FR2732070A1 - Silencer for IC-engine - Google Patents

Abstract

Toroidal chambers are built up from rings (4) which have a common central passage (5) for the gases attached to the exhaust system (6) of the engine. The kinetic energy of the gases is dissipated by swirling in the chambers, thus reducing the noise of the exhaust. The diameters of the toroidal chambers is greater than that of the main passage.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de silencieux sur un écoulement de fluide et notamment mais non limitativement sur un conduit d'échappement de gaz de combustion de moteurs thermiques. The present invention relates to a muffler device on a fluid flow and in particular but not limited to an exhaust pipe for combustion gas from heat engines.

L'échappement à l'air libre des gaz de combustion d'un moteur thermique notamment, génère une émission sonore particulièrement élevée dans les longueurs d'ondes audibles. The exhaust to the open air of the combustion gases of a heat engine in particular, generates a particularly high noise emission in the audible wavelengths.

On a proposé d'y remédier par utilisation de silencieux communément dénommés pots d'échappement qui favorisent la détente des gaz et réduisent les ondes sonores. It has been proposed to remedy this by using silencers commonly known as exhaust pipes which promote the relaxation of gases and reduce sound waves.

Le problème de ces silencieux conçus généralement comme comprenant un circuit de chicanes que doivent parcourir les gaz, est qu'ils freinent l'évacuation.The problem with these silencers, generally designed as comprising a circuit of baffles which the gases have to travel, is that they slow down the evacuation.

Dans le cas d'un moteur thermique, cela se traduit par une perte de puissance. In the case of a heat engine, this results in a loss of power.

En outre, ces silencieux ne donnent qu'imparfaitement satisfaction au niveau sonore.In addition, these silencers give only imperfect satisfaction with the noise level.

La présente invention vise à porter remède à ces inconvénients en réalisant un dispositif de silencieux qui ne fasse pas obstacle à l'évacuation des gaz tout en favorisant leur détente et qui réduise très sensiblement l'émission d'ondes sonores. The present invention aims to remedy these drawbacks by providing a muffler which does not obstruct the evacuation of gases while promoting their relaxation and which very significantly reduces the emission of sound waves.

A cet effet, le dispositif selon l'invention de silencieux sur conduit d'échappement des gaz se caractérise essentiellement en ce que sur le conduit d'échappement est monté au moins un tore creux vertical communiquant avec le conduit pour permettre la détente des gaz en créant un tourbillon dans le sens d'écoulement et leur évacuation vers l'air libre. To this end, the device according to the invention of a silencer on a gas exhaust duct is essentially characterized in that at least one vertical hollow torus communicating with the duct is mounted on the exhaust duct to allow the expansion of the gases by creating a vortex in the direction of flow and their evacuation towards the open air.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tore est ouvert sur son pourtour interne, cette ouverture correspondant à une ouverture du conduit d'échappement des gaz créant des pièges à son ; ce conduit pouvant avoir différentes formes. According to another characteristic of the invention, the torus is open on its internal periphery, this opening corresponding to an opening of the gas exhaust duct creating sound traps; this conduit can have different shapes.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description ci apures de formes de réalisation de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs et illustrées par les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues de formes de réalisation à partir de pièces venant d'usinage - la figure 4 est une vue explicative du dispositif selon la figure l.  Other advantages and characteristics of the invention will appear on reading the description below of embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples and illustrated by the accompanying drawings in which - Figure 1 is a view schematic in section of the device according to the invention, - Figures 2 and 3 are views of embodiments from parts coming from machining - Figure 4 is an explanatory view of the device according to Figure l.

En figure 1 est représenté le dispositif selon l'invention de silencieux vus en coupe. In Figure 1 is shown the device according to the invention of mufflers seen in section.

Ce conduit d'échappement 1 reçoit un tore 2 vertical creux communiquant en 3 avec le conduit 1.This exhaust duct 1 receives a hollow vertical torus 2 communicating at 3 with the duct 1.

A cet effet, le tore creux est ouvert sur son pourtour interne suivant sa génératrice et à cette ouverture correspond une ouverture du conduit.For this purpose, the hollow torus is open on its internal periphery according to its generatrix and to this opening corresponds an opening of the conduit.

Le conduit peut être sectionné et soudé de chaque côté de l'ouverture 3 du tore en soignant l'état de surface. The conduit can be sectioned and welded on each side of the opening 3 of the torus, taking care of the surface condition.

De préférence, une pluralité de tore non représenté pour simplifier le dessin est monté sur le conduit en fonction de la valeur de détente des gaz d'échappement que l'on souhaite obtenir, de la valeur de réduction du niveau sonore et du cycle d'enclenchement recherché avec des sections de conduit de plus en plus petites.Preferably, a plurality of toroids not shown to simplify the drawing is mounted on the duct as a function of the expansion value of the exhaust gases which it is desired to obtain, of the value of reduction of the sound level and of the cycle of engagement sought with increasingly smaller duct sections.

La configuration torique favorise le tourbillon des gaz et les éloignent des parois diminuant le frottement et favorisant l'écoulement à une certaine vitesse porté par un roulement viscoélastique. The toroidal configuration favors the vortex of the gases and moves them away from the walls, reducing friction and promoting flow at a certain speed carried by a viscoelastic bearing.

En raison de la forme torique et annulaire de la chambre de détente, les gaz ne rencontrent pas d'obstacle pendant leur rotation et elle peut être modulée en injectant du gaz dans le tore selon sa tangente (fig. 4). Due to the toroidal and annular shape of the expansion chamber, the gases do not encounter any obstacle during their rotation and it can be modulated by injecting gas into the torus according to its tangent (fig. 4).

La succession des chambres de détente torique annulaire constitue en outre un écran calorifique.The succession of annular toroidal expansion chambers also constitutes a heat shield.

Avantageusement, dans le modèle proposé, le diam*- tre du tore est supérieur à celui du conduit. L'anneau constitué par le tore est au moins tangent à la génératrice du conduit d'échappement et au plus tangent à son axe central. Advantageously, in the proposed model, the diameter of the torus is greater than that of the conduit. The ring formed by the torus is at least tangent to the generator of the exhaust duct and at most tangent to its central axis.

Les essais effectués ont montré que la meilleure disposition est celle suivant laquelle selon la figure 4, la combinaison du tore et du conduit est réalisée avec un positionnement de tore sur le conduit telle que la distance du centre du tore à l'axe du conduit est supérieure au rayon du tore et cependant inférieure à la valeur du rayon du tore ajouté à la valeur du rayon du conduit et surface vide égale à surface pleine. The tests carried out have shown that the best arrangement is that according to FIG. 4, the combination of the torus and the conduit is carried out with a positioning of the torus on the conduit such that the distance from the center of the torus to the axis of the conduit is greater than the radius of the torus and yet less than the value of the radius of the torus added to the value of the radius of the conduit and empty surface equal to full surface.

En figures 2 et 3 est représentée une forme de réalisation de l'invention suivant laquelle chaque tore ou chambre torique de détente créant un tourbillon 8 est constitué par emboitement de deux formes définissant chacune un demi-tore vertical (figure 3) avec orifice axial 5 de passage des gaz d'échappement. In Figures 2 and 3 is shown an embodiment of the invention according to which each toroid or toroidal expansion chamber creating a vortex 8 is constituted by interlocking of two forms each defining a vertical half-torus (Figure 3) with axial orifice 5 of exhaust gas passage.

Les formes 4 sont jointives par tout système connu permettant d'éviter les défauts de fabrication dans le conduit central, la jonction se faisant dans la zone tourbillonnaire du tore. The forms 4 are joined by any known system making it possible to avoid manufacturing defects in the central duct, the junction taking place in the vortex area of the torus.

L'élément amont du dispositif se raccorde au logement 6 sur le conduit d'échappement ; il peut être fait de même pour l'aval. The upstream element of the device is connected to the housing 6 on the exhaust duct; the same can be done for the downstream.

L'élément aval 7 crée un tourbillon 9 de l'air extérieur accompagnant l'évacuation des gaz. The downstream element 7 creates a vortex 9 of the outside air accompanying the evacuation of the gases.

Le nombre des éléments intermédiaires 4 est fonction du nombre de tore souhaité. The number of intermediate elements 4 is a function of the number of toroids desired.

On peut considérer diapres ces explications qu'on peut faire circuler le fluide à l'extérieur et non à l'intérieur du tore ; la communication du tore avec le fluide se fera par la tangente extérieure.  We can consider diapres these explanations that we can make circulate the fluid outside and not inside the torus; the communication of the torus with the fluid will be done by the external tangent.

Claims (5)

REVENDICATIONS :CLAIMS: 1. Dispositif de silencieux sur un conduit d'écoulement de fluide caractérisé en ce que sur le conduit (1) d'écoulement des fluides est montée au moins un tore (2) vertical creux communiquant avec le conduit pour créer un tourbillon (8) viscoélastique du fluide dans le sens d'écoulement puis son évacuation. 1. Silencer device on a fluid flow conduit characterized in that on the fluid flow conduit (1) is mounted at least one hollow vertical torus (2) communicating with the conduit to create a vortex (8) viscoelastic of the fluid in the direction of flow then its evacuation. 2. Dispositif de silencieux selon la revendication l caractérisé en ce qu'une pluralité de tores (2) sont montés les uns à la suite des autres sur le conduit d'écoulement (1) et en communication chacun avec celui-ci.  2. Silencer device according to claim l characterized in that a plurality of toroids (2) are mounted one after the other on the flow conduit (1) and in communication with each one thereof. 3. Dispositif de silencieux selon la revendication 1 caractérisé en ce que le diamètre du tore (2) est supérieur a celui du conduit. 3. Silencer device according to claim 1 characterized in that the diameter of the torus (2) is greater than that of the conduit. 4. Dispositif de silencieux selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau constitué par le tore (2) est au moins tangent à la génératrice du conduit d'échappement (1) et au plus tangent à. son axe central. 4. Silencer device according to claim 1 characterized in that the ring constituted by the torus (2) is at least tangent to the generatrix of the exhaust duct (1) and at most tangent to. its central axis. 5. Dispositif de silencieux selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque tore (2) est constitué par emboitement de formes définissant un tore vertical avec orifice axial de passage du conduit d'écoulement dans une forme complémentaire.  5. Silencer device according to claim 1 characterized in that each torus (2) is formed by interlocking shapes defining a vertical torus with axial orifice for passage of the flow conduit in a complementary shape.