FR2463851A1 - - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF D'ECHAPPEMENT POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, FORME D'UNE MATIERE DE GRANDE CONDUCTIVITE THERMIQUE, COMPORTANT UN ORIFICE D'ENTREE ET UN ORIFICE DE SORTIE ET CARACTERISE PAR LE FAIT QUE PLUSIEURS CONDUITS RAMIFIES MINCES 4A, 4B, 4C, 4D SONT PREVUS ENTRE L'ORIFICE D'ENTREE 2 ET L'ORIFICE DE SORTIE 3 DE MANIERE A DIVISER EN COURANTS PARTIELS LE GAZ D'ECHAPPEMENT VENANT DE L'ORIFICE D'ENTREE ET A REUNIR CES COURANTS PARTIELS A L'ORIFICE DE SORTIE, LES CONDUITS RAMIFIES ETANT ESPACES ENTRE EUX DE MANIERE A PERMETTRE A L'AIR ATMOSPHERIQUE DE PASSER PAR LES ESPACES COMPRIS ENTRE EUX, CES CONDUITS RAMIFIES AYANT UNE LONGUEUR DIFFERENTE LES UNS DES AUTRES.EXHAUST DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE, SHAPED FROM A MATERIAL OF HIGH THERMAL CONDUCTIVITY, INCLUDING AN INLET AND OUTLET PORT AND CHARACTERIZED BY THE FACT THAT SEVERAL THIN BRANCHED 4A, 4B, 4C, 4D DUCTS ARE PREPARED BETWEEN INPUT PORT 2 AND OUTPUT 3 SO AS TO DIVIDE THE EXHAUST GAS COMING FROM THE INPUT PORT INTO PARTIAL CURRENTS AND TO JOIN THESE PARTIAL CURRENTS AT THE OUTPUT, THE DUCTS BRANCHES BEING SPACED BETWEEN THEM SO AS TO ALLOW ATMOSPHERIC AIR TO PASS THROUGH THE SPACES CONTAINED BETWEEN THEM, THESE BRANCHED DUCTS HAVING A DIFFERENT LENGTH FROM ONE OF THE OTHERS.
Description
L'invention concerne un dispositif d'échappement conçu pour être adjoint àThe invention relates to an exhaust device designed to be attached to
un collecteur d'échappement d'un moteur an engine exhaust manifold
à combustion interne.internal combustion.
Dans un dispositif d'échappement du type ci-dessus, il est désirable de permettre l'écoulement régulier du gaz d'é- chappement, de ne pas créer une résistance notable et aussi In an exhaust device of the above type, it is desirable to allow the smooth flow of exhaust gas, not to create significant resistance and also
de réduire le bruit du gaz d'échappement rejeté dans l'at- reduce the noise of the exhaust gas released into the
mosphère. Cependant, il est très difficile de remplir entièrement et simultanément les conditions ci-dessus, étant donné que mosphere. However, it is very difficult to fully and simultaneously fulfill the above conditions, since
l'on pourrait obtenir une réduction du bruit de l'échap- we could get a reduction in exhaust noise
pement en créant une résistance relativement grande dans le dispositif d'échappement. Par exemple, dans un dispositif d'échappement connu, des passages d'écoulement compliqués présentent la forme d'un labyrinthe de manière à régulariser by creating a relatively large resistance in the exhaust system. For example, in a known exhaust system, complicated flow passages have the shape of a labyrinth so as to regularize
la pulsation du gaz d'échappement du moteur et ainsi, à ré- the pulsation of the engine exhaust gas and thus, to re-
duire le bruit du gaz rejeté dans l'atmosphère. Cette réduc- reduce the noise of the gas released into the atmosphere. This reduction-
tion du bruit est pratiquement proportionnelle à la compli- noise is practically proportional to the compli-
cation des passages d'écoulement. Toutefois, les passages d'écoulement compliqués s'opposent à un écoulement régulier du gaz d'échappement en créant une résistance notable dans le dispositif d'échappement de sorte que la contre-pression opposée au moteur dans le dispositif d'échappement devient cation of flow passages. However, the complicated flow passages oppose a smooth flow of the exhaust gas by creating a significant resistance in the exhaust device so that the counter pressure opposite the engine in the exhaust device becomes
excessive, causant une perte de puissance du moteur. excessive, causing loss of engine power.
En conséquence, l'un des buts de l'invention est de fournir un dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne qui puisse réduire de façon satisfaisante le bruit It is therefore an object of the invention to provide an exhaust device for an internal combustion engine which can satisfactorily reduce noise.
du gaz d'échappement sans créer de contre-pression élevée. exhaust gas without creating a high back pressure.
Un autre but est de fournir un dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne qui soit de structure très Another object is to provide an exhaust device for an internal combustion engine which is very structurally
simple et de fabrication peu conteuse. simple and little storytelling.
Selon l'invention, on propose un dispositif d'échap- According to the invention, an escape device is proposed.
pement pour moteur à combustion interne, formé d'une matière de grande conductivité thermique, comportant un orifice d'entré et un orifice de sortie et caractérisé par le fait que plusieurs conduits ramifiés minces sont prévus entre Pement for internal combustion engine, formed of a material of high thermal conductivity, having an inlet port and an outlet port and characterized in that several thin branched conduits are provided between
l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de manière à divi- the inlet and the outlet so as to divide
ser en courants partiels le gaz d'échappement venant de l'orifice d'entrée et à réunir ces courants partiels à l'orifice de sortie, les conduits ramifiés étant espacés entre eux de manière à permettre à l'air atmosphérique de ser in partial currents the exhaust gas coming from the inlet orifice and to join these partial currents to the outlet orifice, the branched conduits being spaced apart so as to allow atmospheric air to
passer par les espaces compris entre eux, ces conduits rami- pass through the spaces between them, these branched ducts
fiés ayant une longueur différente les uns des autres. each having a length different from each other.
Un mode d'exécution préférentiel est caractérisé par le fait que chacun des orifices d'entrée et de sortie est une ouverture étroite allongée transversalement, que chacun des A preferred embodiment is characterized in that each of the inlet and outlet orifices is a narrow opening elongated transversely, that each of the
conduits ramifiés présente une section pratiquement rectan- branched ducts has a practically rectan section
gulaire aplatie et que les conduits ramifiés sont courbés flattened gular and the branched ducts are curved
vers l'extérieur avec des rayons de courbure différents. outwards with different radii of curvature.
D'autres buts et particularités de l'invention apparaî- Other objects and features of the invention appear
tront dans la description détaillée ci-après, portant sur tront in the detailed description below, relating to
des modes d'exécution préférentiels et se référant aux des- preferential modes of execution and referring to the
sins annexés sur lesquels:attached sins on which:
la figure 1 est une perspective arrachée d'un disposi- Figure 1 is a cutaway perspective of a device
tif selon un premier mode d'exécution de l'invention; la figure 2 une coupe suivant la figure II-Il de la figure 1; la figure 3 une vue explicative montrant le branchement en série des dispositifs, selon un deuxième mode d'exécution de l'invention et la figure 4 une vue latérale des dispositifs de la tif according to a first embodiment of the invention; Figure 2 a section along Figure II-II of Figure 1; Figure 3 an explanatory view showing the series connection of the devices, according to a second embodiment of the invention and Figure 4 a side view of the devices of the
figure 3, incorporés au tuyau d'échappement d'une automobile. Figure 3, incorporated into the exhaust pipe of an automobile.
On considérera les figures 1 et 2 qui montrent un pre- We will consider Figures 1 and 2 which show a pre-
mier mode d'exécution-de l'invention; un dispositif d'échap- mier mode of execution of the invention; an escape device
pement 1 est formé d'une matière de grande conductivité thermique telle qu'un alliage d'aluminium. Dans ce mode d'exécution, le dispositif 1 est formé de tôles minces de pement 1 is formed of a material of high thermal conductivity such as an aluminum alloy. In this embodiment, the device 1 is formed from thin sheets of
manière à augmenter la transmission de chaleur. Le disposi- so as to increase the heat transmission. The disposi-
tif 1 comporte un orifice d'entrée 2 et un orifice de sortie 3, relativement aplatis et allongés transversalement, situés tif 1 has an inlet port 2 and an outlet port 3, relatively flattened and elongated transversely, located
dans le même plan horizontal. L'orifice d'entrée 2 communi- in the same horizontal plane. Entrance 2 communicates
que avec l'orifice de sortie 3 par quatre conduits ramifiés 4a à 4d qui sont séparés entre eux indépendamment en leur as with the outlet 3 by four branched conduits 4a to 4d which are separated from each other independently in their
partie intermédiaire entre les orifices d'entrée et de sor- intermediate part between the inlet and outlet openings
tie mais se réunissent au voisinage des orifices d'entrée 2 tie but meet in the vicinity of the inlet ports 2
et de sortie 3. Au moins trois conduits 4b à 4d sont légè- and outlet 3. At least three conduits 4b to 4d are light-
rement courbés avec des rayons de courbure différents de sorte que tous les conduits. ont des longueurs différentes L à L4 entre les orifices d'entrée 2 et de sortie 3. Dans ce dispositif, chaque conduit présente une section rectangulaire aplatie et est espacée du conduit adjacent par un espacement curved with different radii of curvature so that all the conduits. have different lengths L to L4 between the inlet 2 and outlet 3 ports. In this device, each duct has a flattened rectangular section and is spaced from the adjacent duct by a spacing
en forme d'arc 5.arched 5.
Le dispositif d'échappement 1 de l'invention est conçu pour être incorporé au tuyau d'échappement d'un moteur à combustion interne d'automobile. Par exemple, l'orifice The exhaust device 1 of the invention is designed to be incorporated into the exhaust pipe of an automobile internal combustion engine. For example, the orifice
d'entrée 2 du dispositif d'échappement 1 est relié à un col- 2 of the exhaust device 1 is connected to a collar
lecteur d'échappement du moteur par un raccord (non repré- engine exhaust reader by a fitting (not shown
senté) présentant une ouverture circulaire reliée à la sor- felt) with a circular opening connected to the outlet
tie du collecteur d'échappement et une ouverture aplatie re- exhaust manifold and a flattened opening
liée à l'orifice d'entrée 2 du dispositif selon l'invention. linked to the inlet orifice 2 of the device according to the invention.
Lé dispositif d'échappement selon l'invention doit être re- The exhaust device according to the invention must be re-
lié à l'automobile à un endroit o il est soumis à un re- related to the automobile in a place where it is subjected to a re-
froidissement par un courant d'air lorsque l'automobile rou- cooling by a draft when the automobile is traveling
le.the.
Dans un tel dispositif, le gaz d'échappement chaud sor- In such a device, the hot exhaust gas comes out
tant du collecteur d'échappement du moteur entre dans l'ori- as much of the engine exhaust manifold enters the ori-
fice d'entrée 2 du dispositif et se ramifie en quatre cou- input port 2 of the device and branches into four
rants partiels passant par les quatre conduits 4a à 4d. partial rants passing through the four conduits 4a to 4d.
Etant donné que le dispositif d'échappement est soumis à un refroidissement par un courant d'air, le gaz d'échappement qui passe par les conduits ramifiés 4a à 4d est refroidi par l'air. L'effet de refroidissement du présent dispositif est remarquable parce que les conduits ramifiés 4a à 4d ont une forme relativement mince et aplatie et sont formés d'une matière de grande conductivité thermique et séparés entre eux de manière à permettre à l'air de passer librement par les espacements. Par suite de cet effet de refroidissement, la pression du gaz d'échappement arrivant à l'orifice de sortie Since the exhaust system is subjected to cooling by an air current, the exhaust gas which passes through the branched conduits 4a to 4d is cooled by air. The cooling effect of the present device is remarkable because the branched conduits 4a to 4d have a relatively thin and flattened shape and are formed of a material of high thermal conductivity and separated from each other so as to allow air to pass freely by the spacings. As a result of this cooling effect, the pressure of the exhaust gas arriving at the outlet
3 du dispositif selon l'invention est remarquablement dimi- 3 of the device according to the invention is remarkably dimi-
nuée. Ainsi, la contre-pression appliquée au moteur par le tuyau d'échappement est réduite efficacement ce qui fait cloud. Thus, the back pressure applied to the engine by the exhaust pipe is effectively reduced which makes
qu'il devient possible d'augmenter la puissance du moteur. that it becomes possible to increase the engine power.
En outre, étant donné que la pression du gaz d'échappement est diminuée dans le dispositif, la dilatation thermique du gaz d'échappement rejeté dans l'atmosphère par l'orifice de sortie 3 du dispositif n'est pas aussi grande que dans le dispositif d'échappement classique, de sorte que le bruit Furthermore, since the pressure of the exhaust gas is reduced in the device, the thermal expansion of the exhaust gas discharged into the atmosphere through the outlet port 3 of the device is not as great as in the conventional exhaust system, so that noise
engendré est diminué dans ce dispositif. generated is decreased in this device.
En outre, le gaz d'échappement qui entre dans l'orifice In addition, the exhaust gas entering the orifice
dbntrée 2 du dispositif 1 est divisé en quatre courants par- dbntrée 2 of the device 1 is divided into four streams by-
tiels par les conduits ramifiés 4a à 4d qui ont des longueurs différentes. En conséquence, les courants partiels du gaz d'échappement ont des phases d'onde différentes lorsqu'ils passent par les conduits et ces phases entrent en interaction à l'orifice de sortie 3 du dispositif. Il est très facile de prérégler la longueur des conduits 4a à 4d de façon que tial by branched conduits 4a to 4d which have different lengths. Consequently, the partial streams of the exhaust gas have different wave phases when they pass through the conduits and these phases interact at the outlet orifice 3 of the device. It is very easy to preset the length of the conduits 4a to 4d so that
l'amplitude de l'onde mixte à l'orifice de sortie 3 du dis- the amplitude of the mixed wave at the outlet orifice 3 of the device
positif devienne très inférieure à celle qui existe à l'ori- positive becomes much lower than that which exists at the
fice d'entrée. Il en résulte une nouvelle diminution du entry fee. This results in a further decrease in the
bruit du gaz d'échappement rejeté dans l'atmosphère. noise of exhaust gas released into the atmosphere.
Dans le dispositif d'échappement selon un premier mode d'exécution de l'invention, les conduits ramifiés 4b à 4d In the exhaust device according to a first embodiment of the invention, the branched conduits 4b to 4d
sont légèrement courbés avec des rayons de courbure diffé- are slightly curved with different radii of curvature
rents de sorte qu'aucune chute de pression notable n'est en- so that no noticeable pressure drop is
gendrée par le dispositif. Cette structure selon l'invention gendered by the device. This structure according to the invention
permet de brancher en série plusieurs dispositifs selon l'in- allows the serial connection of several devices according to the
vention.vention.
Les figures 2 et 3 montrent un deuxième mode d'exécution de l'invention dans lequel trois dispositifs d'échappement 1 Figures 2 and 3 show a second embodiment of the invention in which three exhaust devices 1
selon l'invention sont reliés en série au collecteur d'échap- according to the invention are connected in series to the exhaust manifold
pement 5 du moteur 6. Dans le branchement en série des dis- pation 5 of the motor 6. In the series connection of the devices
positifs selon l'invention, on retourne sens dessus dessous le dispositif intermédiaire lb, relativement à la figure 1, et on le branche de façon telle que l'orifice d'entrée 2 du dispositif intermédiaire lb communique directement avec l'orifice de sortie 3 du dispositif adjacent la situé en positive according to the invention, the intermediate device 1b is turned upside down, relative to FIG. 1, and it is connected in such a way that the inlet orifice 2 of the intermediate device 1b communicates directly with the outlet orifice 3 of the adjacent device located in
amont, tandis que l'orifice de sortie 3 du dispositif inter- upstream, while the outlet orifice 3 of the inter-
médiaire lb communique directement avec l'orifice d'entrée 2 de l'autre dispositif adjacent, situé en aval. De préférence, les dispositifs la à lc en série sont montés en dessous de l'automobile 7 et plusieurs déflecteurs 8 sont prévus sur les dispositifs de manière à dévier le courant d'air en direction medium lb communicates directly with the inlet orifice 2 of the other adjacent device, located downstream. Preferably, the devices 1a to 1c in series are mounted below the automobile 7 and several deflectors 8 are provided on the devices so as to deflect the air flow towards
horizontale contre les surfaces extérieures des conduits ra- horizontal against the outer surfaces of the ducts
mifiés des dispositifs selon l'invention et à renforcer l'ef- mified devices according to the invention and to strengthen the ef-
fet de refroidissement pendant que l'automobile roule. cooling effect while the automobile is running.
- Comme on le comprend par la description du deuxième mode - As can be understood from the description of the second mode
d'exécution, le branchement en série des dispositifs selon l'invention a pour effet de refroidir beaucoup plus le gaz d'échappement, réduisant ainsi fortement le bruit du gaz d'échappement dans l'atmosphère. Les interactions entre les courants partiels du gaz d'échappement sont en outre accrues cumulativement pendant que le gaz d'échappement passe par les conduits ramifiés 4a à 4d. En conséquence, il devient possible de réduire notablement le bruit du gaz d'échappement In execution, the series connection of the devices according to the invention has the effect of cooling the exhaust gas much more, thereby greatly reducing the noise of the exhaust gas in the atmosphere. The interactions between the partial streams of the exhaust gas are also cumulatively increased while the exhaust gas passes through the branched conduits 4a to 4d. As a result, it becomes possible to significantly reduce the noise of the exhaust gas.
en prérégcant la longueur des conduits de façon que l'ampli- by presetting the length of the conduits so that the ampli-
tude des ondes mixtes du gaz d'échappement rejeté dans l'at- study of the mixed waves of the exhaust gas discharged into the
mosphère puisse devenir minimale.mosphere can become minimal.
Ainsi, le dispositif d'échappement selon l'invention peut remplacer un silencieux classique relativement coûteux, ce qui entraîne une augmentation de la puissance du moteur Thus, the exhaust device according to the invention can replace a relatively expensive conventional silencer, which leads to an increase in the power of the engine.
et une moindre consommation de carburant. and lower fuel consumption.
On a décrit l'invention à propos de modes d'exécution The invention has been described in connection with embodiments
préférentiels mais on peut y apporter, dans le cadre de l'in- preferential but we can bring it, within the framework of the
vention, de nombreuses modifications. vention, many modifications.
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