FR2643677A1

FR2643677A1 - SILENCER FOR AN EXHAUST SYSTEM OF A VEHICLE

Info

Publication number: FR2643677A1
Application number: FR8917417A
Authority: FR
Inventors: Mario Santarelli
Original assignee: Gilardini SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1990-08-31
Anticipated expiration: 2009-12-29
Also published as: IT8952895V0; GB8929270D0; GB2228535A; IT216947Z2; ES1012492U; ES1012492Y; DE3943372A1; FR2643677B1

Abstract

L'invention concerne un silencieux pour un système d'échappement d'un véhicule. Ce silencieux 1 pour un système d'échappement comporte un boîtier extérieur 2 et un boîtier intérieur 14, montés coaxialement l'un à l'autre, et deux tubes d'entrée et de sortie 8, 9 traversant le boîtier intérieur 14 entre une paroi d'extrémité 4, 5 du boîtier extérieur 2 et une chambre respective à réflexions 19, 18, située entre la paroi 5, 4 du boîtier 2 et le boîtier intérieur 14, sur la paroi latérale 15 duquel est formée une partie saillante 25 coopérant avec la paroi latérale 3 du boîtier 2 et définissant une zone annulaire 27 située entre les parois 3 et 4 et communiquant avec les chambres 18, 19. Application notamment aux systèmes d'échappement de véhicules automobiles.The invention relates to a silencer for an exhaust system of a vehicle. This silencer 1 for an exhaust system comprises an outer casing 2 and an inner casing 14, mounted coaxially with one another, and two inlet and outlet tubes 8, 9 passing through the inner casing 14 between a wall end 4, 5 of the outer casing 2 and a respective reflection chamber 19, 18, located between the wall 5, 4 of the casing 2 and the inner casing 14, on the side wall 15 of which is formed a projecting part 25 cooperating with the side wall 3 of the housing 2 and defining an annular zone 27 situated between the walls 3 and 4 and communicating with the chambers 18, 19. Application in particular to the exhaust systems of motor vehicles.

Description

La présente invention concerne un silencieux pourThe present invention relates to a silencer for

un système d'échappement de véhicule automobile. a motor vehicle exhaust system.

Comme cela est connu, les véhicules comportant As is known, vehicles comprising

des moteurs à combustion interne sont équipés d'un silen- internal combustion engines are equipped with a silencer

5. cieux placé dans le système d'échappement et dont le rôle est d'atténuer les ondes de pression qui se propagent à 5. placed in the exhaust system and whose role is to attenuate the pressure waves that propagate to

l'extérieur du véhicule dans les gaz d'échappement. outside the vehicle in the exhaust.

En général les silencieux connus comportent un boîtier extérieur, qui est équipé d'un conduit d'entrée et d'un conduit de sortie et dont la cavité intérieure est subdivisée en deux ou plusieurs chambres à réflexions, par des cloisons transversales de séparation fixées de façon étanche au boîtier extérieur et comportant des ouvertures traversantes et qui provoquent des réflexions successives des ondes de pression et par conséquent une atténuation du In general known silencers comprise an outer casing, which is equipped with an inlet duct and an outlet duct and whose interior cavity is subdivided into two or more reflection chambers, by transverse partition walls fixed by sealing manner to the outer casing and having through openings and which cause successive reflections of the pressure waves and therefore an attenuation of the

bruit qui se propage à l'extérieur du véhicule. noise that spreads outside the vehicle.

Un inconvénient usuel de silencieux connu est l'accumulation d'une condensation, qui se forme notamment dans les régions o apparaît la chute de pression maximale dans le gaz et dont l'évacuation est obstruée et ralentie A common drawback of known silencers is the accumulation of condensation, which is formed in particular in regions where the maximum pressure drop in the gas appears and whose evacuation is obstructed and slowed down.

par lesdites cloisons de séparation. by said partition walls.

La présente invention a pour but de fournir un silencieux pour un système d'échappement d'un véhicule, du type comprenant un boîtier extérieur comportant une paroi latérale et un couple de parois d'extrémité opposées, qui The present invention aims to provide a silencer for a vehicle exhaust system, of the type comprising an outer casing having a side wall and a pair of opposed end walls, which

définissent conjointement une cavité intérieure dudit boî- together define an interior cavity of said housing

tier, un couple de tubes, à savoir respectivement un tube tier, a couple of tubes, namely respectively a tube

d'entrée et un tube de sortie possédant des axes sensible- inlet and an outlet tube having axes

ment parallèles, communiquant avec ladite cavité et fixés de façon étanche dans des trous respectifs desdites parois parallel, communicating with said cavity and sealingly secured in respective holes of said walls

d'extrémité, et des moyens de subdivision intérieure ser- end, and internal subdivision means serving

vant à subdiviser ladite cavité en définissant une plura- to subdivide said cavity by defining a plural

lité de chambres à réflexions, caractérisé en ce que les- of reflection chambers, characterized in that

dits moyens de subdivision comprennent au moins un boîtier intérieur possédant une forme semblable à celle du boîtier extérieur et incluant une paroi latérale coaxiale à ladite said subdivision means comprise at least one inner housing having a shape similar to that of the outer housing and including a side wall coaxial with said

paroi latérale dudit boîtier extérieur, et un couple de pa- lateral wall of said outer casing, and a pair of

rois d'extrémité espacées par rapport auxdites parois end kings spaced apart from said walls

d'extrémité respectives dudit boîtier extérieur et définis- respective end portions of said outer housing and defined

sant, avec ces parois, deux chambres respectives à ré- with these walls, two respective chambers with

flexions, l'une au moins desdites parois latérales possé- bending, at least one of said sidewalls having

dant au moins une partie saillante coopérant avec l'autre at least one projecting part cooperating with the other

desdites parois latérales et définissant une zone sensible- said sidewalls and defining a sensitive area

ment annulaire située entre lesdites parois latérales et ring located between said side walls and

communiquant avec lesdites chambres à réflexions. communicating with said reflection chambers.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré- Other features and advantages of the pre-

sente invention ressortiront de la description donnée ci- invention will emerge from the description given below.

après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en plan et une after reference is made to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a plan view and a

coupe longitudinale médiane d'un silencieux agencé confor- longitudinal section of a silencer arranged according to

mément à la présente invention;according to the present invention;

- la figure 2 représente une vue en plan par- FIG. 2 represents a plan view of

tielle et en coupe partielle du silencieux de la figure 1; et - la figure 3 représente une coupe prise suivant tielle and partial section of the silencer of Figure 1; and - Figure 3 shows a section taken following

la ligne III-III sur la figure 1.line III-III in FIG.

En se référant à la figure 1, on y voit repré- Referring to Figure 1, there is shown

senté un silencieux pour un système d'échappement d'un vé- a silencer for an exhaust system of a vehicle.

hicule, repéré par le chiffre de référence 1. Le silencieux 1 comporte un boîtier extérieur 2 constitué par une paroi latérale 3 possédant une section transversale elliptique, et par un couple de parois d'extrémité 4, 5 fixées de façon The silencer 1 comprises an outer casing 2 consisting of a side wall 3 having an elliptical cross-section, and a pair of end walls 4, 5 fixed so that

étanche, de façon appropriée par matage, aux extrémités op- watertight, suitably by matting, at the opposite ends

posées de la paroi latérale 3. La paroi latérale 3 et les parois d'extrémité 4,5 définissent conjointement une cavité intérieure 11 du silencieux 1. Les parois d'extrémité 4,5 of the side wall 3. The side wall 3 and the end walls 4,5 together define an inner cavity 11 of the muffler 1. The end walls 4,5

comportent des ouvertures circulaires respectives 6,7 déca- have circular apertures of 6.7

lées l'une par rapport à l'autre, qui sont fixées d'une ma- in relation to each other, which are fixed by one

nière étanche, de préférence par soudage, à un tube 8 d'entrée des gaz d'échappement et à un tube 9 de sortie des seal, preferably by welding, to an exhaust gas inlet pipe 8 and to an outlet pipe 9

gaz d'échappement, ces tubes possédant des axes parallèles. exhaust gases, these tubes having parallel axes.

Conformément à la présente invention, le silen- In accordance with the present invention, the silencing

cieux 1 inclut un boîtier intérieur 14 possédant une forme similaire à celle du boîtier extérieur 2 et logé à l'intérieur de ce dernier. En particulier, le boîtier intérieur 14 est constitué par une paroi latérale 15 possédant une section transversale elliptique et par un couple de parois 1 comprises an inner casing 14 having a shape similar to that of the outer casing 2 and housed inside the latter. In particular, the inner housing 14 is constituted by a side wall 15 having an elliptical cross section and a pair of walls

d'extrémité 16,17 fixées de façon étanche, de façon appro- 16,17 end members sealingly

priée par matage, aux extrémités opposées de la paroi la- matted at the opposite ends of the wall.

téraie 15 et étant disposées en vis-à-vis des parois 15 and being arranged opposite the walls

d'extrémité respectives 4,5, avec lesquelles elles délimi- respective end-pieces 4,5, with which they delimit

tent' des chambres respectives à réflexions 18,19. La paroi at the respective chambers 18,19. Wall

latérale 15 et les parois d'extrémité 16,17 du boîtier in- 15 and the end walls 16, 17 of the housing

térieur 14 délimitent une chambre intérieure 20 du boîtier 14 interior delimit an inner chamber 20 of the housing

14- lui-même.14- himself.

Chacune des parois d'extrémité -16,17 du boîtier Each of the end walls -16,17 of the housing

intérieur 14 possède deux ouvertures circulaires 23,24 res- 14 has two circular openings 23,24 res-

pectivement coaxiales aux ouvertures 6,7 des parois 4,5. respectively coaxial with the openings 6.7 of the walls 4.5.

Les tubes 8,9 sont montés de manière à traverser le bottier The tubes 8, 9 are mounted so as to pass through the casing

intérieur 14 et se terminent par une partie évasée respec- 14 and end with a flared portion

tive 28 dans la chambre à réflexions 19 ou 18, en vis-à-vis de la paroi 4, 5, à laquelle ils sont fixés. En particulier, le tube intérieur 8 est fixé de façon étanche dasn l'ouverture 23 et communique avec la chambre à réflexions 19, et le tube de sortie 9 est fixé de façon étanche dans l'ouverture 24 et communique avec la chambre à réflexions 18. La paroi latérale 15 du boîtier intérieur 14 comporte une partie saillante extérieure 25 (figure 2), qui possède 28 in the reflective chamber 19 or 18, vis-à-vis the wall 4, 5, to which they are attached. In particular, the inner tube 8 is sealed in the opening 23 and communicates with the reflective chamber 19, and the outlet tube 9 is sealingly secured in the opening 24 and communicates with the reflective chamber 18. The side wall 15 of the inner housing 14 has an outer projecting portion 25 (FIG.

un profil hélicoïdal et une section transversale trapézoï- a helical profile and a trapezoidal cross-section

dale s'étend presque sur la totalité de la longueur de la dale extends almost the entire length of the

paroi 15 elle-même et possède un pas qui, de façon appro- wall 15 itself and has a pitch which, appropriately

priée, est inférieur à cette longueur, de manière à s'étendre au moins un tour complet. La surface extérieure required, is less than this length, so as to extend at least one complete revolution. The outer surface

26 de cette partie saillante 25 coopère avec la paroi laté- 26 of this projecting portion 25 cooperates with the side wall.

raie 3 du boîtier extérieur 2, en maintenant la paroi laté- line 3 of the outer casing 2, keeping the side wall

rale 15 du boîtier 14 distante du boîtier extérieur. 15 of the housing 14 remote from the outer housing.

C'est pourquoi la partie saillante 25 définit une That is why the projecting part 25 defines a

zone annulaire 27 intercalée entre lesdites parois laté- annular zone 27 interposed between said side walls

raies 15 et 3 et par laquelle les chambres à. réflexions lines 15 and 3 and through which the rooms to. reflections

18,19 communiquent entre elles.18,19 communicate with each other.

A l'intérieur du boîtier 14, un tube d'entrée 8 comporte deux sections 29, 30 séparées l'une de l'autre axialement et possédant une pluralité de trous traversants Inside the housing 14, an inlet tube 8 has two sections 29, 30 separated from each other axially and having a plurality of through holes

31 disposés le long de rangées annulaires également espa- 31 arranged along ring rows also spaced

cées. Autour de la section 29 qui possède une longueur axiale supérieure à celle de la section 30, est disposé un Cees. Around section 29 which has an axial length greater than that of section 30, there is

résonateur cylindrique 33 d'un type classique, qui est co- cylindrical resonator 33 of a conventional type, which is co-

axial au tube 8 lui-même et est fixé à ce dernier d'une axial to the tube 8 itself and is attached to the latter of a

quelconque manière connue. D'une manière entièrement ana- in any known manner. In a completely

logue, le tube 9 comporte des sections respectives perfo- the tube 9 has respective sections perfor-

rées 34,35 disposées de manière à correspnodre aux sections 34,35 arranged in such a way as to correspond to the sections

29,30 du tube 8; autour de la section 35 est disposé un ré- 29.30 of tube 8; around section 35 is arranged a re-

sonateur essentiellement cylindrique 36, qui est coaxial au tube 9 luimême et est fixé à ce dernier d'une quelconque substantially cylindrical sonifier 36, which is coaxial with the tube 9 itself and is attached thereto of any

manière connue. La cavité annulaire 37 située entre le ré- known way. The annular cavity 37 located between the

sonateur 36 et le tube 9 est remplie, de façon appropriée, sonator 36 and the tube 9 is filled, as appropriate,

par un matériau insonorisant 38.by a sound-absorbing material 38.

Des rangées de trous 39 sont ménagées, à proxi- Rows of holes 39 are arranged, close to

mité de chacune des parois d'extrémité 16,17, dans la paroi mite of each end wall 16,17 in the wall

latérale 15 du boîtier intérieur 15. lateral 15 of the inner casing 15.

Le fonctionnement du silencieux 1 est le suivant (on ne décrira pas de façon détaillée le mode d'atténuation des zones de pression étant donné que ceci est bien connu The operation of the silencer 1 is as follows (the mode of attenuation of the pressure zones will not be described in detail since this is well known

des spécialistes de la technique et peut être aisément dé- those skilled in the art and can easily be

duit de la structure du silencieux). duit the silencer structure).

Les gaz d'échappement pénètrent dans le tube 8 et The exhaust gases enter the tube 8 and

sont envoyés (au moins en une quantité telle qu'ils pénè- are sent (at least in such a quantity as to

trent dans la cavité 20 en passant par les trous 31) dans trent in the cavity 20 through the holes 31) in

la chambre à réflexions 19. L'écoulement de gaz est réfilé- the reflective chamber 19. The flow of gas is

chi sur la paroi 5 et pénètre dans la zone intérieure 27, chi on the wall 5 and enters the inner zone 27,

dans laquelle il suit un déplacement sensiblement hélicoï- in which it follows a substantially helical movement

dal en raison de la présence de la partie saillante 25. A dal because of the presence of the protruding part 25. A

partir de cette zone annulaire 27, l'écoulement de gaz pé- from this annular zone 27, the flow of gas

nètre dans la chambre à réflexions 18 et, à partir de là, après avoir subi une nouvelle réflexion contre la paroi 4, in the reflector chamber 18 and, from there, after having undergone a new reflection against the wall 4,

pénètre dans le tube de sortie 9 et sort du silencieux 1. enters the outlet tube 9 and leaves the silencer 1.

Une étude des caractéristiques du silencieux 1 A study of the characteristics of the silencer 1

agencé conformément à la présente invention montre à l'évi- arranged in accordance with the present invention shows the obvious

dence les avantages qu'il permet d'obtenir. En particulier, le fait d'équiper le silencieux 1 de deux boîtiers coaxiaux sans cloison de séparation fixée de façon étanche entre les the advantages it provides. In particular, the fact of equipping the muffler 1 with two coaxial housings without partition wall sealingly secured between the

chambres à réflexions évite la formation de régions de sta- think tanks avoids the formation of statistical regions.

gnation des gaz d'échappement et par conséquent réduit la formation d'une condensation et facilite son évacuation exhaust gas and therefore reduces the formation of condensation and facilitates its evacuation

sans perturber l'atténuation des ondes-acoustiques. without disturbing the attenuation of the acoustic waves.

Enfin, il est évident que l'on peut apporter des modifications et changements au silencieux 1 sans sortir du Finally, it is obvious that we can make changes and changes to the muffler 1 without leaving the

cadre de la présente invention.of the present invention.

En particulier, on peut supprimer les résonateurs 33,36; les bottiers 2, 14 peuvent être réalisés selon une In particular, resonators 33, 36 may be omitted; the housings 2, 14 can be made according to a

technologie quelconque, par exemple sous la forme de demi- technology, for example in the form of half

coques moulées ou être laminées et soudées ou fixées par matage; la partie saillante 25 peut posséder une autre forme ou bien être subdivisée en plusieurs sections; enfin on peut envisager d'utiliser plusieurs parties saillantes définissant un trajet hélicoïdal à départs multiples, ou hulls molded or rolled and welded or matted; the protrusion 25 may have another shape or may be subdivided into several sections; finally, it is conceivable to use several projections defining a multiple-start helical path, or

même des parties saillantes réparties sur le pourtour inté- even protruding parts distributed around the inner circumference

rieur du carter 14 dans des positions non définies par un crankcase 14 in positions not defined by a

alignement géométrique.geometric alignment.

Claims

REVENDICATIONS

1. Silencieux pour un système d'échappement d'un 1. Silencer for an exhaust system of a

véhicule, du type comprenant un boîtier extérieur (2) com- vehicle, of the type comprising an outer casing (2)

portant une paroi latérale (-3) et un couple de parois d'ex- carrying a side wall (-3) and a pair of walls of ex-

trémité opposées (4,5), qui définissent conjointement une cavité intérieure (11) dudit boîtier, un couple de tubes, à savoir respectivement un tube d'entrée et un tube de sortie possédant des axes sensiblement parallèles, communiquant avec ladite cavité et fixés de façon étanche dans des trous respectifs desdites parois d'extrémité, et des moyens de subdivision intérieure servant à subdiviser ladite cavité (11) en définissant une pluralité de chambres à réflexions (19), caractérisé en ce que lesdits moyens de subdivision comprennent au moins un boîtier intérieur (14) possédant opposite end (4,5), which together define an internal cavity (11) of said housing, a pair of tubes, namely respectively an inlet tube and an outlet tube having substantially parallel axes, communicating with said cavity and fixed sealingly in respective holes of said end walls, and internal subdivision means for subdividing said cavity (11) by defining a plurality of reflection chambers (19), characterized in that said subdivision means comprise at least an inner case (14) having

une forme semblable à celle du boîtier extérieur (2) et in- a shape similar to that of the outer casing (2) and

cluant une paroi latérale (15) coaxiale à ladite paroi la- cluding a side wall (15) coaxial with said wall la-

térale dudit boîtier extérieur (2), et un couple de parois d'extrémité (16,17) espacées par rapport auxdites parois d'extrémité respectives (4,5) dudit boîtier extérieur (2) et définissant, avec ces parois, deux chambres respectives of said outer casing (2), and a pair of end walls (16,17) spaced apart from said respective end walls (4,5) of said outer casing (2) and defining, with said walls, two chambers respective

à réflexions (18,19), l'une au moins desdites parois laté- with reflections (18,19), at least one of said side walls

rales (15) possédant au moins une partie saillante (25) co- (15) having at least one projecting portion (25) co-

opérant avec l'autre desdites parois latérales (3) et défi- operating with the other of said sidewalls (3) and defining

nissant une zone sensiblement annulaire (26) située entre a substantially annular zone (26) located between

lesdites parois latérales - (3,15) et communiquant avec les- said side walls - (3,15) and communicating with

dites chambres à réflexions (18,19). said reflection chambers (18,19).

2. Silencieux selon la revendication 1, caracté- 2. Silencer according to claim 1, characterized

risé en ce que lesdits tubes (8,9) sont montés de manière à traverser ledit boîtier intérieur (14) entre une paroi d'extrémité respective (4,5) dudit boîtier extérieur (2) et ladite chambre à réflexions - (19,18) située au voisinage de characterized in that said tubes (8,9) are mounted to pass through said inner housing (14) between a respective end wall (4,5) of said outer housing (2) and said reflective chamber (19, 18) located in the vicinity of

ladite paroi d'extrémité opposée (5,4). said opposite end wall (5,4).

3. Silencieux selon la revendication 1 ou 2, ca- 3. Silencer according to claim 1 or 2,

ractérisé en ce que ladite partie saillante (25) possède characterized in that said projecting portion (25) has

une forme hélicoïdale.a helical shape.

4. Silencieux selon la revendication 3, caracté- 4. Silencer according to claim 3, characterized

risé en ce que ladite partie saillante (25) possède une in that said projecting portion (25) has a

section transversale trapézoïdale. trapezoidal cross section.

5. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- Silencer according to any one of the

cations précédentes, caractérisé en ce que ladite partie saillante (25) est formée sur ladite paroi latérale (15) prior art, characterized in that said projecting portion (25) is formed on said side wall (15).

dudit boîtier intérieur (14).of said inner case (14).

6. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- Silencer according to any of the claims

cations précédentes, caractérisé en ce que lesdits tubes (8,9) comprennent au moins une section (29,30;34,35) située à l'intérieur dudit boîtier intérieur et comportant une cations, characterized in that said tubes (8,9) comprise at least one section (29,30; 34,35) located inside said inner housing and having a

pluralité de trous (31).plurality of holes (31).

7. Silencieux selon l'une quelconque des revendi- Muffler according to any of the claims

cations précédentes, caractérisé en ce que lesdits tubes cations, characterized in that said tubes

(8,9) se terminent, à l'intérieur desdites chambres respec- (8,9) terminate within the said chambers

tives à réflexions (19,18), par les parties évasées respec- with reflections (19, 18), by the flared parts

tives (28).tives (28).