moyens 5, 6 de fixation au bouclier arrière 24 du véhicule de façon à faire aller les gaz d'échappement qui ont été déviés par la lame 2, jusqu'à l'extrémité extérieure arrière du véhicule au-delà du bouclier 24. La plaque 3 peut aussi se prolonger par d'autres lames de façon à réaliser un carénage de partie avale de canule en s'adaptant aux pièces de véhicule situées en aval de la canule 20. Ainsi par exemple la lame 7, sensiblement orientée comme la lame 2, avec son moyen de fixation 77, permet de laisser le passage à une conduite 37 en habillant au mieux le dessous de caisse comme on peut le voir sur la figure 4. aussi la lame 8, sensiblement orientée son moyen de fixation 88, permet de longeron 38 en habillant au mieux le Ainsi par exemple comme la lame 2, avec laisser le passage à un dessous de caisse. Ainsi par exemple encore la lame 9, sensiblement perpendiculaire à la lame 8, avec son moyen de fixation 99, permet de couvrir un flanc de caisse, notamment utile pour isoler le passage de roue. Les bonnes qualités combinées de rigidité et de souplesse du polypropylène ont conduit à sélectionner pour l'ensemble de l'écran 1, une épaisseur optimale de 2 mm pouvant aisément évoluer selon les besoins dans une plage de tolérance de plus ou moins un demi-millimètre. La faible épaisseur de l'écran lorsqu'elle est comparée à d'autres écrans connu, est appréciable en termes d'encombrement. Elle est aussi appréciable en termes de poids. En sélectionnant un matériau de réalisation présentant une densité volumique de l'ordre de 0,9 avec une plage de tolérance de 20%, on obtient une densité surfacique de l'ordre de 1,8 g/m2, considérablement plus légère que celle d'autres écrans connus. Ainsi le montage de l'écran 1 sur la caisse 21 d'un véhicule équipe ce véhicule avec un dispositif de protection, notamment contre le bruit et les odeurs d'échappement produits par la ligne d'échappement 22, permet de faire déboucher sans désagrément la canule 20 sous la caisse avant d'atteindre l'extrémité arrière extérieure du véhicule. On résout ainsi les problèmes techniques qui pourraient s'opposer à l'effet esthétique recherché de faire disparaître la canule apparente. L'équipement d'un véhicule avec le dispositif qui vient d'être décrit, a permis de mesurer une amélioration de 2 à 3 dB que sur une plage de fréquence de 1600 à 2500 Hz et ainsi de remédier aux désagréments liés à une perception subjective du bruit. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection pour isoler un habitacle de véhicule contre des nuisances provoquées par des gaz d'échappement en sortie d'une canule qui débouche sous une caisse du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un écran (1) comportant une plaque (3) sensiblement horizontale se prolongeant par au moins une première lame (2) qui remonte de façon à pouvoir empêcher lesdites nuisance de remonter dans l'habitacle en déviant les gaz d'échappement sous ladite plaque (3). 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première lame (2) comporte à une extrémité opposée à ladite plaque (3), un moyen (4) de fixation sous la caisse du véhicule à un niveau supérieur à celui de la canule de façon à constituer un déflecteur des gaz d'échappement en aval de la canule. 3. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite première lame (2) comporte des nervures (10, 11, 12) sensiblement parallèles à un axe longitudinal du véhicule. 4. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plaque (3) comporte à une extrémité opposée à ladite lame (2), un moyen (5, 6) de fixation à un bouclier arrière du véhicule de façon à faire aller les gaz déviés jusqu'à une extrémité extérieure arrière du véhicule. 5. Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque (3) se prolonge par au moins une deuxième lame (7, 8, 9) qui remonte de façon àréaliser un carénage de partie avale de canule en s'adaptant aux pièces de véhicule situées en aval de la canule. 6. Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (1) est réalisé en un composé thermoplastique souple. 7. Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (1) est réalisé en un 10 composé de polypropylène. 8. Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (1) a une épaisseur comprise entre 1,5 mm et 2,5 mm. 15 9 Véhicule comprenant une caisse (21), caractérisé en ce qu'il comprend une ligne d'échappement (22) se terminant par une canule (20) débouchant sous la caisse avant d'atteindre une extrémité arrière extérieure du véhicule et un dispositif de 20 protection selon l'une des revendications 1 à 8.