Brevet FR2138113A1 — publié le 19721229

i 2138113 La présente invention concerne une pompe à air pour la postcombustion des gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant un mécanisme d'entraînement de la pompe qui est indépendant de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne du véhicule. 5 Une telle pompe est connue, notamment par le brevet britan nique n° 1.143.650. Bien que cette exécution connue d'une pompe à air comprenne une poulie à courhroie qui est entraînée en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, entre cette poulie et la pompe à air proprement dite est disposé un engrenage ou un dispositif analogue, 10 au moyen duquel la vitesse de rotation de la pompe à air peut être modifiée par rapport à celle du moteur à combustion interne. Le mécanisme d'entraînement connu pour une telle pompe a l'inconvénient que l'engrenage supplémentaire nécessite de la place et consomme de l'énergie inutilement, et renchérit l'ensemble du mécanisme. De plus, la pompe doit être installée 15 à un endroit déterminé du véhicule. Enfin, la pompe à air ne peut tourner que lorsque le moteur à combustion interne marche. L'invention vise à éviter ces inconvénients et à créer une pompe à air du type mentionné au début, mais qui puisse également fonctionner sans que le moteur à combustion interne du véhicule tourne, qui puisse Être 20 montée à n'importe quel endroit et qui puisse Être fabriquée à un prix relativement bas. Conformément à 1'invention,, ce résultat est obtenu par le fait que la pompe à air est entraînée par un moteur électrique. Selon un perfectionnement avantageux d'une pompe à air 25 suivant l'invention, le moteur électrique est un moteur à courant continu qui est alimenté en courant continu à partir du réseau de bord du véhicule automobile. Grâce à un tel agencement, le moteur d'entraînement peut être fabriqué à un prix relativement bas et son branchement est simple. 30 Ifo autre perfectionnement de l'objet de l'invention est caractérisé en ce que la pompe à air et le moteur électrique sont réunis en un bloc fonctionnel, en ce que le palier avant du moteur électrique, c'est-à-dire le palier tourné vers la pompe à air, constitue en même temps un palier pour cette pompe à air, et en ce que le corps de la pompe à air forme une 35 pièce avec le corps de palier avant - tourné vers la pompe à air - du moteur électrique. 72 17913 2 2138113 Une telle réalisation permet d'obtenir une unité ou bloc fonctionnel très économique. Selon une autre caractéristique avantageuse, le rotor de la pompe à air est monté en perte à faux sur l'arbre du moteur électrique. Cet 5 agencement permet d'économiser un palier et de simplifier encore davantage la réalisation de la pompe. Un autre perfectionnement avantageux d'une pompe à air suivant l'invention est caractérisé en ce que l'air aspiré par la pompe à air traverse la carcasse du moteur électrique où il sert d'agent de refroi-10 dissement, en ce qu'un orifice pour l'admission de l'air est prévu sur le câté du moteur électrique situé à l'opposé de la pompe à air, et en ce qu'une cloison formant en mÊme temps corps de palier entre le moteur électrique et la pompe à air présente au moins une percée pour le passage de l'air aspiré. Grâce à ce circuit d'écoulement particulier de l'air, on obtient une meilleure 15 dissipation de la chaleur produite dans le moteur électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, représentant une coupe longitudinale d'une pompe à air suivant 20 l'invention et de son moteur d'entraînement électrique. Le dessin représente une unité comprenant une pompe à air 1, dont le corps de pompe 3 est à peu près cylindrique, et un moteur électrique 2. Dans le centre du corps 3 est disposé un axe 4 sur lequel sont montées en rotation deux aubes 5. L'axe 4 est fixé dans un flasque 6 qui ferme le 25 corps de pompe 3 du côté situé à l'extérieur. Dans le corps 3 est disposé, en plus des aubes 5, un rotor 7 que les aubes 5 traversent radialement. Le rotor 7 est fixé sur une pièce intermédiaire 8 à symétrie de révolution qui est elle-même calée sur un arbre 9 du moteur électrique 2. Le rotor 7 est donc monté en porte à faux sur 30 l'arbre 9 du moteur électrique 2. L'arbre 9 est soutenu en deux points : un point d'appui fixe constitué par un roulement à billes 10 qui est disposé dans une cloison 11 formant en même temps corps de palier entre le moteur électrique 2 et la pompe à air 1, et un point d'appui arrière à mobilité axiale constitué par 35 un roulement à aiguilles 12 qui est disposé dans un flasque 13 du moteur électrique 2. Cet agencement permet les dilatations de l'arbre 9, sans que cela entraîne la modification de la position axiale du rotor 7 dans le corps de pompe 3. 72 17913 3 2138113 Le corps 3 de la pompe à air 11 et le corps de palier avant - situé du côté de la pompe à air - du moteur électrique 2 forment donc une seule pièce. Le moteur électrique 2 est un moteur à courant continu dont 5 les aimants d'excitation sont constitués par des aimants à ox.yde. Le flasque . 13 du moteur électrique 2i situé sur le côté opposé à la pompe à air 1, présente une tubulure d'admission 14 pour l'air. La cloison 11 constituant en même temps le corps de palier entre le moteur électrique et la pompe présente en outre au moins une percée 15 pour le passage de l'air aspiré. 10 Le.dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante : Le moteur électrique 2 tourne le plus vite lorsque la charge est la plus faible. Par suite, le débit d'air fourni par la pompe 1 est au maximum lorsque le moteur à combustion interne tourne au ralenti, c'est-à-15 dire lorsque la pression à l'échappement est minimale. La puissance électrique nécessaire pour produire ce débit est faible. C'est pourquoi la pompe à air 1 peut être plus petite que si elle était entraînée par le moteur à combustion interne du véhicule automobile, par l'intermédiaire d'une courroie en V. La suppression de cette transmission à courroie permet en outre le montage de 20 la pompe à n'importe quel endroit. De plus, un mécanisme d'entraînement d'une telle exécution permet de faire tourner la pompe à air avajjt même que le moteur du véhicule ne soit déaarré. Cette particularité a son importance en cas d'utilisation d'un réacteur catalytique pour l'épuration des gaz d'échappement, en vue du 25 préchauffage de ce réacteur. Sur un véhicule dans lequel les gaz d'échappement sont soumis à une postcombustion, le débit d'air doit être adapté à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Cette exigence peut facilement être satisfaite par la régulation de la vitesse de rotation du moteur 30 électrique 2. Si un véhicule est équipé d'un réacteur thermique pour la postcombustion des gaz d'échappement, il faut produire un important excès d'air pour l'allumage du réacteur (alors que le moteur à combustion interne tourne au ralenti). Cet excès d'air doit être diminué au fur et à mesure 35 que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne diminue. Cette exigence peut être satisfaite au mieux par un dispositif suivant l'invention. 72 17913 4 2138113 Pour que le moteur électrique puisse également avoir un faible diamètre,, sans que cela se traduise par une accumulation de la chaleur produite par les pertes, on fait circuler l'air aspiré par la pompe à air à travers la carcasse du moteur électrique 2, où cet air sert d'agent de 5 refroidissement. Gomme indiqué par les flèches sur le dessin, l'air aspiré entre par la tubulure d'admission 14, traverse le moteur électrique 2 en emportant la chaleur qui y est produite, passe par la percée 15 de la cloison 11 - formant en même temps corps de palier - et parvient ainsi sur le côté aspiration de la pompe à air 1. Ce courant d'air permanent assure une dissi-10 pation convenable de la chaleur produite et le bon refroidissement du moteur électrique, dont la carcasse est par ailleurs fermée. 72 17913 5 2138113 REVEND ICAT IONS 1. Pcra.pe a air pjur la postcombusticn des gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant un mécanisme d'entraînement de la pompe qui est indépendant de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne du véhicule, caractérisée en ce que le mécanisme d'entraînement de la pompe 5 à air est un moteur électrique. 2. Pompe à air selon la revendication 1, caractérisée en ce v que le moteur électrique est un moteur à courant continu qui est alimenté en courant continu du réseau de bord du véhicule automobile. 3. Pompe à air selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en 10 ce qu'elle est réunie avec le moteur électrique pour former une unité ou bloc fonctionnel, et en ce que le palier avant - situé du côté de la pompe à air - du moteur électrique constitue en même temps un palier de la pompe à air. 4. - Pompe à air selon la revendication 3, caractérisée en ce 15 que son rotor est monté en porte à faux sur l'arbre du moteur électrique. 5. Pompe à air selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le corps de pompe et un corps de palier avant - situé du côté de la pompe à air - du moteur électrique forment une seule pièce. 6. Pompe à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 20 caractérisée en ce que l'air qu'elle aspire traverse la carcasse du moteur électrique où il sert d'agent de refroidissement. 7. Pompe à air selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un orifice d'admission pour l'air est prévu sur le côté du moteur électrique situé à l'opposé de la pompe à air, et en ce qu'une cloison 25 formant en même temps corps de palier entre le moteur électrique et la pompe à air présente au moins une percée pour le passage de l'air aspiré.