FR3106853A1 - Dispositif d’echappement comprenant des bossages de maintien d’un boitier de depollution - Google Patents

Dispositif d’echappement comprenant des bossages de maintien d’un boitier de depollution Download PDF

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Abstract

Dispositif d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, comprenant une enveloppe extérieure fermée (6) présentant suivant un axe principal d’un côté avant une entrée des gaz d’échappement (2), et du côté arrière opposé une sortie de ces gaz (8), et comprenant à l’intérieur un boîtier (12) de système de dépollution de ces gaz présentant un contour espacé de l’enveloppe extérieure (6) pour former autour de ce boîtier (12) une chambre acoustique (32), l’enveloppe extérieure (6) comportant des bossages (30) tournés vers l’intérieur prenant appui sur le boîtier (12) pour le caler. Figure 2

Description

DISPOSITIF D’ECHAPPEMENT COMPRENANT DES BOSSAGES DE MAINTIEN D’UN BOITIER DE DEPOLLUTION
La présente invention concerne un dispositif d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel dispositif d’échappement.
Les véhicules automobiles disposant d’un moteur thermique comportent une ligne d’échappement comprenant des systèmes de dépollution qui éliminent des éléments polluants des gaz de combustion, et des systèmes de silencieux équipés de chambres acoustiques permettant de réduire le niveau des émissions sonores données par la sortie des gaz.
Il est connu de disposer dans la ligne d’échappement de manière successive les éléments de dépollution et les systèmes de silencieux en ajoutant des boîtiers les uns après les autres, ce qui pose des problèmes d’encombrement pour les installer sous la caisse du véhicule, et de coût pour réaliser les différentes enveloppes de ces éléments.
De plus des normes plus sévères concernant les émissions acoustiques et la dépollution des gaz d’échappement, imposent la réalisation de volumes plus importants pour réaliser ces fonctions.
En variante un dispositif d’échappement connu, présenté notamment par la figure 5 du document EP-A1-1467070, comporte une enveloppe extérieure cylindrique allongée comprenant à l’intérieur trois chambres acoustiques successives, séparées par deux cloisons transversales intermédiaires fixées dans cette enveloppe, disposant de perçages de passage des gaz.
Un tube axial d’entrée arrivant sur l’embout avant de l’enveloppe, traverse la première chambre avant en présentant sur le côté une succession de perçages débouchant dans cette chambre avant. L’extrémité arrière du tube d’entrée supportée par la première cloison intermédiaire, débouche dans la deuxième chambre médiane.
Un système de dépollution comprenant des convertisseurs à catalyseur d’oxydation, forme un canal axial présentant une entrée dans la chambre médiane en arrière de la première cloison intermédiaire, pour se prolonger au travers de cette chambre médiane puis de la troisième chambre arrière, afin de sortir vers l’arrière en traversant l’embout arrière.
Le système de dépollution est supporté à la fois par la deuxième cloison transversale intermédiaire et par l’embout arrière de l’enveloppe extérieure.
On obtient autour du système de dépollution des volumes de chambres acoustiques permettant aux gaz d’échappement de faire des boucles afin de diminuer les variations de pression dans l’écoulement des gaz, et de réduire le niveau des émissions sonores.
Toutefois ce type de dispositif d’échappement comprenant une cloison transversale intermédiaire pour supporter le système de dépollution, nécessite la réalisation d’une pièce complémentaire formant cette cloison, son introduction dans l’enveloppe extérieure, et sa fixation, par soudure par exemple, ce qui entraîne des temps de main-d’œuvre et des coûts.
De plus les différentes tôles du dispositif d’échappement doivent être réalisées dans des aciers résistant aux agressions chimiques des gaz d’échappement, présentant des coûts relativement élevés.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un dispositif d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, comprenant une enveloppe extérieure fermée présentant suivant un axe principal d’un côté avant une entrée des gaz d’échappement, et du côté arrière opposé une sortie de ces gaz, et comprenant à l’intérieur un boîtier de système de dépollution de ces gaz présentant un contour espacé de l’enveloppe extérieure pour former autour de ce boîtier une chambre acoustique, ce dispositif étant remarquable en ce que l’enveloppe extérieure comporte des bossages tournés vers l’intérieur prenant appui sur le boîtier pour le caler.
Un avantage de dispositif d’échappement est que de manière économique, par des simples bossages formés par emboutissage de l’enveloppe extérieure et répartis sur le contour du boîtier, on réalise à la fois un centrage et un maintien de ce boîtier, et une séparation axiale entre deux chambres acoustiques permettant des échanges entre elles grâce aux passages laissés libres entre les bossages.
Les bossages de maintien du boîtier du système de dépollution et de séparation des chambres constituent l’équivalent d’une cloison transversale percée, sans ajouter de composant, ce qui permet de réduire les coûts d’assemblage du dispositif d’échappement.
Le dispositif d’échappement selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, les bossages constituent des emboutissages d’une tôle formant l’enveloppe extérieure.
En particulier, le dispositif d’échappement peut comporter trois bossages répartis sur un même plan transversal.
De plus, les trois bossages peuvent présenter une hauteur identique.
En particulier, les bossages peuvent prendre appui sur une partie arrière du boîtier.
Dans ce cas, l’extrémité avant du boîtier peut être maintenue par un tube d’entrée formant l’entrée des gaz d’échappement.
En particulier, les bossages peuvent être formés dans la moitié avant de l’enveloppe extérieure.
Avantageusement, le dispositif d’échappement comporte une cloison intermédiaire présentant des perçages qui est disposée en arrière du boîtier.
Dans ce cas, avantageusement le dispositif d’échappement comporte un tube de sortie formant la sortie des gaz d’échappement, qui est maintenu par la cloison intermédiaire.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une ligne d’échappement, remarquable en ce que cette ligne comporte un dispositif d’échappement comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
est un schéma présentant en coupe axiale un dispositif d'échappement selon l'invention ; et
est un dessin présentant un dispositif d’échappement suivant ce schéma.
Les figures 1 et 2 présentent un dispositif d’échappement comprenant une enveloppe extérieure 6 sensiblement cylindrique, allongée suivant un axe principal, comportant axialement du côté avant indiqué par la flèche AV un tube d’entrée 2, et du côté arrière un tube de sortie 8.
Le tube d’entrée 2 équipé à son extrémité avant d’un raccord 4 vers un tube disposé en amont recevant les gaz d’échappement d’un moteur thermique, traverse l’embout avant 20 de l’enveloppe extérieure 6 en étant fixé dessus.
De la même manière le tube de sortie 8 traverse l’embout arrière 22 de l’enveloppe extérieure 6 en étant fixé dessus, et se termine à son extrémité arrière par un raccord 10 vers un tube d’échappement aval.
Un système intérieur de dépollution comporte un boîtier 12 sensiblement cylindrique aligné axialement et fixé dans l’enveloppe extérieure 6, rempli de matériaux de dépollution, qui est disposé près de l’embout avant 20 en occupant environ un quart de la longueur de cette enveloppe.
Trois bossages 30 formés dans la tôle de l’enveloppe extérieure 22, tournés vers l’intérieur, disposés dans un même plan transversal et répartis sur le pourtour, constituent trois points d’appui en contact sur le contour du boîtier de dépollution 12, vers l’arrière de ce boîtier.
Le tube d’entrée 2 maintenu par l’embout avant 20 de l’enveloppe extérieure 6, présente son extrémité arrière fixée au boîtier de dépollution 12 pour réaliser l’entrée des gaz d’échappement dans ce boîtier tenu vers l’arrière par les bossages 30, ce qui forme deux zones axialement espacées de fixation de l’ensemble tube et boîtier lui assurant une bonne stabilité.
Le tube de sortie 8 présentant son extrémité avant disposée au niveau de la face arrière du boîtier de dépollution 12, est maintenu un peu après ce boîtier par une cloison transversale intérieure 14 comprenant des perçages 16, fixée à l’intérieur de l’enveloppe extérieure 6, puis maintenu par l’embout arrière 22 de cette enveloppe.
On obtient une chambre acoustique avant 32 formée en avant du boîtier de dépollution 12 et autour de ce boîtier, qui va jusqu’aux bossages 30 formant une première séparation intermédiaire laissant passer des gaz entre ces bossages, puis une deuxième chambre acoustique 34 formée entre les bossages et la cloison intermédiaire 14 présentant les perçages 16, et enfin une troisième chambre acoustique 36 qui va de cette cloison jusqu’à l’embout arrière de l’enveloppe 22.
Les chambres acoustiques 32, 34, 36 permettent des boucles de circulation des gaz sortant du boîtier de dépollution 12 avant de rentrer dans le tube de sortie 8, formant des résonateurs qui permettent d’absorber certaines fréquences de vibration de ces gaz.
En particulier on utilise tout le volume disponible autour du boîtier de dépollution 12, en passant entre les bossages 30, pour former la chambre acoustique avant 32 ce qui permet d’utiliser le volume complet dans l’enveloppe extérieure 6 pour réaliser à la fois les opérations de dépollution et d’atténuation acoustique.
De plus les bossages 30 de l’enveloppe extérieure 6 sont réalisables facilement par un simple emboutissage de la tôle constituant cette enveloppe, sans ajouter de composant nécessitant des coûts de fabrication et d’installation, ce qui représente un moyen économique pour maintenir rigidement le boîtier de dépollution 12.
En particulier les bossages 30 peuvent être identiques ce qui permet de centrer le boîtier de dépollution 12 dans l’enveloppe extérieure 6, ou peuvent présenter des hauteurs différentes si on souhaite décaler radialement ce boîtier.
L’utilisation de trois bossages 30 permet de réaliser un serrage hyperstatique du boîtier de dépollution 12. En variante on peut réaliser un nombre supérieur de bossages 30 assurant plus de points de fixation du boîtier de dépollution 12, ce qui réduit la section de passage des gaz entre ces bossages.

Claims (10)

  1. Dispositif d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, comprenant une enveloppe extérieure fermée (6) présentant suivant un axe principal d’un côté avant (AV) une entrée des gaz d’échappement (2), et du côté arrière opposé une sortie de ces gaz (8), et comprenant à l’intérieur un boîtier (12) de système de dépollution de ces gaz présentant un contour espacé de l’enveloppe extérieure (6) pour former autour de ce boîtier (12) une chambre acoustique (32), caractérisé en ce que l’enveloppe extérieure (6) comporte des bossages (30) tournés vers l’intérieur prenant appui sur le boîtier (12) pour le caler.
  2. Dispositif d’échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bossages (30) constituent des emboutissages d’une tôle formant l’enveloppe extérieure (6).
  3. Dispositif d’échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comporte trois bossages (30) répartis sur un même plan transversal.
  4. Dispositif d’échappement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les trois bossages (30) présentent une hauteur identique.
  5. Dispositif d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bossages (30) prennent appui sur une partie arrière du boîtier (12).
  6. Dispositif d’échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’extrémité avant du boîtier (12) est maintenue par un tube d’entrée formant l’entrée des gaz d’échappement (2).
  7. Dispositif d’échappement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les bossages (30) sont formés dans la moitié avant de l’enveloppe extérieure (6).
  8. Dispositif d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une cloison intermédiaire (14) présentant des perçages (16), qui est disposée en arrière du boîtier (12).
  9. Dispositif d’échappement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte un tube de sortie formant la sortie des gaz d’échappement (8), qui est maintenu par la cloison intermédiaire (14).
  10. Véhicule automobile équipé d’une ligne d’échappement, caractérisé en ce que cette ligne comporte un dispositif d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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