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PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A, COMBUSTION INTERNE,
L'invention a pour objet des perfectionne- monta aux moteurs à combustion interne du type dans lequel un compresseur Root, un oompresseur à engre- nages ou un oompresseur rotatif d'un type analogue est monté sur le oonduit ou le tuyau d'aspiration ou d'arrivée d'air, dans le but d'envoyer dans le moteur tout ou partie de l'air de combustion ou de l'air de balayage destiné aux cylindres.
L'invention est caractérisée par le fait que, sur le tuyau d'arrivée d'air, on place un silen- cieux du type dans lequel les ondes sonores sont neu- tralisées par l'interférence entre deux filets d'air qui sont oontraints de passer par des passages de longueurs inégales (silencieux a interférence ).
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L'emploi de tels silencieux est connu sur les tuyaux d'échappement des moteurs à combustion interne afin d'amortir le bruit provenant de l'éohap- pement ; mais, en général, on n'obtient ainsi aucun ré- sultat satisfaisant. Il est, à savoir, difficile de fixer une fréquence définie sur laquelle on puisse se baser pour calculer la longueur des passages dans le silenoieux. En admettant que l'on choisisse la fréquence fondamentale, c'est-à-dire un nombre de périodes correspondant au nombre d'éohappements par seconde, il serait nécessaire de donner aux passages *ne grande longueur, et, en fait, il ne se'produirait pas réellement ine interférence, mais on arriverait seulement à ce résultat que les ondes se suivent aveu une différence de phase d'une demi-longueur d'onde.
Par exemple, dans un moteur six cylindres à deux temps tournant à 160 tours par minute, le nombre d' échappements par seconde sera de 6 x 160 - 16, ce qui
60 correspond à des osoillations élastiques ayant pour longueur d'onde 500- environ 31. 3 mètres (la vitesse
16 des ondes sonores dans les gaz de l'éohappement étant d'environ 500 mètres /seconde), Par suite, la différence de longueur entre les deux passages à travers lesquels circuleront les deux filets d'air que l'on cherche à faire interférer devra être d'environ 16 mètres.
Il faut, en outre, remarquer qu'il est pratiquement impossible de fixer aucune valeur définie correspondant aux ondes harmoniques supérieures, puisqu'il est impossible d' analyser les ondes sonores qui parcourent le tuyau d'é- ahappement pendant la période de l'échappement. Pour toutes ces raisons, il est impossible d'obtenir de bons résultats avec le silencieux à Interférence lorsqu'on cherche à amortir le bruit de l'échappement.
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Au contraire,, dans les conduits d'aspiration ou d'arrivée d'air comportant un compresseur rotatif, le brait provient principalement du compresseur lui-même et prend le caractère d'un son musical ou d'un bourdon- nemente Comme le nombre de rotations du compresseur est, en général, relativement élevé et commefl en outre, pour chaque tour, le nombre de fois que l'arrivée d'air est coupée correspond au nombre total de dents ou de pales du rotor, on obtiendra des oscillations de grande fré- quenoe et, par suite, de faible longueur d'onde,, de sorte qu'il sera possible de construire un silencieux avec des dimensions relativement faibleso
Par exemple,
dans un compresseur à engrenages comprenant deux roues dentées portant chacune quatre dents et tournant à la vitesse de 480 tours à la minute, l'air est propulsé suivant un nombre de pulsations par seconde égal à 8 x 480 64, nombre de périodes auquel correspond
60 comme longueur d'onde 344 5, 4 mètres (la vitesse des
64 ondes sonores dans l'air aspiré n'étant que d'environ 344 mètres/seconds), de sorte que la différence entre les longueurs des trajets dans le silencieux devient seulement 2 7 mètres.
L'utilisation d'un silencieux à interférence permet, non seulement d'amortir d'une manière éffioace le bruit produit par le compresseur rotatif, mais of- fre,en outre, l'avantage de supprimer pratiquement tout étranglement de l'air passant par le silencieux, étant donné quil n'est nullement nécessaire d'étrangler la section transversale des conduits, contrairement à ce qui est le cas dans beaucoup d'autres silencieux dans lesquels le oourant d'air rencontre une résistance ap- préoiable, lorsque ce courant d'air traverse des ouver- tures étroites et lorsqu'il est brusquement dévié dans le but d'éviter la propagation des pulsations
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Suivant l'invention, on utilisera de préférenoe un silencieux à interférence de ce type,
dans lequel le courant d'air le long duquel se propage le bruit à amor- tir est devise à plusieurs reprises, puis réuni de nou- veau à lui-même, ce qui permet d'éliminer des tons cor- respondant à divers nombres d'oscillations.
Le silencieux peut, par exemple, être constitué par un récipient ou une boîte comportant un certain nom- bre de cloisons parallèles, une'sur deux des cloisons étant munie d'une seule ouverture au voisinage de son mi- lieu, tandis que les autres cloisons portant deux ouver- tures situées à la plus grande distance possible l'une de l'autre. Chacune des ouvertures simples, placées au voi- sinage du milieu, peut être décalée d'une manière différente par rapport au milieu de la partie'de la cloison voisine qui se trouve entre les ouvertures. De cette manière, on obtient un déplacement différent des ondes sonores cha- que fois que le courant d'air est divisé, puis réuni à nouveau.
Les ouvertures des cloisons sont, de préférence, oblongues, leur direction longitudinale étant perpendiou- laire à la direction du déplacement des courants d'air entre les cloisons.
Le silencieux peut être constitué par une boî- te cylindrique contenant une ou plusieurs autres boîtes cylindriques de même axe, chacune de ces boîtes étant percée d'une fente consistant en une ou plusieurs ouver- tures et dirigée à peu près suivant les génératrices du cylindre. Les fentes des divers cylindres sont, de préfé- rence, décalées les une par rapport aux autres dans le sens de la périphérie, de telle sorte que le courant d'air qui est contraint de passer successivement à travers les cylindres soit divisé en deux courants qui parcourent des
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distances de longueurs inégales en allant de la fente de l'un des cylindres jusqu'à leur point de rencontre dans la fente du cylindre suivant.
Les divers cylindres peuvent être décalés les uns par rapport aux autres en les faisant tourner de sorte que le silencieux peut ainsi être réglé pour s'adapter à certaines ondes sonores qui parcourent le courant d9air.
Comme troisième exemple de construction pra- tique de silencieux, on peut prendre in silencieux con- sistant en une boîte cylindrique contenant une cloison en forme de spirale également cylindrique et une cloi- son plane placée au milieu du premier cylindre et per- pendiculaire à ses génératrices munie d'ouvertures au centre de la boîte et à sa périphérie (c'est-à-dire auprès de la spire la plus extérieure de la spirale), la partie axiale de la botte étant constituée par un tube cylindrique ouvert à ses deux extrémités (en regardant dans la direction des génératrices de la botte). Dans ce tube se trouvent des ouvertures latérales,, tandis qu' au-dessus et'au-dessous de l'ouverture centrale de la cloison plane sont disposées des chicanes parallèles à cette cloison et munies d'ouvertures.
Ces ouvertures sont décalées par rapport à l'ouverture centrale précitée,de manière que l'air entrant par une extrémité du tube soit divisé en deux courante dont l'un passe à travers le tube oentral et change dé direction à son passage dans les chicanes, tandis que l'autre courant est défléchi latéra- lement à travers l'ouverture latérale supérieure du tube central dans la chambre supérieure en forme de spirale et, de là, passe à travers l'ouverture de la cloison de sé- paration plane située vers l'extérieur de la botte, après quoi, ce courant revient à travers la chambre en spirale inférieure et l'ouverture latérale inférieure du tube central pour pénétrer dans ce dernier où il ren- @ contre le premier courant.
- à
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Sur les dessins annexés, on a représenté sohé- matiquement, à titre d'exemple, trois.modes de réalisa- tion conformes à ceux qui viennent d'être mentionnés.
Les figures 1 et 2 sont respectivement une ooupe verticale et une coupe transversale d'un mode de réalisation.
Les figures 3 et 4 sont des vues correspondan- tes d'un second mode de réalisation, et, les figures 5 et 6 sont des vues semblables d'un troisième mode de réalisation.
Le silenoieux représenté sur les figures 1 et 2 est constitué par une botte, 21, dont le fond est muni d'un grand nombre d'ouvertures, 22, qui peuvent être reliées, par exemple, au filtre à poussière du tu- yau d'aspiration d'une pompe à engrenages. Cependant le silencieux peut également être intercalé dans le tuyau de refoulement du compresseur. La botte 21 est munie de cloisons horizontales, 23-29. Dans la cloison infé- rieure 23 se trouve une ouverture, 30, dont la largeur paraît faible dans la figure 1, mais dont la longueur en effet, correspond à la largeur totale de la boîte représentée figure 2. Douverture 30 est placée dans le sens longitudinal à une certaine distance du milieu de la botte.
La cloison voisine, 24, comporte deux ouvertures 31, placées aussi près que possible des extrémités, 21a, de la bote.. Dans la cloison suivante, 25, est une ouver- ture, 32, correspondant, tant au point de vue de la forme,' qu'au point de vue des dimensions, à l'ouverture 30 de la cloison 23, mais décalée par rapport à cette dernière, de sorte que les deux courants en lasquels se divise l'air qui pénètre par l'ouverture 30 exéoutent des trajets différents d'une quantité telle qye les ondes aoousti- ques d'un certain ton se porpageant dans le courant d'air soient décalées l'une par rapport à l'autre d'un nombre
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il , impair de demi-longueurs d'onde, d'où /résulte que ce ton '/ est étoufféo D'une manière correspondante,
l'ouverture, 34, de la cloison 27 est décalée par rapport à l'ouverture 32, de sorte qu'ici encore les ondes aooustiques soient dé- calées, Enfin l'ouverture 36 de la cloison 29 est déoa- lée par rapport à l'ouverture 340 Les cloisons intermé- diaires, 26 et 28 sont munies, comme la cloison 24, d'ouvertures;) 33 et 35, qui sont percésa aussi près que possible des extrémités 21a de la boîte. Lorsque le oourant d'air a traversé les intervalles entre les cloi- sons et qu'il séchappe par l'ouverture 36, il a été divisé en deux filets et réuni en un seul filet trois fois, ce qui permet d'étouffer trois tons divers dans le courant d'air.
En outre, ce dispositif étouffe les tons de celles dont la longueur d'onde est un sous-multi- ple impair des tons en question. Le courant d'air quitte la boite à travers l'ouverture 37 percée à sa partie supérieure..
Le silencieux représenté figures 3 et 4 est constitué par une boîte cylindrique, 1, percée dans son fond d'une ouverture, 2, qu'une bride, 3, permet de relier au tuyau ou à la lumière d'aspiration d'un oompresseur rotatifo A l'intérieur du cylindre 1 et concentriquement à ce dernier sont disposés plusieurs cylindres, 4,5,6,7 de diamètre décroissante Ces cylin- dres sont en fer, en acier ou en tout autre métal. Le cylindre intérieur, 8, porte, en un seul point de sa périphérie, une découpure allongée, 9 (figure 4), De même, le cylindre 7 porte une découpure, 10, ayant sensiblement la même forme.
Les cylindres 6,5,4 por- tent des découpures correspondantes, 11,12,13, Si l'on suppose qu'un oourant d'air arrive par l'intérieur du cylindre 8 et, à travers la fente 9, pénètre dans
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la ohambre annulaire entre les cylindres 8 et7, ce cou- rant d'air pourra atteindre la fente 10 par deux che-
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mins de longueurs inhales, comme on le voit sur le dessin. La différence de longueurs entre ces deux che- mins est réglée de manière à correspondre à une demi- longueur d'onde ou à un nombre impair de demi-longueurs d'onde de l'un des tons véhiculés par le courant d!air, d'où résulte que ce ton se trouve étouffé.
De manière correspondante, la fente 11 du cylindre 6 est déplacée par rapport à la fente 10 du cylindre 7, de sorte que les ondes sonores d'un autre ton donné ou les harmoni- ques de celui-ci sont étouffées dans le courant d'air allant de la fente 10 à la fente 11. La fente 12 peut être décalée par rapport à la fente 11 de la même ma- nière, de façon à étouffer un troisième ton et la fen- te 13 par rapport à la fente 12, de manière à e étouf- fer un quatrième.
Lorsque l'air a passé à travers toutes les fentes et tous les intervalles entre les cylindres, il pénètre dans la ohambre 14 située à la partie inférieure du cylindre 1, d'où il s'échappe à travers l'ouverture
2. Il doit être entendu que le silencieux peut être utilisé dans les deux sens et peut aussi, si on le désire, être inséré dans le tuyau de refoulement du compresseur.
En outre, le dispositif est construit de telle manière que les cylindres 4,5,6,7 et 8 peuvent tourner les uns par rapport aux autres, de sorte qu'ils peuvent être réglés de manière que le déplacement relatif des fentes soit tel que ce soit préoisément les tons propagés par le oourant d'air ou de gaz qui soient étouffés.
Dans le mode de réalisation des figures 5 et
6, on utilise encore une boite cylindrique, 38, mais dans cette bote se trouve placé un tube central oylin- drique, 39. En 40 est une cloison horizontale séparant
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la boîte en un compartiment supérieur et en un compar- timent inférieure Dans le tube 39 sont placées deux chicanes, 41-42p qui n'obstruent pas complètement 11 espaoe libre à l'intérieur du tube. En effet, oes plaques sont perxées d'ouvertures,, 49, pour la plaque
41 et 50, pour la plaque 42. La cloison horizontale
40 porte également une ouverture centrale, 51, déca- lée par rapport aux ouvertures 49-50 de manière à permettre à l'air de circuler d'un bout à l'autre du tube 39.
La botte as renferme également une cloison, 43, en spirale;, celle-ci affectant la forme d'un oy- lindre & génératrices verticales et remplissant tout l'intérieur de la boïte, Les enroulements de la spi- rale laissent entr'eux un passage à la partie supérieure, en 44, et un passage correspondant à la partie infé- rieure en 45, ces deux passages communiquant entre eux par une ouverture, 47, dans la cloison horizontale 40, ouverture percée le plus près possible de la pa- roi de la botte, c'est-à-dire oontre la spire extrême de la spiraleo Le tube central 39 communique aveo le pas- sage 44 de la spirale par ybe ouverture latérale, 46, et avec le passage inférieur 45 par une ouverture laté- rale, 48,
Si 1 on suppose qu'un courant d'air pénètre dans le tube 39 à sa partie supérieure, comme il est indiqué par la flèche P de la figure 5, ce courant se divisera en deux parties, 1 une des parties passant, à travers l'ouverture latérale 46, dans le passage supérieur 44, puis, par l'ouverture 47, dans le passa- ge inférieur 45 et enfin rentrant, par l'ouverture laté- rale 48, dans la partie inférieure du tube 39o En ce point, elle rencontre la seconde partie du courant d'aire Celle-ci a traversé direotement le tube 39 en franchissant les chicanes 41, 40, 42 à travers les
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ouvertures 49,51,50.
De même que dans les autres modes de réalisation décrits précédemment, les deux oourants d'air ont subi le même nombre de changements de direc- tion pendant leur trajet, mais comme le trajet est plus long à travers les passages en forme de spirale, les ondes sonores des deux courants d'air ont été décalées les unes par rapport aux autres, de sorte qu'une série de tons se trouve étouffée. Ce seront un ton fondamen- tal et les tons dont les longueurs d'onde seront 1/3, 1/5, 1/7, 1/9, etc.. du ton fondamental.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés et il doit être entendu que ceux-ci ont été indiqués seulement à titre d'exemple.