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Title:
EXHAUST LINE ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/018581
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an element of the exhaust line (1) for an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a silencer (2) defined by a housing (3) which is delimited by a peripheral envelop (4) and, in the exhaust gas flow direction, by an inlet pipe (8) connected to the engine and an outlet pipe (9) leading into atmosphere, wherein said pipes (8, 9) lead inside the housing (3) of the silencer (2). The inventive element of the exhaust line (1) comprises deformation or rupture producing means (10) which defines the preferred deformation or rupture area thereof when the exhaust line (1) is exposed to an impact.

Inventors:
DELPLANQUE ISABELLE (FR)
BRUNEL JEAN-PAUL (FR)
Application Number:
PCT/FR2005/050618
Publication Date:
February 23, 2006
Filing Date:
July 26, 2005
Export Citation:
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Assignee:
FAURECIA SYS ECHAPPEMENT (FR)
DELPLANQUE ISABELLE (FR)
BRUNEL JEAN-PAUL (FR)
International Classes:
F01N1/02; F01N13/00; F01N13/18
Foreign References:
DE10025121A12001-12-06
DE19929423A12000-01-05
DE4417653A11995-11-23
DE8813792U11989-02-23
DE19517462A11995-11-23
EP1329608A22003-07-23
DE10233498A12004-01-29
Attorney, Agent or Firm:
Rhein, Alain (17 Rue de la Forêt, VENDENHEIM, FR)
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Description:
ELEMENT DE LIGNE D'ECHAPPEMENT

L'invention a trait à un élément de ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Cette invention concerne le domaine de l'industrie automobile et, plus particulièrement, celui de la fabrication des équipements pour l'échappement des gaz issus de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur à combustion interne, notamment les équipements conçus aptes à réduire les émissions sonores résultant du fonctionnement d'un tel moteur. Afin de réduire de telles émissions sonores, l'équipement d'échappement venant compléter un tel moteur est constitué par une ligne d'échappement comportant au moins un silencieux qui se présente, usuellement, sous la forme d'un boîtier rigide délimité par une enveloppe périphérique et à l'intérieur duquel débouchent et s'étendent, dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, un tube d'entrée raccordé audit moteur ainsi qu'un tube de sortie débouchant dans l'atmosphère. A ce propos, on observera que les tubes d'entrée et de sortie sont réalisés en un matériau rigide et sont rendus solidaires dudit boîtier, usuellement par soudure ou sertissage, de sorte qu'une telle ligne d'échappement constitue un ensemble particulièrement rigide. Il en résulte que, lorsque le véhicule automobile, équipé d'une telle ligne d'échappement, subit un choc en partie arrière, notamment un choc résultant d'un autre véhicule venant le percuter, ce choc est intégralement retransmis le long de la ligne d'échappement qui est, alors, susceptible de faire subir des dégradations préjudiciables aux éléments du véhicule qui l'avoisinent (châssis, réservoir et/ou moteur) . La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des lignes d'échappement de l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne un élément de ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, cette ligne d'échappement comportant, d'une part, un silencieux défini par un boîtier délimité par une enveloppe périphérique et, d'autre part et dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement, un tube d'entrée raccordé audit moteur ainsi qu'un tube de sortie débouchant dans l'atmosphère, ces tubes débouchant à l'intérieur du boîtier du silencieux. Cet élément de ligne d'échappement est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'amorce de déformation ou de rupture conçus aptes à définir une zone préférée de déformation ou de rupture de cet élément, ceci sous l'effet d'un choc subi par la ligne d'échappement. Selon une autre caractéristique, les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont définis au niveau de l'enveloppe périphérique du boîtier du silencieux. Une autre caractéristique consiste en ce que les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont définis au niveau du tube d'entrée et/ou du tube de sortie, intérieurement et/ou extérieurement au boîtier du silencieux. Une caractéristique additionnelle consiste en ce que le boîtier comporte, intérieurement, une coupelle, d'une part, de laquelle est rendu solidaire le tube d'entrée ainsi que l'enveloppe périphérique et, d'autre part, délimitant une partie amont et une partie avale du boîtier, et que les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont définis en partie amont du boîtier du silencieux, ceci au niveau de l'enveloppe périphérique de ce boîtier ainsi qu'au niveau du tube d'entrée. Une caractéristique additionnelle consiste en ce que le boîtier comporte, intérieurement, une coupelle, d'une part, de laquelle est rendu solidaire le tube de sortie ainsi que l'enveloppe périphérique et, d'autre part, délimitant une partie amont et une partie avale du boîtier, et que les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont ménagés en partie avale du boîtier du silencieux, ceci au niveau de l'enveloppe périphérique ainsi qu'au niveau du tube de sortie. En fait, les moyens d'amorce de déformation ou de rupture peuvent être constitués par une déformation d'une portion au moins de la paroi de cet élément de ligne d'échappement. La déformation de la paroi est constituée par une conformation en bourrelet, en ondulation, en dents de scie ou analogue de ladite paroi, voire par un retroussage de cette paroi. Ces moyens d'amorce de déformation ou de rupture peuvent, encore, être constitués par une zone fragilisée définie au niveau de la paroi de cet élément de ligne d'échappement. Une telle zone fragilisée est constituée par au moins une saillie longitudinale, par une portion de paroi d'épaisseur réduite, par un emmanchement de deux portions d'un élément de ligne d'échappement ou, encore, par des moyens de solidarisation de portions de recouvrement que comporte une feuille définissant un élément de ligne d'échappement. Une telle zone fragilisée peut, encore, être définie au niveau d'un tube d'entrée et/ou de sortie et être constituée par une portion de tube d'épaisseur plus faible, par un élément de rigidité réduite interposé entre deux portions rigides de tube, par une portion de section réduite d'un tel tube, par des perforations définies au niveau d'un tel tube. Une caractéristique additionnelle consiste en ce que les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont définis au niveau d'une simple paroi ou de la paroi externe d'une double paroi que comporte l'enveloppe périphérique du boîtier de silencieux. Selon une autre caractéristique, les moyens d'amorce de déformation ou de rupture sont complétés par des moyens agencés pour assurer une orientation de la déformation ou de la rupture. Les avantages de la présente invention consistent en ce que la ligne d'échappement est conçue en sorte que, lorsque le véhicule subit un choc en partie arrière, ce choc est au moins en partie absorbé par l'élément de la ligne d'échappement pourvu des moyens d'amorce de déformation ou de rupture et au niveau duquel se produit alors une déformation ou une rupture. Par conséquent la transmission du choc aux éléments du véhicule qui avoisinent la ligne est amoindrie voire annulée. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre se référant à différents modes de réalisation donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels : La figure 1 est une vue schématisée et partielle d'un mode particulier de réalisation d'une ligne d'échappement comportant plusieurs éléments conformes à la présente invention et pourvus de moyens d'amorce de déformation ou de rupture. Les figures 2 à 4 sont des vues schématisées et en détail d'une enveloppe de silencieux au niveau de laquelle sont définis des moyens d'amorce de déformation ou de rupture selon différents modes de réalisation. Les figures 5 à 12 sont des vues schématisées et en détail (selon le cas, en coupe ou en perspective) d'un tube que comporte une ligne d'échappement et au niveau duquel sont définis des moyens d'amorce de déformation ou de rupture selon différents modes de réalisation. L'invention concerne le domaine de la fabrication des équipements pour l'échappement des gaz issus de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Cette invention concerne, plus particulièrement, une ligne d'échappement 1 raccordée à un tel moteur et illustrée partiellement figure 1. Une telle ligne d'échappement 1 comporte, d'une part, un silencieux 2 défini par un boîtier 3 délimité par une enveloppe périphérique 4. A ce propos, on observera que, selon un premier mode de réalisation visible figures 2 et 3, une telle enveloppe périphérique 4 peut être constituée par une simple paroi 5 (notamment définie par une plaque en tôle ou analogue) . Cependant et selon un autre mode de réalisation visible figure 4, ladite enveloppe périphérique 4 peut être constituée par une double paroi comportant une paroi externe 6 ainsi qu'une paroi interne 7, délimitant: le volume interne du boîtier 3. Cette paroi interne 7 présente, de préférence, une surface (orientée en direction du volume interne du boîtier 3) sensiblement lisse ce qui permet, avantageusement, de réduire le niveau acoustique sonore du silencieux 2. D'autre part, une telle ligne d'échappement 1 comporte, dans le sens de l'écoulement des gaz provenant du moteur, un tube d'entrée 8 raccordé au moteur ainsi qu'un tube de sortie 9 débouchant dans l'atmosphère. Ces tubes d'entrée 8 et de sortie 9 débouchent à l'intérieur dudit boîtier 3 du silencieux 2 et sont rendus solidaires de ce boîtier 3, notamment par soudure ou sertissage, plus particulièrement au niveau de ladite enveloppe périphérique 4. Selon l'invention, une telle ligne d'échappement 1 comporte un élément pourvu de moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture conçus aptes à définir une zone préférée de déformation ou de rupture de cet élément, ceci sous l'effet d'un choc subi par cette ligne d'échappement 1. Selon un premier mode de réalisation, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent, uniquement, être définis au niveau de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2. Un tel mode de réalisation (non représenté) correspond, par exemple, à une ligne d'échappement 1 dont les tubes d'entrée 8 et de sortie 9 sont uniquement rendus solidaires de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2. Selon un deuxième mode de réalisation, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent, uniquement, être définis au niveau du tube d'entrée 8 et/ou du tube de sortie 9 que comporte la ligne d'échappement 1. Un tel mode de réalisation (non représenté) correspond, par exemple, à une ligne d'échappement 1 dont le tube d'entrée 8 et/ou le tube de sortie 9, d'une part, sont uniquement rendus solidaires de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2 et, d'autre part, comportent, extérieurement au boîtier 3 du silencieux 2, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture. Cependant et selon un autre mode de réalisation, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent être définis, d'une part, au niveau du tube d'entrée 8 et/ou du tube de sortie 9, ceci intérieurement et/ou extérieurement au boîtier 3 du silencieux 2 et, d'autre part, au niveau de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2. A ce propos, un mode particulier de réalisation (non représenté) consiste, par exemple, en une ligne d'échappement 1 comportant des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture définis au niveau de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2 ainsi qu'au niveau de la portion du tube d'entrée 8 et/ou de sortie 9 située extérieurement audit boîtier 3. Un autre mode de réalisation de l'invention concerne une ligne d'échappement 1 dont le boîtier 3 du silencieux 2 reçoit, intérieurement, une coupelle 11, d'une part, rendue solidaire de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2, notamment par soudure ou sertissage et, d'autre part, conçue apte à délimiter une partie amont 12 et une partie avale 13 du silencieux 2, ceci en référence au sens d'écoulement des gaz à 1'intérieur de ce dernier 2. Une première variante consiste, alors, en ce que la ligne d'échappement 1 peut être conçue en sorte que le tube d'entrée 8 et le tube de sortie 9 soient montés à l'intérieur du boîtier 3 du silencieux 2 en sorte de pouvoir librement se déplacer par rapport à la coupelle 11. Les moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture sont, alors, définis au niveau de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2 et/ou au niveau de la portion du tube d'entrée 8 et/ou de sortie 9 située extérieurement audit boîtier 3. Une seconde variante consiste, cependant, en ce que la coupelle 11 est rendue solidaire du tube d'entrée 8 ainsi que de l'enveloppe périphérique 4. Dans un pareil cas, les moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture sont définis en partie amont 12 du boîtier 3 du silencieux 2, ceci au niveau de l'enveloppe périphérique 4 de ce boîtier 3 ainsi qu'au niveau du tube d'entrée 8, plus particulièrement au niveau de la portion interne au boîtier 3 de ce tube d'entrée 8. Une troisième variante consiste en ce que la coupelle 11 est rendue solidaire du tube de sortie 9 ainsi que de l'enveloppe périphérique 4. Dans un pareil cas, les moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture sont définis en partie avale 13 du boîtier 3 du silencieux 2, ceci au niveau de l'enveloppe périphérique 4 de ce boîtier 3 ainsi qu'au niveau du tube de sortie 9, plus particulièrement au niveau de la portion interne au boîtier 3 de ce tube de sortie 9. Finalement et tel que visible figure 1, la coupelle 11 est, de préférence, rendue solidaire, d'une part, de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 et, d'autre part, du tube d'entrée 8 ainsi que du tube de sortie 9. Dans un pareil cas, les moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture sont définis en partie amont 12 et en partie avale 13 du boîtier 3 du silencieux 2, ceci au niveau de l'enveloppe périphérique 4 de ce boîtier 3 ainsi qu'au niveau des tubes d'entrée 8 et de sortie 9, plus particulièrement au niveau de la portion interne au boîtier 3 de ces tubes 8 et 9. Tel que visible sur cette même figure 1, des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent encore être prévus, de manière additionnelle, au niveau de la portion externe au boîtier 3 du tube d'entrée 8 et/ou du tube de sortie 9. En fait et selon un premier type de réalisation, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent être constitués par une déformation 14 d'une portion au moins de la paroi de l'élément de ligne d'échappement 1 pourvu de ces moyens 10. A ce propos, on observera qu'une telle déformation 14 de la paroi peut être constituée par une conformation en bourrelet 15 (figure 2) , en ondulation, en dents de scie 16 (figures 3 et 4) ou analogue de ladite paroi. Une telle déformation 14 peut être réalisée au niveau de la paroi d'un tube (d'entrée 8 et/ou de sortie 9) mais également, et comme visible figures 2 à 4, au niveau de l'enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 du silencieux 2. Ainsi et tel que visible figures 2 et 3, une telle déformation 14 peut être réalisée au niveau de la simple paroi 5 d'une telle enveloppe périphérique 4 voire encore au niveau de la paroi interne 7 et/ou de la paroi externe 6 (de préférence uniquement au niveau de cette paroi externe 6 comme visible figure 4) de ladite enveloppe périphérique 4. La déformation 14 de la paroi peut, encore, être constituée par un retroussage 17 de la paroi d'un tube 8, 9 (tel que visible figure 11) et/ou de la paroi de l'enveloppe 4 (paroi interne 7 et/ou externe 6) . Selon un second type de réalisation, de tels moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture peuvent être constitués par une zone fragilisée 18 définie au niveau de la paroi de l'élément (enveloppe périphérique 4 et/ou tube 8, 9) de ligne d'échappement 1 pourvu de ces moyens 10. Un premier mode de réalisation (non représenté) concerne une zone fragilisée 18 constituée par au moins une saillie longitudinale et réalisée au niveau de la paroi (plus particulièrement du côté interne dudit élément de ligne d'échappement 1) par exemple par le biais d'une découpe laser. Un second mode de réalisation consiste en ce que l'élément (enveloppe périphérique 4 et/ou tube 8, 9 illustré figures 5 et 6) de ligne d'échappement 1, pourvu des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture, est défini par déformation à partir d'une feuille 19 de manière à adopter une forme roulée (figure 5) ou spiralée (figure 6) et à présenter des portions de recouvrement 20 rendues solidaires par le biais de moyens de solidarisation 21 constituant une zone fragilisée 18. Pour ce faire, de tels moyens de solidarisation 21 sont, de préférence, agencés pour réaliser une solidarisation de manière discontinue, notamment ponctuelle ou par zone, des portions de recouvrement 20. En fait, ces moyens de solidarisation 21 peuvent être constitués par une soudure (notamment en pointillé) , par un sertissage ou analogue. Un autre mode de réalisation consiste en ce que la zone fragilisée 18 est constituée par une portion 22 de paroi (d'enveloppe périphérique 4 et/ou de tube 8, 9 illustré figure 7) d'épaisseur réduite. Encore un autre mode de réalisation consiste en ce que l'élément (enveloppe périphérique 4 et/ou tube 8, 9 illustré figure 8) de ligne d'échappement 1, pourvu de moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture, est constitué par deux portions 23, 23' emmanchées l'une 23 dans l'autre 23' (de préférence de manière étanche) . Dans ce cas, la zone fragilisée 18 des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture est constituée par un tel emmanchement. Il ressort de ce qui précède que la zone fragilisée 18 peut être définie au niveau d'un tube d'entrée 8 et/ou d'un tube de sortie 9 mais également au niveau d'une enveloppe périphérique 4 du boîtier 3 d'un silencieux 2, notamment au niveau d'une simple paroi 5, d'une paroi interne 7 et/ou d'une paroi externe 6 (de préférence uniquement au niveau d'une telle paroi externe 6) d'une telle enveloppe 4. Dans la suite de la description il sera, plus particulièrement, fait référence à des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture constitués par une zone fragilisée 18 définie au niveau d'un élément de ligne d'échappement 1 constitué par un tube d'entrée 8 et/ou un tube de sortie 9. En fait et selon un premier mode de réalisation, ce ou ces tubes 8, 9 sont constitués par deux portions de tube d'épaisseurs différentes définies, selon le cas, au niveau d'un même tube (figure 7) ou de deux portions de tube aboutées. Dans un pareil cas, la zone fragilisée 18 est constituée par la portion 22 de tube d'épaisseur la plus faible. Un autre mode de réalisation illustré figure 9 consiste en ce que ce ou ces tubes 8, 9 sont constitués par deux portions de tube, d'une part, définies en un matériau rigide et, d'autre part, entre lesquelles est interposé un élément 24 de rigidité réduite, notamment de très faible résistance au fléchissement voire à la rupture, constituant une zone fragilisée 18. Encore un autre mode de réalisation consiste en ce que la zone fragilisée 18, définie au niveau d'un tube d'entrée 8 et/ou de sortie 9, est constituée par une portion 25 de section réduite d'un tel tube 8, 9 (figure 10) . Tel que visible figure 1, le silencieux 2 peut être conçu en sorte que le tube d'entrée 8 débouche dans le boîtier 3 par le biais de perforations 27 au travers desquelles les gaz d'échappement sortent du tube d'entrée 8 pour pénétrer dans le boîtier 3. Le silencieux 2 peut, encore, être conçu en sorte que le tube de sortie 9 débouche dans ce boîtier 3 par le biais de perforations 27' au travers desquelles les gaz d'échappement pénètrent dans ce tube de sortie 9. Ceci étant, la zone fragilisée 18, définissant les moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture, est constituée par une portion 26 d'un tube d'entrée 8 et/ou de sortie 9, située intérieurement audit boîtier 3 de silencieux 2, et pourvue de telles perforations 27, 27'. On observera que, si tous les autres moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture décrits ci-dessus peuvent être envisagés intérieurement et/ou extérieurement audit boîtier 3, ces perforations 27, 27' doivent, exclusivement, être localisées intérieurement audit boîtier 3 du silencieux 2 et, par conséquent, en combinaison avec des moyens 10 définis au niveau de ladite enveloppe périphérique 4. Selon une autre caractéristique, les perforations 27 ; 27' sont réparties au niveau d'un tube d'entrée 8 et/ou d'un tube de sortie 9 selon des zones de densité différentes de ces perforations 27, 27'. Un tel mode de réalisation permet, avantageusement, de localiser la déformation ou la rupture occasionnée audit tube 8, 9 en cas de choc. Encore une autre caractéristique de l'invention illustrée figure 12 consiste en ce que le tube d'entrée 8 et/ou le tube de sortie 9 s'étendent le long d'un axe tandis que les perforations 27 ; 27' sont ménagées au niveau d'un tel tube 8 ; 9 selon un axe s'étendant dans un plan faisant un angle avec l'axe d'un tel tube 8 ; 9. Finalement, une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que l'élément (4, 8, 9) de la ligne d'échappement 1, pourvu des moyens 10 d'amorce de déformation ou de rupture, comporte, encore, des moyens agencés pour assurer une orientation de la déformation ou de la rupture de cette ligne d'échappement 1. De tels moyens d'orientation peuvent, notamment, être constitués par une orientation appropriée du plan des perforations 27, 27' par rapport à l'axe du tube 8, 9. La présence de ces moyens d'orientation permettent, avantageusement, d'éviter que cette ligne d'échappement 1 vienne en contact et/ou occasionne des dégâts à des organes ou éléments importants du véhicule (réservoir, frein, durites...) , ceci sous l'effet d'un choc.