Brevet FR2393936A1 — publié le 19790105

L'invention a pour objet un dispositif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne avec un catalyseur et une sonde 02. Le catalyseur de ce dispositif d'épuration des gaz d'échappement est un catalyseur à trois voies qui diminue donc la teneur des gaz d'échappement en oxyde de carbone, en azote, en hydrocarbures. Ce catalyseur à trois voies travaille avec une sonde 02. Pour des raisons de techniques de réglage, il est cependant indispensable que la sonde commandant le mélange de combustion soit alimentée par les gaz d'échappe ment de tous les cylindres. D'autre part, il est nécessaire que les conduits d'échappement ne soient rassemblés en un point qu'après avoir quitté le moteur, point où chaque cylindre ne perturbera plus les autres. I1 est cependant nécessaire que la sonde 02 soit montée aussi près que possible du moteur, parce que si elle en est trop éloignée, le niveau de température requis pour elle n'est plus disponible. Le but de l'invention est de faire la synthèse de ces exigences contradictoires dans un dispositif d'épuration des gaz d'échappement. Ce problème est résolu de la manière suivante par l'invention : les pipes d'échappement de chaque cylindre ou les collecteurs de groupes de cylindre sont séparés au-delà du catalyseur, et la sonde 02 est installée directement après le dernier coude d'échappement, de telle manière qu'elle soit, malgré tout, alimentée par un mélange gazeux représentatif de tous les cylindres.A cet effet, les pipes d'échappement sont accolées les unes aux autres, au point de raccordement aux coudes d'échappement, de façon telle que les pipes d'échappement de chaque cylindre ou groupe de cylindres présentent, cependant, une cloison de séparation commune, cloison dans laquelle est fixée la sonde 02. Dans la pratique, cette mesure peut être réalisée en prévoyant que la sonde 02 présente un capteur cylindrique auquel soit raccordée une partie filetée dotée d'un secteur à méplat, partie filetée à partir de laquelle, après une douille de protection, fasse saillie le raccord de contact électrique, un alésage étant réalisé dans la cloison de séparation, alésage que remplit le capteur cylindrique lorsque la partie filetée de la sonde est vissée dans le taraudage prévu à cet effet. Etant donné que de fortes tensions thermiques peuvent prendre naissance lors de la réunion des pipes d'échappement des groupes de cylindres à leur jonction avec le coude d'échappement, il est convenable de prévoir un raccord élastique dans le collecteur d'échappement avant la cloison de séparation ou en amont du point de rassemblement des pipes d'échappement dans le collecteur. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple d'exécution illustré par des figures. Cette description fait apparattre d'autres détails de l'objet de l'invention. Les figures représentent Fig. 1 : un moteur à combustion interne équipé du système dtéchappement objet de l'invention. Fig. 2 : une coupe II-II (rabattue de 900 et à plus grande échelle) des collecteurs accolés, dans lesquels, suivant le principe de l'invention, une sonde 02 est montée. La sonde 02 devant être alimentée par les gaz d'échappement sortant des cylindres 1 à 6 (non représentés) du moteur à combustion interne, les flots de gaz de chaque cylindre étaient jusqu'à présent collectés dans un même tube relié aux coudes d'échappement dans lequel, à cet endroit, la sonde 02 était installée. Des perturbations du système d'échange gazeux du moteur étaient provoquées par cette précédente forme de regroupement des circuits d'échappement en un collecteur général, perturbations ayant comme conséquence des pertes de puissance notables par rapport à des conduits d'échappement sépares. Le positionnement de la sonde, loin du moteur, en un endroit où le regroupement des conduits d'échappement serait possible sans pertes de puissance, n'est pas réalisable parce que la température de fonctionnement nécessaire à la sonde ne peut plus être atteinte. Sur l'exemple d'ézécution présenté fig. 1, les gaz d'échappement sont tout d'abord, à leur sortie du moteur à com bustion-interne, conduits dans les coudes d'échappement 2 à 7. Les groupes de cylindres qui ont les plus gros écarts d'allumage-les uns par rapport aux autres, à savoir le groupe des cylindres 1 à 3 non représentés, ainsi que le groupe des cylindres 4 à 6, également non représentés, avec les coudes 2 à 4 et 5 à 7, sont rassemblés chacun dans leurs collecteurs numérotés 8 et 9. Ces collecteurs 8 et 9 qui se prolongent encore dans le catalyseur 10, sont accolés l'un à l'autre de telle façon que les canaux d'échappement séparés se trouvant à l'intérieur présentent une cloison de séparation commune ll dans laquelle la sonde 02 est installée.La sonde 02 a une partie capteur cylindrique 13 prolongée par une partie filetée 14 présentant des méplats 15 formant écrou hexagonal permettant l'usage d'une clef plate pour le serrage Au-dessus de cette partie hexagonale 15, sur la sonde 12, se trouve un capot de protection 16, puis une pièce de raccordement 17 réalisée dans un matériau conducteur permettant une connexion électrique servant à transmettre les signaux émis par la sonde 12. Un trou est réalisé dans la cloison de séparation 11, trou dans lequel se loge le capteur cylindrique 13, de telle manière qu'entre lui et la cloison subsiste un jeu d'environ 1 à 2 mm lorsque, comme le représente la fig. 2, la partie filetée 14 de la sonde 12 est vissée dans le taraudage réalisé à cet effet, taraudage situé à proximité de la jonction des parois cylindriques des collecteurs 8 et 9, mais en dehors de la cloison 11. Comme la figure 1 le montre, les coudes d'échappement 2, 3 et 4, des cylindres 1 à 3 non représentés en détail sont rassemblés dans un collecteur 8. D'autre part, les coudes d'échappement 5, 6 et 7 des cylindres 3 à 6, non représentés, sont rassemblés dans un collecteur 9. Etant donné que dans ces collecteurs, des températures de niveaux différents peuvent régner, il est opportun de protéger ces collecteurs contre les risques de dilatation par un joint de dilatation 18 monté dans le collecteur 8. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne avec un catalyseur et une sonde 02, caractérisé par le fait que les conduits d'échappement de chaque cylindre ou les collecteurs d'échappement de groupe de cylindres sont disposés séparément jusqu'au delà du catalyseur et que la sonde 2 est placée directement après le dernier coude d'échappement, de façon telle qu'elle soit, malgré tout, alimentée par un mélange gazeux représentatif de tous les cylindres. 2 - Dispositif d'épuration des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les conduits d'échappement faisant suite aux coudes d'échappement sont Juxtaposés de telle façon que les conduits d'échappement de chaque cylindre ou groupe de cylindres séparés présentent une cloison de séparation commune, dans laquelle la sonde 02 est montée. 3 - Dispositif d'épuration des gaz d'échappement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la sonde 02 présente un capteur cylindrique prolongé par une partie filetée avec des méplats formant écrou hexagonal d'où sort, après un capot de protection, la pièce de connexion pour une liaison électrique, et par le fait qu'un perçage est réalisé dans la cloison de séparation, perçage rempli exactement par le capteur cylindrique quand la partie filetée de la sonde est vissée dans le taraudage prévu à cet effet, taraudage situé à proximité de la Jonction des parois cylindriques des collecteurs, mais en dehors de la cloison de séparation. 4 - Dispositif d'épuration des gaz d'échappement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'avant que les conduits d'échappement soient accolés, conduits séparés par une cloison de séparation, un joint de dilatation est monté, avant la cloison, dans le conduit d'échappement ou le collecteur d'échappement.