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WO2006045940A1 - Dispositif de traitement des gaz d'echappement pour vehicule automobile et vehicule correspondant - Google Patents

Dispositif de traitement des gaz d'echappement pour vehicule automobile et vehicule correspondant Download PDF

Info

Publication number
WO2006045940A1
WO2006045940A1 PCT/FR2005/002645 FR2005002645W WO2006045940A1 WO 2006045940 A1 WO2006045940 A1 WO 2006045940A1 FR 2005002645 W FR2005002645 W FR 2005002645W WO 2006045940 A1 WO2006045940 A1 WO 2006045940A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
open end
pipe
edge
chamber
open
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/002645
Other languages
English (en)
Inventor
Gérard LERDUNG
Original Assignee
Faurecia Systemes D'echappement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Faurecia Systemes D'echappement filed Critical Faurecia Systemes D'echappement
Priority to DE112005002621T priority Critical patent/DE112005002621T5/de
Publication of WO2006045940A1 publication Critical patent/WO2006045940A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1888—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly the housing of the assembly consisting of two or more parts, e.g. two half-shells
    • F01N13/1894—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly the housing of the assembly consisting of two or more parts, e.g. two half-shells the parts being assembled in longitudinal direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2470/22—Inlet and outlet tubes being positioned on the same side of the apparatus
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • Exhaust gas treatment device for a motor vehicle and corresponding vehicle
  • the present invention relates to an exhaust gas treatment device for a motor vehicle, of the type including:
  • a converter comprising a chamber receiving exhaust gas treatment means, the chamber having an open end of entry or exit of the exhaust gases;
  • a duct provided for the circulation of the exhaust gases entering or exiting through said open end of the chamber, said duct comprising an open end of entry or exit of the exhaust gases.
  • An exhaust line of a motor vehicle with an internal combustion engine generally comprises one or more converters for treating the exhaust gases before they are discharged to the outside.
  • Non-limiting examples of converters are catalysts or particulate filters.
  • the converters are connected together and at the output of the internal combustion engine by pipes.
  • These pipes have curved sections to form bends to follow a curved path of the exhaust line.
  • Such bent sections are located in particular at the input or output of the converters to deflect the flow of exhaust gas at the input or output of these converters.
  • the vehicles include engine housings already receiving a large number of vehicle equipment, such as a clutch, a brake master cylinder, a transmission bridge, a gearbox ... The space available for the Implantation of the converter is therefore reduced.
  • the curved sections at the input or at the output of the converters have a large size because of their radius of curvature, which can hardly be reduced.
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment device in which the exhaust gas is deflected at the input or output of a converter and is compact.
  • the present invention provides an exhaust gas treatment device of the aforementioned type, characterized in that it comprises a cup-shaped bell comprising a mouth delimited by an edge, the mouth being disposed facing the ends. open the chamber and the pipe so that the open ends of the chamber and the pipe open into the bell through said mouth, the bell being fixed on the pipe and the converter along a closed connecting line extending along from the edge of the mouth and surrounding said open ends.
  • the exhaust gas treatment device comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the pipe is fixed at its open end on the converter
  • the open ends are adjacent along a line
  • the converter comprises an envelope internally delimiting the chamber, the envelope comprising an edge delimiting internally the open end of the chamber and externally the open end of the pipe;
  • the pipe has an edge defining its open end, the converter comprises an edge defining its open end, said edges are in contact at a line; the open end of the chamber and the open end of the pipe are distant;
  • the device comprises a spacer interposed between the open ends;
  • a portion of the edge of the bell is welded to the open end of the converter.
  • the invention also relates to an exhaust line comprising an exhaust gas treatment device as defined above.
  • FIG. 1 is a perspective view of an exhaust gas treatment device according to the invention, according to a first embodiment, wherein a bell is shown separate from a pipe and a converter;
  • FIG. 2 is a side view in section of the device of Figure 1, the bell being shown assembled with the pipe and the converter;
  • FIG. 3 is a sectional front view according to FIG. 2 of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a view similar to Figure 2 illustrating an exhaust gas treatment device according to the invention, according to a second embodiment
  • FIG. 5 is a front view in section along V / V of Figure 4.
  • FIG. 6 is a view similar to Figure 2 illustrating an exhaust gas treatment device according to the invention, according to a third embodiment.
  • an exhaust gas treatment device 2 is intended to be disposed in an exhaust line at the outlet of an internal combustion engine (not shown).
  • the processing device 2 comprises an exhaust gas treatment converter 4, an exhaust gas circulation pipe 6, and a bell 8 allowing the passage of the exhaust gases between the pipe 6 and the converter 4.
  • the converter 4 has a metal casing 10 receiving internally exhaust gas treatment means.
  • the casing 10 is tubular and cylindrical.
  • the processing means comprise a honeycomb structure 12 having a plurality of cells 14.
  • the cells 14 have, for example, a hexagonal profile.
  • the cells 14 have a different profile, for example a quadrangular profile.
  • the internal surfaces of the cells 14 are coated with non-visible catalyst coatings, containing for example precious metals.
  • the envelope 10 internally defines a chamber 16 extending along an axis L and having a first open axial end before 18 and a second open rear axial end 20.
  • the open ends 18, 20 are substantially flat and circular.
  • the structure 12 is received in the chamber 16.
  • the cells 14 extend parallel to the axis L between the front open end 18 and the rear open end 20.
  • the pipe 6 is arranged in the flow direction of the exhaust gases upstream of the converter 4.
  • the pipe 6 makes it possible to fluidly connect the open front end 18 of the converter 4 with the outlet of the combustion chambers of a internal combustion engine (not shown).
  • the pipe 6 is metallic and has an inlet rear orifice 22 and an open front end 24.
  • the open front end 24 of the pipe 6 is substantially planar and is located substantially in the same common plane P as the front open end 18 of the chamber 16.
  • the duct 6 and the chamber 16 extend from their open front ends 24, 18 on the same side of the common plane P.
  • the duct 6 and the converter 4 are therefore arranged side by side, and their open ends before 18, 24 are at substantially the same level and are oriented substantially in the same direction.
  • the pipe 6 is in contact by an edge 26 defining its front open end 24 with an edge 28 of the casing 10 delimiting the open end before 18.
  • the duct 6 and the casing 10 are mutually fixed at their open front ends 18, 24.
  • the fastening is carried out using a weld bead 30 provided at the area of contact between the edges 26, 28.
  • Bell 8 covers the open ends before 18, 24 so as to form at the front thereof a sealed cavity 32 for the circulation of the exhaust gas between line 6 and chamber 16.
  • the bell 8 is in the form of a metal cup 34 having a single mouth 36.
  • the mouth 36 is substantially flat and located substantially in the common plane P opposite the open front ends 18, 24.
  • An edge 38 of the bell 8 defining the mouth 36 conforms to the contour of the open ends 18, 24 and is sealingly attached to the casing 10 and the pipe 6, for example by means of a weld bead 40.
  • edge 38 of the bell 8 surrounds the open ends before 18, 24 and covers the non-adjacent portions of the edges 26, 28 externally.
  • the sealed cavity 32 is located on the side of the common plane P opposite the chamber 16 and the pipe 6.
  • the exhaust gases enter the pipe 6 through the rear orifice 22, circulate in the pipe 6 to the front open end 24, circulate in the cavity 32, enter the chamber 16 through the end open before 18, then circulate in the cells 14 before emerging through the rear open end 20.
  • the exhaust flows out of line 6 through the front open end 24 with a first main flow direction D1.
  • the exhaust gases are deflected into the bell 8 and enter the chamber 16 in a second main flow direction D2 different from the first main flow direction D1.
  • the second main direction of flow D2 is parallel to the axis L.
  • the pipe 6 is slightly inclined, so that the first D1 and second D2 main flow directions form an angle of about 170 °.
  • the first D1 and second D2 main directions preferably form an angle between 90 ° and 180 °.
  • the area of the open end 24 of the pipe 6 is smaller than the area of the open end 18 of the chamber 16.
  • the bell 8 has a shape making it possible to distribute the exhaust gases substantially uniformly over the section of the front open end 18 in order to ensure a substantially uniform distribution of the exhaust gases in the cells 14.
  • the bell 8 has a decreasing depth from a region 42 situated opposite the open end 24 of the pipe 6 towards a region 44 located opposite the open end 18 of the chamber 16.
  • the bell 8 has a bottom 46 inclined with respect to the common plane P.
  • the bottom 46 joins the common plane P at a zone 48 of the edge 28 situated on the opposite side to the front open end 24 of the pipe 6 , and deviates from the common plane P towards the front open end 24.
  • the bottom 46 further has in the region 42 facing the open end 24 a depression 52 increasing the depth of the bell 8 in this region 42.
  • edges 26 and 28 of the front open end 18, 24 are in contact along a line of contact C over part of their circumference.
  • the edge 28 is circular and the edge 26 has a first contact portion 54 extending in a circular arc concavity oriented outwardly of the pipe 6.
  • the contact portion 54 is in contact with an angular sector edge 28, extending for example over 120 °.
  • the contact portion 54 matches the outer surface of the envelope 10 at the edge 28.
  • the line of contact C extends in an arc.
  • the edge 26 has a second portion 56 spaced from the edge 28.
  • the second portion 56 extends between the ends of the first contact portion 54, so that the first portion 54 and the second portion 56 complement each other to form the edge 26 .
  • the second part 56 here has a substantially arcuate profile with a concavity oriented towards the inside of the pipe 6.
  • the front open end 24 therefore has a crescent profile.
  • the second portion 56 of the edge 26 and the portion 58 of the edge 28 which is not in contact with the edge 26 define a substantially oval outer profile.
  • the edge 38 of the bell 8 has correspondingly a substantially oval closed contour conforming to the outer profile of the open ends 18, 24.
  • the bell 8 is fixed on the converter 4 and the pipe 6 along a closed connection line S (illustrated diagrammatically in FIG. 3 by a dashed line), following the edge 38 and surrounding the open ends 18, 24.
  • a closed connection line S illustrated diagrammatically in FIG. 3 by a dashed line
  • the open front ends 18, 24 both open through the imaginary surface delimited by the closed connection line S.
  • the connecting line S extends partly along the edge 26 and partly along the edge 28. More specifically, the connecting line S extends along the second portion 56 of the edge 26 and the portion 58 of the edge 28 which are spaced apart from each other.
  • edges 26 and 28 have profiles different from those mentioned above, the edges 26 and 28 being nevertheless in contact along a contact line C.
  • the open ends 18, 24 are located side by side, and are adjacent along a line C.
  • the processing device 2 makes it possible to arrange the pipe 6 and the converter 4 in a reduced space, while ensuring the deflection of the exhaust gases between the pipe 6 and the converter 4, where the gases flow in directions D1 and D2 different.
  • the open ends 18, 24 located side by side and adjacent along a line C make it possible to limit the size of the processing device 2 in a plane transverse to the axis L.
  • the rear orifice 22 of the pipe 6 has a circular profile.
  • the pipe 6 has a gradually varying section.
  • the area of the section increases progressively from the rear orifice 22 towards the front open end 24 to slow down the exhaust gases before they enter the converter 4.
  • a pipe 6 can be made in two shells 60, 62 connected along junction lines 64, for example by a weld bead (only one junction line being visible in FIG. 1).
  • each junction line 64 extends from a pointed end of the open end 24 crescent moon to the rear hole 22.
  • the processing device 2 differs from the previous embodiment in that the front open end 18 of the converter 4 and the front open end 24 of the pipe 6 are not adjacent.
  • the open ends before 18, 24 are located at a distance from each other in the common plane P.
  • a spacer 66 is disposed between their edges 26, 28, and fixed thereon, for example by means of welding beads 68.
  • the spacer 66 extends in the common plane P.
  • the spacer 66 facilitates the fixing of the pipe 6 on the converter 4 by providing a larger space for making the weld beads 68.
  • the spacer 66 makes it possible to provide open ends before 18, 24 that do not have complementary profiles.
  • the connecting line S of the bell 8 is closed and extends along the edge 38 by surrounding the open ends before 18, 24.
  • the connecting line S extends partly along the edge 26, partly along of the edge 28, and partly along edges 69 of the spacer 66 which extend between the open front ends 18, 24.
  • the processing device 2 differs from the first embodiment in that the pipe 6 is delimited, in a section located near the front open end 24, by the envelope 10. .
  • the pipe 6 comprises a first wall 70 extending to the open end before 24, and a second wall 72 which stops at a distance from this open front end 24 and joins the envelope 10 on which it is sealed.
  • a section of the pipe 6 on the side of the rear orifice 22 is therefore delimited between the first wall 70 and the second wall 72, the section on the side of the open front opening 24 being delimited between the first wall 70 and the first wall 70. envelope 10.
  • the edge 28 of the envelope 10 delimits internally the open end before 18, and externally and partly the front open end 24 of the pipe 6.
  • the edges of the open ends before 18, 24 are here also adjacent to the level of a line corresponding to the edge 28.
  • the open front ends 18, 24 are not located in the same common plane P, but in parallel planes and offset, or inclined planes relative to each other.
  • the mouth 36 of the bell 8 is not flat but left.
  • a pipe 6 and a bell 8 as described are arranged at the input and / or at the output of the converter 4.
  • the invention applies to all types of treatment devices, and not only to those comprising catalytic converters.
  • the invention applies to processing devices comprising particle filters.

Landscapes

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Abstract

Ce dispositif de traitement des gaz d'échappement inclut : - un convertisseur (4) comprenant une chambre (16) recevant des moyens de traitement des gaz d'échappement et présentant une extrémité ouverte (18) ; et - une conduite (6) comprenant une extrémité ouverte (24). Les extrémités ouvertes (18, 24) de la chambre (16) et de la conduite (6) sont situées sensiblement dans un même plan commun (P), la chambre (16) et la conduite (6) s'étendant d'un même côté du plan commun (P). Le dispositif comprend une cloche (8) en forme de coupelle comprenant une bouche (36) délimitée par un bord (38), la cloche (8) étant fixée sur la conduite (6) et le convertisseur (4) suivant une ligne de liaison fermée s'étendant le long du bord (38) de la bouche (36) et entourant lesdites extrémités ouvertes (18, 24).

Description

Dispositif de traitement des gaz d'échappement pour véhicule automobile et véhicule correspondant
La présente invention concerne un dispositif de traitement des gaz d'échappement pour véhicule automobile, du type incluant :
- un convertisseur comprenant une chambre recevant des moyens de traitement des gaz d'échappement, la chambre présentant une extrémité ouverte d'entrée ou de sortie des gaz d'échappement ; et
- une conduite prévue pour la circulation des gaz d'échappement entrant ou sortant par ladite extrémité ouverte de la chambre, ladite conduite comprenant une extrémité ouverte d'entrée ou de sortie des gaz d'échappement.
Une ligne d'échappement d'un véhicule automobile à moteur à combustion interne comprend généralement un ou plusieurs convertisseurs permettant le traitement des gaz d'échappement avant leur rejet vers l'extérieur.
Différents types de convertisseurs sont connus. Des exemples non limitatifs de convertisseurs sont les catalyseurs ou les filtres à particules.
Les convertisseurs sont reliés entre eux et à la sortie du moteur à combustion interne par des conduites.
Ces conduites présentent des tronçons cintrés pour former des coudes permettant de suivre un chemin courbe de la ligne d'échappement. De tels tronçons cintrés sont situés notamment en entrée ou en sortie des convertisseurs pour dévier le flux de gaz d'échappement en entrée ou en sortie de ces convertisseurs.
Pour des raisons tenant au bon fonctionnement des convertisseurs actuels, il est souhaitable d'implanter ces convertisseurs dans la ligne d'échappement à proximité du moteur à combustion interne. En effet, ceci permet une montée en température plus rapide lors d'une phase de démarrage et un fonctionnement à température plus élevée lors d'une phase de fonctionnement stabilisé, du fait de la température élevée des gaz d'échappement en sortie du moteur à combustion interne. Néanmoins, les véhicules comprennent des logements de moteur recevant déjà un grand nombre d'équipements du véhicule, comme un embrayage, un maître-cylindre de freinage, un pont de transmission, une boîte de vitesse... L'espace disponible pour l'implantation du convertisseur est par conséquent réduit.
Or, les tronçons cintrés en entrée ou en sortie des convertisseurs présentent un encombrement important du fait de leur rayon de courbure, qui peut difficilement être réduit.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de traitement des gaz d'échappement dans lequel les gaz d'échappement sont déviés en entrée ou en sortie d'un convertisseur et qui soit compact.
A cet effet, la présente invention propose un dispositif de traitement des gaz d'échappement du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend une cloche en forme de coupelle comprenant une bouche délimitée par un bord, la bouche étant disposée en regard des extrémités ouvertes de la chambre et de la conduite de façon que les extrémités ouvertes de la chambre et de la conduite débouchent dans la cloche par ladite bouche, la cloche étant fixée sur la conduite et le convertisseur suivant une ligne de liaison fermée s'étendant le long du bord de la bouche et entourant lesdites extrémités ouvertes.
Selon d'autres mode de réalisation, le dispositif de traitement des gaz d'échappement comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la conduite est fixée au niveau de son extrémité ouverte sur le convertisseur ;
- les extrémités ouvertes sont adjacentes le long d'une ligne ;
- le convertisseur comprend une enveloppe délimitant intérieurement la chambre, l'enveloppe comprenant un bord délimitant intérieurement l'extrémité ouverte de la chambre et extérieurement l'extrémité ouverte de la conduite ;
- la conduite présente un bord délimitant son extrémité ouverte, le convertisseur comprend un bord délimitant son extrémité ouverte, lesdits bords sont en contact au niveau d'une ligne ; - l'extrémité ouverte de la chambre et l'extrémité ouverte de la conduite sont distantes ;
- le dispositif comprend une entretoise interposée entre les extrémités ouvertes ;
- une portion du bord de la cloche est soudée sur l'extrémité ouverte de la conduite ;
- une portion du bord de la cloche est soudée sur l'extrémité ouverte du convertisseur.
L'invention concerne également une ligne d'échappement comprenant un dispositif de traitement des gaz d'échappement tel que défini ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation, où une cloche est représentée séparée d'une conduite et d'un convertisseur ;
- la figure 2 est une vue de côté en coupe du dispositif de la figure 1 , la cloche étant représentée assemblée avec la conduite et le convertisseur ;
- la figure 3 est une vue de face en coupe selon I Il/Il I de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 illustrant un dispositif de traitement des gaz d'échappement conforme à l'invention, selon un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 5 est une est une vue de face en coupe selon V/V de la figure 4 ; et
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 illustrant un dispositif de traitement des gaz d'échappement conforme à l'invention, selon un troisième mode de réalisation.
Sur la figure 1 , un dispositif de traitement 2 des gaz d'échappement est destiné à être disposé dans une ligne d'échappement située en sortie d'un moteur à combustion interne (non représenté). Le dispositif de traitement 2 comprend un convertisseur 4 de traitement des gaz d'échappement, une conduite 6 de circulation des gaz d'échappement, et une cloche 8 permettant le passage des gaz d'échappement entre la conduite 6 et le convertisseur 4.
Le convertisseur 4 présente une enveloppe 10 métallique recevant intérieurement des moyens de traitement des gaz d'échappement. L'enveloppe 10 est tubulaire et cylindrique.
Les moyens de traitement comprennent une structure 12 en nids d'abeille présentant une pluralité d'alvéoles 14. Les alvéoles 14 présentent par exemple un profil hexagonal. En variante, les alvéoles 14 présentent un profil différent, par exemple un profil quadrangulaire.
Les surfaces internes des alvéoles 14 sont revêtues de revêtements catalyseurs non visibles, contenant par exemple des métaux précieux.
Comme cela est mieux visible sur la figure 2, l'enveloppe 10 définit intérieurement une chambre 16 s'étendant suivant un axe L et présentant une première extrémité axiale ouverte avant 18 et une deuxième extrémité axiale ouverte arrière 20.
Les extrémités ouvertes 18, 20 sont sensiblement planes et circulaires.
La structure 12 est reçue dans la chambre 16. Les alvéoles 14 s'étendent parallèlement à l'axe L entre l'extrémité ouverte avant 18 et l'extrémité ouverte arrière 20.
La conduite 6 est disposée dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement en amont du convertisseur 4. La conduite 6 permet de relier de manière fluidique l'extrémité ouverte avant 18 du convertisseur 4 avec la sortie des chambres de combustion d'un moteur à combustion interne (non représenté).
La conduite 6 est métallique et présente un orifice arrière d'entrée 22 et une extrémité ouverte avant 24.
L'extrémité ouverte avant 24 de la conduite 6 est sensiblement plane et se situe sensiblement dans un même plan commun P que l'extrémité ouverte avant 18 de la chambre 16. La conduite 6 et la chambre 16 s'étendent à partir de leurs extrémités ouvertes avant 24, 18 du même côté du plan commun P. La conduite 6 et le convertisseur 4 sont donc disposés côte à côte, et leurs extrémités ouvertes avant 18, 24 se situent sensiblement au même niveau et sont orientées sensiblement dans la même direction.
Les extrémités ouvertes avant 18, 24 sont en outre adjacentes.
Plus précisément, la conduite 6 est en contact par un bord 26 délimitant son extrémité ouverte avant 24 avec un bord 28 de l'enveloppe 10 délimitant l'extrémité ouverte avant 18.
La conduite 6 et l'enveloppe 10 sont fixés mutuellement au niveau de leurs extrémités ouvertes avant 18, 24. La fixation est réalisée à l'aide d'un cordon de soudure 30 prévu au niveau de la zone de contact entre les bords 26, 28.
La cloche 8 recouvre les extrémités ouvertes avant 18, 24 de façon à former à l'avant de celles-ci une cavité 32 étanche permettant la circulation des gaz d'échappement entre la conduite 6 et la chambre 16.
La cloche 8 se présente sous la forme d'une coupelle 34 métallique présentant une unique bouche 36. La bouche 36 est sensiblement plane et située sensiblement dans le plan commun P en regard des extrémités ouvertes avant 18, 24.
Les extrémités ouvertes avant 18, 24 débouchent chacune dans ladite bouche 36.
Un bord 38 de la cloche 8 délimitant la bouche 36 épouse le contour des extrémités ouvertes 18, 24 et est fixé de façon étanche sur l'enveloppe 10 et la conduite 6, par exemple par l'intermédiaire d'un cordon de soudure 40.
Dans l'exemple illustré, le bord 38 de la cloche 8 entoure les extrémités ouvertes avant 18, 24 et recouvre extérieurement les portions non adjacentes des bords 26, 28.
La cavité étanche 32 se situe du côté du plan commun P opposé à la chambre 16 et à la conduite 6. En fonctionnement, les gaz d'échappement pénètrent dans la conduite 6 par l'orifice arrière 22, circulent dans la conduite 6 jusqu'à l'extrémité ouverte avant 24, circulent dans la cavité 32, pénètrent dans la chambre 16 par l'extrémité ouverte avant 18, puis circulent dans les alvéoles 14 avant de ressortir par l'extrémité ouverte arrière 20.
Les gaz d'échappement sortent de la conduite 6 par l'extrémité ouverte avant 24 avec une première direction principale d'écoulement D1. Les gaz d'échappement sont déviés dans la cloche 8 et pénètrent dans la chambre 16 suivant une deuxième direction principale d'écoulement D2 différente de la première direction principale d'écoulement D1. La deuxième direction principale d'écoulement D2 est parallèle à l'axe L.
Dans l'exemple illustré, la conduite 6 est légèrement inclinée, de façon que les première D1 et deuxième D2 directions principales d'écoulement forment un angle d'environ 170°.
Les premières D1 et deuxième D2 directions principales forment de préférence un angle compris entre 90° et 180°.
Dans l'exemple illustré, l'aire de l'extrémité ouverte 24 de la conduite 6 est inférieure à l'aire de l'extrémité ouverte 18 de la chambre 16.
La cloche 8 présente une forme permettant de répartir sensiblement uniformément les gaz d'échappement sur la section de l'extrémité ouverte avant 18, afin d'assurer une répartition sensiblement uniforme des gaz d'échappement dans les alvéoles 14.
A cet effet, dans l'exemple illustré, la cloche 8 présente une profondeur décroissante depuis une région 42 située en regard de l'extrémité ouverte 24 de la conduite 6 vers une région 44 située en regard de l'extrémité ouverte 18 de la chambre 16.
La cloche 8 présente pour cela un fond 46 incliné par rapport au plan commun P. Le fond 46 rejoint le plan commun P au niveau d'une zone 48 du bord 28 située du côté opposé à l'extrémité ouverte avant 24 de la conduite 6, et s'écarte du plan commun P en direction de l'extrémité ouverte avant 24. Le fond 46 présente en outre dans la région 42 en regard de l'extrémité ouverte 24 une dépression 52 augmentant la profondeur de la cloche 8 dans cette région 42.
Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, les bords 26 et 28 de l'extrémité ouverte avant 18, 24 sont en contact suivant une ligne de contact C sur une partie de leur circonférence.
Plus spécifiquement, le bord 28 est circulaire et le bord 26 présente une première partie de contact 54 s'étendant en arc de cercle à concavité orientée vers l'extérieur de la conduite 6. La partie de contact 54 est en contact avec un secteur angulaire du bord 28, s'étendant par exemple sur 120°. La partie de contact 54 épouse la surface extérieure de l'enveloppe 10 au niveau du bord 28.
La ligne de contact C s'étend en arc de cercle.
Le bord 26 comporte une deuxième partie 56 distante du bord 28. La deuxième partie 56 s'étend entre les extrémités de la première partie de contact 54, de sorte que la première partie 54 et la deuxième partie 56 se complètent pour former le bord 26.
La deuxième partie 56 présente ici un profil sensiblement en arc de cercle à concavité orientée vers l'intérieur de la conduite 6.
L'extrémité ouverte avant 24 présente par conséquent un profil en croissant de lune.
La deuxième partie 56 du bord 26 et la portion 58 du bord 28 qui n'est pas en contact avec le bord 26 définissent un profil extérieur sensiblement ovale.
Le bord 38 de la cloche 8 présente de façon correspondante un contour fermé sensiblement ovale épousant le profil extérieur des extrémités ouvertes 18, 24.
La cloche 8 est fixée sur le convertisseur 4 et la conduite 6 suivant une ligne de liaison fermée S (illustrée schématiquement sur la figure 3 par une ligne en traits mixte), suivant le bord 38 et entourant les extrémités ouvertes 18, 24. En d'autres termes, les extrémités ouvertes avant 18, 24 débouchent toutes deux à travers la surface imaginaire délimitée par la ligne de liaison fermée S.
La ligne de liaison S s'étend en partie le long du bord 26 et en partie le long du bord 28. Plus précisément, la ligne de liaison S s'étend le long de la deuxième partie 56 du bord 26 et de la portion 58 du bord 28 qui sont espacées l'une de l'autre.
En variante, les bords 26 et 28 présentent des profils différents de ceux mentionnés ci-dessus, les bords 26 et 28 étant néanmoins en contact suivant une ligne de contact C.
De manière générale, les extrémités ouvertes 18, 24 sont situées côte à côte, et sont adjacentes le long d'une ligne C.
Le dispositif de traitement 2 permet de disposer la conduite 6 et le convertisseur 4 dans un espace réduit, tout en assurant la déviation des gaz d'échappement entre la conduite 6 et le convertisseur 4 où les gaz s'écoulent suivant des directions D1 et D2 différentes.
En effet, la disposition des extrémités ouvertes 18, 24 côte à côte (c'est-à-dire qu'elles ne sont pas en regard l'une de l'autre) et débouchant dans une même bouche 36 d'une cloche 8 recouvrant les extrémité ouvertes 18, 24, permet de limiter l'encombrement du dispositif de traitement 2 suivant l'axe L.
Par ailleurs, les extrémités ouvertes 18, 24 situées côte à côte et adjacentes le long d'une ligne C permettent de limiter l'encombrement du dispositif de traitement 2 dans un plan transversal à l'axe L.
Telle que représenté en pointillés sur le figure 3, l'orifice arrière 22 de la conduite 6 présente un profil circulaire.
Entre son orifice arrière 22 et son extrémité avant ouverte 24, la conduite 6 présente une section variant progressivement.
De préférence, l'aire de la section augmente progressivement de l'orifice arrière 22 vers l'extrémité ouverte avant 24 pour ralentir les gaz d'échappement avant leur entrée dans le convertisseur 4. Comme on peut mieux le comprendre sur la figure 1 , une telle conduite 6 peut être réalisée en deux coques 60, 62 reliées suivant des lignes de jonction 64, par exemple par un cordon de soudure (une seule ligne de jonction étant visible sur la figure 1 ).
Dans l'exemple illustré, chaque ligne de jonction 64 s'étend depuis une extrémité en pointe de l'extrémité ouverte 24 en croissant de lune jusqu'à l'orifice arrière 22.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le dispositif de traitement 2 diffère du mode de réalisation précédent en ce que l'extrémité ouverte avant 18 du convertisseur 4 et l'extrémité ouverte avant 24 de la conduite 6 ne sont pas adjacentes.
Les extrémités ouvertes avant 18, 24 sont situées à distance l'une de l'autre dans le plan commun P.
Une entretoise 66 est disposée entre leurs bords 26, 28, et fixée sur ceux-ci, par exemple à l'aide de cordons de soudure 68. L'entretoise 66 s'étend dans le plan commun P.
L'entretoise 66 facilite la fixation de la conduite 6 sur le convertisseur 4 en ménageant un espace plus important pour réaliser les cordons de soudure 68.
Comme représenté sur la figure 5, l'entretoise 66 permet de prévoir des extrémités ouvertes avant 18, 24 ne présentant pas des profils complémentaires.
La ligne de liaison S de la cloche 8 est fermée et s'étend Ie long du bord 38 en entourant les extrémités ouvertes avant 18, 24. La ligne de liaison S s'étend en partie le long du bord 26, en partie le long du bord 28, et en partie le long de bords 69 de l'entretoise 66 qui s'étendent entre les extrémités ouvertes avant 18, 24.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6, le dispositif de traitement 2 diffère du premier mode de réalisation en ce que la conduite 6 est délimitée, dans un tronçon situé à proximité de l'extrémité ouverte avant 24, par l'enveloppe 10. Pour ce faire, le conduite 6 comprend une première paroi 70 s'étend jusqu'à l'extrémité ouverte avant 24, et une deuxième paroi 72 qui s'interrompt à distance de cette extrémité ouverte avant 24 et rejoint l'enveloppe 10 sur laquelle elle est fixée de façon étanche.
Un tronçon de la conduite 6 du côté de l'orifice arrière 22 est par conséquent délimité entre la première paroi 70 et la deuxième paroi 72, le tronçon du côté de l'ouverture ouverte avant 24 étant délimité entre la première paroi 70 et l'enveloppe 10.
Le bord 28 de l'enveloppe 10 délimite intérieurement l'extrémité ouverte avant 18, et extérieurement et en partie l'extrémité ouverte avant 24 de la conduite 6. Les bords des extrémités ouvertes avant 18, 24 sont ici aussi adjacents au niveau d'une ligne correspondant au bord 28.
En variante, les extrémités ouvertes avant 18, 24 ne sont pas situées dans le même plan commun P, mais dans des plans parallèles et décalés, ou des plans inclinés l'un par rapport à l'autre. Dans ce cas, la bouche 36 de la cloche 8 n'est pas plane mais gauche.
De manière générale, une conduite 6 et une cloche 8 telles que décrites sont disposées en entrée et/ou en sortie du convertisseur 4.
De manière également générale, l'invention s'applique à tous types de dispositifs de traitement, et pas seulement à ceux comprenant des convertisseurs catalytiques. Par exemple, l'invention s'applique aux dispositifs de traitement comprenant des filtres à particules.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Dispositif de traitement des gaz d'échappement pour véhicule automobile, du type incluant :
- un convertisseur (4) comprenant une chambre (16) recevant des moyens de traitement (12) des gaz d'échappement, la chambre (16) présentant une extrémité ouverte (18) d'entrée ou de sortie des gaz d'échappement ;
- une conduite (6) prévue pour la circulation des gaz d'échappement entrant ou sortant par ladite extrémité ouverte (18) de la chambre (16), ladite conduite (6) comprenant une extrémité ouverte (24) d'entrée ou de sortie des gaz d'échappement ; caractérisé en ce qu'il comprend une cloche (8) en forme de coupelle comprenant une bouche (36) délimitée par un bord (38), la bouche (36) étant disposée en regard des extrémités ouvertes (18, 24) de la chambre (16) et de la conduite (6) de façon que les extrémités ouvertes (18, 24) de la chambre (16) et de la conduite (6) débouchent dans la cloche (8) par ladite bouche (36), la cloche (8) étant fixée sur la conduite (6) et le convertisseur (4) suivant une ligne de liaison fermée (S) s'étendant le long du bord (38) de la bouche (36) et entourant lesdites extrémités ouvertes (18, 24).
2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la conduite (6) est fixée au niveau de son extrémité ouverte (24) sur le convertisseur (4).
3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités ouvertes (18, 24) sont adjacentes le long d'une ligne.
4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le convertisseur (4) comprend une enveloppe (10) délimitant intérieurement la chambre (16), l'enveloppe (10) comprenant un bord (28) délimitant intérieurement l'extrémité ouverte (18) de la chambre (16) et extérieurement l'extrémité ouverte (24) de la conduite (6).
5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la conduite (6) présente un bord (26) délimitant l'extrémité ouverte (24), le convertisseur (4) comprend un bord (28) délimitant l'extrémité ouverte (18), lesdits bords (26, 28) étant en contact au niveau d'une ligne.
6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité ouverte (18) de la chambre (16) et l'extrémité ouverte (24) de la conduite (6) sont distantes.
7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise (66) interposée entre les extrémités ouvertes (18, 24).
8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une portion du bord (38) de la cloche (8) est soudée sur l'extrémité ouverte (24) de la conduite (6).
9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une portion du bord (38) de la cloche (8) est soudée sur l'extrémité ouverte (18) du convertisseur (4).
10.- Ligne d'échappement, caractérisé en ce qu'elle comprend un dispositif de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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