INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les silencieux pour moteurs à deux temps plus importants (figures 9 à 11) doivent etre pourvus d'une gaine d'aluminium de plus grande surface pour toute la partie de paroi cylindrique 20 située entre les deux canes 2 et 21. Les gaz sortant du cane inverse aval 21 par les perforations 7 se dirigent de la chambre 8 vers les faisceaux d'écoulement partiel 14 visibles à la figure 10 pour retourner vers la chambre 15 et > de là > vers 11 espace de fin de course 18 et la sortie, en passant par le faisceau de canaux d'écoulement partiel 12 entièrement enveloppés d'aluminium.La construction selon la figure ll est analogue à celle de la figure 9; un profilé d'aluminium encore plus simple, illustré figure 12, renvoie les gaz vers l'amont par des nervures fermées 10 pour les acheminer ensuite vers l'échap- pement en passant par des tubes échelonnés 17.
Dans la construction selon la figure 13, lame du profilé à parois creuses sert d'élément d'encapsulage pour un organe de ventilation 61 entraîné par le moteur électrique 62. Des fentes d'expansion 22 dirigent le flux d'air vers un premier faisceau de courants partiels 2, puis le chapeau 70 les renvoie vers le second faisceau de courants 3 orienté en sens opposé.Le chapeau 60, lui > contient en outre un organe d'amortissement acoustique d'efficacitdjoptimale 35-41-42-43. Pour les moteurs électriques, ces profilés à parois creuses peuvent être de préférence en aluminium, car l'irradiation de chaleur est considérable ourla surface importante de la paroi de blindage.
La figure 10 illustre un profilé à parois creuses en aluminium dans lequel,eontrairement à la figure 1, l' me du profilé (50 à la figure 1, 8 à la figure 10) est entourée d'une paroi 11 qui irradie directement vers l'atmosphère, malgré la disposition de faisceaux de canaux partiels d'écoulement (12) situés dans ladite paroi. La figure 14, qui contient une vue en coupe intégrée, montre un profilé à parois creuses 90 où cette dernière caractéristique est encore étendue, chacun des canaux d'écoulement partiel (faisceaux 91 et 92 et faisceaux 93, 94,95 et 96).ainsi que l' me 50 comportent une paroi simple irradiant la chaleur directement à llatmos- phère, bien que chacun de ces canaux soit pourvu d'une paroi double.La résistance de ce profilé est extraordinaire et la figure 14 montre comment, grâce à la présence des chapeaux 60 et 70 orientant le transit des gaz, un gradient thermique peut être affecté à chacune des parois. Dans l'ère du profilé à parois creuses 90 se trouve un profilé cylindrique à paroi double selon la figure 1 dont l'âme 50 prolonge un tube de refroidissement intérieur 8 qui, strictement séparé des gaz, forme un circuit de refroidissement traversant les deux chapeaux.La construction selon la figure 14 représente le principe des silencieux de pot d'échappement d'automobiles.La encore, les chicanes transversales intérieures en aluminium sont supprimées Quant à l'évacuation de chaleur par le shunt du tube 8, son efficacité n'est pas limitée au cas de la circulation d'air aérodynamique due à la vitesse, mais reste effective même lorsque le véhicule est arrêté, ctest-à-dire lorsque le moteur tourne au ralenti, puisque le faisceau de flux d'écoulement de gaz d'échappement sortant des canaux 5 exerce un effet de trompe sur l'écoulement de l'air circulant dans l'amie 50 du grand profilé.Le dispositif de serrage qui maintient les chapeaux 60 et 70 serrés contre le profilé et s'étend à l'intérieur de ce dernier n'a pas été représenté au dessin.
Dans les silencieux d'automobiles, l'aluminium peut être mis en oeuvre pour les grandes cylindrées à condition que la conduction des gaz avec gradient thermique descendant soit impeccablement réalisée dès lléchappe- ment du moteur.Il est intéressant de constatér qutil en est résulté un principe de construction appelé "éventail" dans les moteurs à plusieurs cylindres et qui consiste, dans les groupes moteurs de voitures de course, à supprimer tout concept de collecteur classique pour monter en parallèle, directement à l'échappement moteur, des tubes de longueur identique aboutissant à un collecteur de longueur et de section déterminées, car cet agencement permet d'obtenir un réglage optimal du régime d'un moteur de disposition donnée.
I1 est vrai que peu d'initiés sont au fait des expériences résultant d'es sais au banc et dont il ressort que ces éventails de sortie harmonisés permettent d'obtenir en même temps un rendement optimal du carburant. Depuis les travaux de H. LIST(1932, "Die Erhdhung des Liefergrades durch Saugrohre bei Dieselmotoren"|le relèvement du coefficient de rendement des moteurs Diesel par un tube d'aspiration à I'échappement) et, sous l'impulsion du pré cédent, ceux de A.PISCHINGER (1935, "Bewegungsvorgdnge in Gassäulen"/phéno- mènes cinétiques dans les colonnes gazeuses, dans le manuel "Forschung aus dem Geschehen des Ingénieur -Wesen", vol.-6), suivis ultérieurement par beaucoup d'autres, on sait que la sélection appropriée de la longueur et de la section des conduites d'échappement et la conception correcte des espaces en aval permettent d'obtenir des effets de suralimentation.Or, ces éventails de sortie d'échappement présentent simultanément des effets d'irradiation semblables à ceux d'un radiateur et un minimum de condensation de métal, de sorte qulils permettent de réaliser en même temps, de la façon la plus économique, le gradient thermique négatif préconisé dans ce qui précède.Ils font donc partie des conséquences technologiques de l'invention décrite et revendiquée aci-apres, en considérant qu'à partir du concept de base revendique,.il convient, de tenir pour rationnelle la disposition des tubes d'échappement en éventail dans le cas d'un moteur à quatre temps et plusieurs cylindres, partant directement de l'échappement des cylindres sans collecteur intercalé susceptible de constituer des condensations de métal moulé, tandis que la collecte des gaz est rejetée en aval, dans un collecteur ayant un système de refroidissement interne.Face à cet agencement, on peut considérer comme dépassés aussi bien le concept de H. NARTIN, datant des années 1950, avec sa "chambre de collecte et d'accunulation étendue" à proximité du moteur, et qui dérive de theories acoustiques, que celui de la post-combustion à l'aide du. procédé NAN AIR OX, qui n'est pas encore abandonné partout, malgré l'accumulation inadmissible de chaleur qu'il crée à la sortie des gaz du moteur.
La conduction des gaz à éventail de sortie, qui permet d'obtenir un gradient thermique négatif constitue en méme temps la région thermiquement idoine de séparation entre combustion primaire et dispositifs de post-combustion. Elle s'intègre dans le concept global de la conduction des gaz entre les chapeaux du pot d'échappement qui fait circuler ces gaz dans les canaux des profilés à paroi creuse évoqués, élargissant, surtout en relation avec des trajectoires de refroidissement intercalées ou disposées en aval, le domaine d'application des profilés à parois creuses en aluminium ou d'autres matériaux sensibles à l'impact des gaz chauds.La figure 21 illustre un tel éventail de sortie, monté directement au bloc moteur à l'aide dlune bride 50 de grande largeur, sans interposition d'une pièce moulée qui réunirait préalablement les sou papes d'échappement d'un moteur à plusieurs cylindres.Comme l'indique la figure 22, les gaz passant-dans les tubes 30 à 33 de l'éventail de sortie ne se réunissent que dans la chambre de détente en aval, disposée de manière à former en meme temps un parcours de refroidissement grâce au tube refroidisseur intérieur 37.D'après la figure 23, il est judicieux de reporter vers l'amont et vers le moteur, dans toute la mesure où l'encombrement le permet, le début de la trajectoire de refroidissement des gaz, notamment dans la zone de l'éventail, par exemple au moyen d'un gainage formant un espace de transit d'air 34.
Les figures 24 et 25 montrent deux parcours de refroidissement qui, grâce aux éléments insonorisants très efficaces qu'ils contiennent, constituent des organes appropriés non seulement pour servir de "silencieux amont", mais encore pour protéger leurs propres gaines 50 contre le bruit de conduction sans qu'il faille placer des parois doubles séparées par des matériaux absorbants.Les deux dispositifs sont traversés par un tube axial intérieur de refroidissement 37. Les couvercles vissés 51 et 55 sont, de ce fait, exempts de vibrations et présentent une résistance suffisante vis à vis des forces qui agissent sur l'appareil en provenance des tuyaux de sortie 30,31, 1 dans les différents cas de suspension.Dans les deux mpdes de construction, les gaz d'échappement, qui arrivent par les conduites 30 ou 30 et 31, sont d'abord divisés en flux partiels: dans la construction selon la figure 24, ils traversent une tôle perforée 40 en forme de tamis, dans la-construction selon la figure 25 ils sont divisés, après leur introduction dans la chambre de conduction tubulaire 53, par des aubes directrices 43 fixées sur la face du tube de refroidissement intérieur 3t, ces aubes servant en même temps à imprimer une rotationauxgaz.A travers les perforait tions 45, le mélange turbulent de flux gazeux arrive dans le chambre 46 dans laquelle se produit, entre les surfaces des aubes directrices et les parties non perforées de la cloison 41 qui limite la chambre 44, une réflexion d'on- des de compression très importante pour l'effet sélectif du dispositif. Après une nouvelle division (par les perforations de l'aire 41), les gaz parviennuent, en franchissant la chambre de résonance 47, Jusqu'à la conduite 1 qui les achemine vers le silencieux de sortie.Cette construction connue par la demande de brevet allemand publiée sous le NO 26 25 6I6, y compris le parcours de refroidissement, réduit dans des proportions considérables les moyens constructifs nécessaires pour les silencieux de sortie.Compte tenu des nombreux effets d'échange de chaleur avec I'ktmosphère, il est rationnel de confectionner les organes correspondants exclusivement en métaux.la quantité de talle chromée nécessaire pour la partie intérieure 52-53-41 est faible.
La paroi extérieure peut être en tale d'acier simple aluminisée, étant donné qutil n'existe aucun point de soudure et que l'étanchéité aux gaz des couvercles 51 et 55 est assurée au moyen de cordons de garniture 54. A la figure 24, un bloc de céramique 42 pourvu d'une accumulation de canaux longitudinaux est prévu. Tout en produisant un effet analogue, ce mode de construction est nettement moins onéreux.
L'ensemble ces ces exemples démontre qu'une conduction logi- que des gaz, entratnant une chute de température constante entre l'échappement du moteur et le chapeau aval du pot d'échappement qui règle l'arrivée des gaz dans le silencieux de sortie, permet de réduire la résistance à l'écoulement de toute installation grâce à une diminution substantielle de l'expansion gazeuse. On trouve ici, réunis, deux principes importants de construction, dtune part, l'amélioration du réglage de la puissance du moteur, d'autre part la possibilité de mettre en oeuvre des matériaux travaillés dans les conditions de rentabilité du procédé de filage sous pression, bien qu'ils soient sensibles auxgaz chauds.L'élément de construction que constitue le tube de refroidissement intérieur qui, en sus des applications décrites dans les exemples des figures 3 (8),6 (13), 7 (15), 14 (8 et 50), 17 (53, 19 (4 et 22), 20 (4 et 22),22 (37), 24 (37) et 25 (37), peut autre intégré, moyennant une construction adéquate des chapeaux, dans tous les courants partiels passant dans les profilés à parois creuses sous la forme de flux d'air séparé des gaz d'échappement, est adaptable d'une maniere Economique à tous les problèmes de cette nature, compte tenu de la configuration de sa superficie.
En particulier, le tube de refroidissement intérieur comme l'assemblage des profilés creux extrudés à la presse avec des parties en tale d'acier, par exemple en soudant en recouvrement des demi-tubes sur leurs bords rabattus et enroulés, peut être réalisé par une méthode illustrée figure 26.Les bords rabattus soudés des demi-tubes pénètrent dans une gorge axiale 7 du profilé.Alors que le dispositif selon la figure 3 ne provoque que le refroidissement intérieur de la chambre 2 de détente des gaz chauds au moyen d'un parcours de refroidissement intérieur (8), une autre méthode encore est utilisée dans celui de la figure 26, différente aussi de celle qui fait l'objet de Ia figure 14, permettant le refroidissement par l'intérieur non seulement dela trajectoire-d'arrivée des gaz chauds (2 en figures 14 et 26), mais encore des parois intérieures (51) du faisceau de canaux à écoulement partiel (5).En effet, selon la séquence choisie pour le transit des gaz, ddterminée par la configuration des chapeaux non représentés figure 26, L'est pace 37 peut être utilisé soit pour le passage de l'air de refroidissement, soit pour celui des gaz dléchappement.Si, dans le cas de la figure 26,1'entrée des gaz chauds se trouve, du moins en partie, sur la face externe de l'appareil, en 2, la figure 3 avait déjà montré que certaines considérations incitent à la prévoir à l'intérieur.La figure 27 illustre un procédé de conduction thermique des gaz à cet effet, semblable à celui déjà indiqué à la figure 195 où la région d'arrivée des gaz chauds était l'espace annulaire 10, isolé,par une cloison en céramique 5,de la paroi métallique 2, plus sensible à la chaleur. Le profilé creux en céramique y correspond sensiblement à celui de la figure 4, aux nervures intérieures 3 près, qui ne sont pas nécessaires.
Mais, tandis que, le "shunt thermique'' n'est prévu qu'à titre d'agent de refroidissement au moyen d'un balayage d'une face de la cloison amont par un fluide plus frais, (cf. figure 2: flux thermique de la paroi 17 vers le chapeau aval 18,19,7273),on trouve à la figure 27 une dérivation directe du flux de gaz chaud 3 vers la sortie de l'appareil 13 par un tube de by-pass 15.Une telle construction est judicieuse, par exemple, pour des silencieux amont. Le reste des gaz arrive dans la chambre de détente 14 du chapeau amont 60 d'où une série de petites perforations 2D les fait pénétrer dans le faisceau de canaux 9 qui les conduisent jusqu'à la chambre du chapeau aval 70.Dans de nombreux cas, la paroi extérieure 2 peut alors être en aluminium en effet, le gaz qui la baigne pour se diriger vers le tube d'éjection 13 après renvoi par la paroi radiante 17 subit une perte de chaleur -et la zone dépressionnaire qui se forme en aval des perforations 16 du fait du tube de shunt 15 agissant à la manière d'une trompe, produit des effets de succion L'avantage résultant de la présence d'un tube de shunt 15 axial à faible distance du tube d'arrivée 3 des gaz chauds est précisément de supprimer5 gr ce à ce moyen constructif simple, le noyau chaud de la colonne de gaz arrivant en 3 en préservant ainsi contre celui-la une paroi en aluminium, sensible à la chaleur (la gaine 2).
La figure 28 définit d'autres perfectionnements de ce système de "shunt thermique" en interposant des organes dtinsonorisation 15, 16,17, en combinant ltéjection des gaz chauds avec le système de refroidissement par tubes intérieurs et enfin par une réalisation spéciale du guidage des gaz en chute thermique pour le cas où, notamment, les organes directionnels seraient constitués de parois en aluminium ou d'éléments creux non métalliques 8, ce dernier organe en céramique correspondant en règle générale à la section de la figure 4.
Le système de la conduction des gaz avec gradient thermique montre en même tempos, grâce aux exemples cités, le développement de nouveaux modules acoustiques mettant en oeuvre des assemblages d'organes de matériaux différents; un silencieux amont selon la figure 27 réalise l'abaissement de fréquence, prioritaire en ce point d'un échappement, sans créer d'obstacle à l'écoulement.
En particulier le fait de pouvoir maîtriser d'une manière extrêmement économique le bruit de conduction des pots d'échappement des moteurs à deux temps de forte puissance au litre,sans recourir à la technique coûteuse et lourde d'une double paroi avec couches intermédiaires en laine de roche, comme dans la constructi tion en tôle d'acier pure, constitue un avantage particulier découlant de considérations appartenant å la technique des assemblages.Les chapeaux sont confectionnés, en règle générale à l'aide de simples couvercles serrés par compression. Leur serrage peut être réslisé de façon étanche aux gaz (cf.
à ce sujet les dessins).
la marque pilote est aussi analysée pour les modificatisns de l'intervalle de répétition pilote, et assure le contrôle de l'intervalle désiré établi. Une deuxième marque pilote est imprimée au poste pilote pour l'imprezsior. sur la deuxième face et est lue aux postes imprimeurs suivants pour contrôler le processus d'impression sur la deuxième face.De mariere similaire, le repérage peut être maintenu au poste coupeur-plieur 3G en utilisant l'action de commande sur le compensateur de nappe 65 effectuée par un analyseur de poste en liaison avec les signaux pilotes de commande du repérage délivrés par l'analyseur pilote 38. (Le même type d'opérations peut maintenir le repérage à d'autres postes qui effectuent une opération, telle que pliage ou coupe).Puisque l'analyseur pilote 38 peut être utilisé à la place du transmetteur de position angulaire darbre 50 pour produire les signaux de point de consigne pour l'intervalle de répétition, il ressort que la réalisation illustrée représente une économie jusqu'à 50% du nombre d'analyseurs par rapport aux indications de la technique antérieure. (Bien que le brevet américain nO 3 624 359 indique bouton peut utiliser un seul analyseur dans un poste donné, cette indication implique en fait la possibilité de multiplier les analyseurs et de prévoir des circuits appropriés pour discriminer une paire désirée de signaux d'analyseur, dont l'espacement est une mesure de lz condition de repérage sur la nappe. Par conséquent, ledit brevet ne présente pas l'unique simplicité du présent dispositif, caractérisé non seulement en ce qu'on n'utilise qu'un seul analyseur par poste, mais aussi en ce que la même série de marques pilotes identiques à raison d'une marque par intervalle de répétition, peut entre utilisée pour détecter la condition de repérage à chaque poste successif).
la figure 1 montre, en représentation schématique, un composant de commande de l'intervalle de répétition 91, et des composants pour la commande du repérage tels que 92 à 95 et 96.
On voit que le composant de coinmatlde de l'intervalle de répétition 9 reçoit les premiers signaux de point de consigne délivrés par l'analyseur 38 et les seconds signaux de point de consigne délivrés par l'analyseur 51 et commande un moteur 97 afin de maintenir une relation de phase prédéterminée entre les premiers et les seconds signaux de point de consigne. On voit que le moteur 97 a un accouplement mécanique avec un régulateur d'air 98 pour commander l'application d'une pression au vérin pneumatique 17.
Pour ce qui concerne l'illustration de la figure 1, la commande 91 de l'intervalle de répétition de la nappe peut avoir toute configuration désirée et peut utiliser, par exemple, les circuits du brevet américain nO 3 601 587. En utilisant ces circuits les signaux de commande du repérage délivrés par l'analyseur 38 peuvent, par exemple, être appliqués au composant compteur à décalage ajustable (51) du: brevet américain nO 3 601 587. En établissant ce circuit, le dispositif est mis en fonction et la tension d'entrée ajustée, par exemple à l'ensemble de cylindres tendeurs 13 afin que soit établie la longueur de répétition désirée sur le trajet de contrôle de l'intervalle de répétition entre les analy- seurs 58 et 51.Ensuite, le bouton poussoir (64) de commande de la mémoire du brevet américain nO 3 601 587 est actionné afin d'établir une valeur de comptage pour le point de consigne dans le composant registre mémoire (58) du brevet américain n0 3 601 587. Les impulsions de commande de la longueur de répétition délivrées par l'analyseur 51 sont appliquées à l'entrée (38) du composant comparateur (24) du brevet américain n0 3 601 587 de sorte que le composant combinateur de moteur (28) du brevet américain nO 3 601 587, ou autre type de combinateur de moiteur, commande ensuite le moteur de commande 97 afin de maintenir l'intervalle de répétition établi pendant le fonctionnement du dispositif de la figure 1.
la figure 1 illustre également l'analyseur 38 appliquant les signaux pilotes de commande du repérage (qui peuvent être identiques aux premiers signaux de commande de l'intervalle de répétition) à chacun des composants 92 à 96. Chacun des composants 92 à 96 peut correspondre au circuit du brevet américain nO 3 601 587 et les signaux pilotes de commande du repérage peuvent etre appliqués à l'entrée du composant compteur de décalage ajustable (51) du brevet américain nO 7 601 587,tandis que les sorties des analyseurs des postes respectifs, tels que 82 à 84 peuvent être appliquées à l'entrée (38) du composant comparateur (24) du brevet américain nO 3 601 587.La nappe étant en condition de repérage au poste 22, le bouton poussoir (64) de commande de la mémoire du composant de commande 92 est actionné pour stocker une valeur de comptage du point de consigne dans le registre mémoire (58) du composant 92 de sorte que le composant combinateur (28) du moteur commande le composant compensateur de nappe 62 pour maintenir la condition de repérage établie au poste 22. De manière similaire, la condition de repérage étant établie au poste 23, le bouton poussoir de commande de la mémoire du composant 92 est actionné de manière à placer la commande en condition d'opération automatique en combinaison avec le compensateur 63 afin de maintenir la condition de repérage établie.
la même procédure est suivie relativement aux autres composants de commande de repérage, la commande de repérage 94 étant positionnée de manière à commander le compensateur de nappe 64 à maintenir la condition de repérage au poste 24, par exemple.
Le composant 91 de commande de l'intervalle de répétition ayant la structure décrite dans le brevet américain nO 7 601 587, on comprend que le composant commutateur à tambour d'ajustement fin (54) peut etre ajusté pendant l'opération du dispositif afin d'ajuster la valeur numérique du point de consigne de l'intervalle de répétition du composant 91, selon la nécessité, pour maintenir le dispositif d'ajustement de tension 14 entre la limite maximale et la limite minimale.
La figure 2 illustre un dispositif de commande qui peut correspondre au dispositif de commande de la figure 1. Cependant, la figure 2 illustre l'application de l'invention à une presse à compensation de cylindre où la condition de repérage à chaque poste suivant le poste pilote est commandée en ajustant l'angle de phase du cylindre imprimeur, ou similaire, audit poste.La figure 2 montre une nappe 100 entrant dans un poste pilote 109 à travers un dispositif régulateur de la tension d'entrée tel que celui indiqué en 14 sur la figure t. De meme que dans la réalisation de la figure 1, le cylindre imprimeur pilote 110 peut être muni d'un générateur d'impulsions de codeur pour engendrer un nombre prédéterminé dtimpulsions de codeur pendant chaque révolution du cylindre imprimeur, par exemple 20 000 impulsions de codeur par révolution, comme dans la réalisation de la figure 1. Rien qu'à titre d'exemple, le cylindre imprimeur 110 peut appliquer une marque pilote sur la nappe pendant chaque cycle d'opération, de telles marques étant indiquées par la lettre Y sur la figure 2 et correspondant aux marques 39 de la réalisation de la figure 1.
Un premier analyseur de marque pilote est indiqué en 111 précédant le séchoir 112 du poste pilote, et un deuxième analyseur 113 est adapté pour analyser les marques pilotes Y audelà du séchoir 112.
Un deuxième poste imprimant 114 est montré, comprenant un deuxième cylindre imprimeur 115 pour appliquer les marques locales R pendant chaque cycle d'opération dudit cylindre. Un analyseur de poste 116 est montré, étant disposé pour analyser les marques locales R appliquées au poste t14, avant le poste séchoir 117.