Brevet FR2646506A1 — publié le 19901102

Les pots catalytiques prévus sur les conduits d'échappement d'un moteur à combustion interne ont pour but d'éliminer les oxydes de carbone et d'azote produit par le moteur. Ils sont prévus pour fonctionner avec un réglage- de richesse unitaire. En cas d'instabilité de ce point de fonctionnement, les réactions chimiques sont susceptibles de s'emballer. Ce phénomène, rapide, se déroule en général dans la partie amont de la structure catalytique et se traduit par une brusque élévation de température de celle-ci entraînant la destruction irréversible du milieu actif (métaux précieux constituant les catalyseurs) voire celle de la structure. Pour qu'un pot d'échappement catalytique continue de fonctionner, il est nécessaire d'arrêter la réaction avant qu'elle n'atteigne son seuil d'irreversabilité. La présente invention a pour objet un procédé pour mesurer la température d'un pot catalytique et, par suite, de détecter l'emballement de la réaction. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on fait passer des ondes ultra-sonores au travers de la structure du pot, qu'on mesure le temps de propagation de ces ondes et qu'on détermine la valeur moyenne de la température du pot à partir de ce temps de propagation. La différence d'impédance acoustique entre la structure catalytique et le flux gazeux qui traverse le pot fait que les ondes ultrasonores restent confinées dans la structure. Le temps de propagation des ondes sonores est donc indépendant du flux gazeux. Par contre, il dépend de la température. Du fait de la diffraction et de la diffusion par la structure catalytique, on détermine la présence d'un emballement des réactions, quelle que soit la zone où se produit cet emballement. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre-de ce procédé. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend deux transducteurs fixés sur la structure du pot, de part et d'autre de celle-ci, un générateur d'impulsions connecté à l'un des transducteurs, et des moyens électroniques d'analyse pour mesurer le temps séparant l'émission d'une impulsion et la réception de cette impulsion par l'autre transducteur. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en coupe d'un pot catalytique; La Figure 2 est un schéma du circuit électronique du dispositif; La Figure 3 montre une variante de la Figure 1. A la Figure 1, on voit un pot catalytique 1 comprenant une structure active 2 en céramique qui est logée dans une enveloppe 3 avec interposition d'un joint d'étanchéité 4. Un transducteur émetteur 5 est collé par du ciment réfractaire 6 sur la structure 2. Un transducteur récepteur 7 est collé par du ciment réfractaire 8 sur la structure 2, en regard du transducteur 5. Un générateur d'impulsions 9 est connecté au transducteur 5 et à deux circuits 10 et 11. Le circuit 10 est du type monostable, l'impulsion provenant du générateur 9 servant de signal de déclenchement. De son côté, le transducteur 7 est connecté à un comparateur de seuil 12 qui commande le circuit 11. Ce dernier génère une impulsion de longueur variable. Le début de l'impulsion correspond à l'arrivée de l'impulsion issue du générateur 9 et la fin à l'arrivée du signal provenant du comparateur de seuil 12. L'impulsion générée par le circuit 10 sert de référence et sa longueur correspondant au temps de propagation minimal en-dessous duquel apparaît le phénomène d'emballement. Un circuit 13 compare les impulsions provenant des circuits 10 et 11; si l'impulsion provenant du circuit 11 est plus courte que celle venant du circuit 10, un signal d'avertissement est envoyé en 14. Dans la variante de la Figure 3, les transducteurs 5 et 7 sont disposés sur des tampons isolants 15 et 16 appelés "buffers" collés sur la structure 2 et assurant l'isolation thermique des transducteurs qui supportent mal la chaleur. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. Revendications 1. Procédé de mesure de la température interne d'un pot d'échappement catalytique, caractérisé en ce qu'on fait passer des ondes ultra-sonores au travers de la structure du pot, qu'on mesure le temps de propagation de ces ondes et qu'on détermine la valeur moyenne de la température du pot à partir de ce temps de propagation. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux transducteurs (5 et 7) fixés sur la structure (2) du pot, de part et d'autre de celle-ci, un générateur d'impulsions (9) connecté à l'un (5) des transducteurs, et des moyens électroniques d'analyse pour mesurer le temps séparant l'émission d'une impulsion et la réception de cette impulsion par l'autre transducteur (7). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour mesurer le temps séparant l'émission d'une impulsion et la réception de cette impulsion par le transducteur (7) comprennent un premier circuit (11) générant une impulsion de longueur fixe et déclenché par une impulsion du générateur, un second circuit (12) générant une impulsion de longueur variable arrêtée par le signal provenant du transducteur (7), et un troisième circuit (13) comparant les impulsions provenant des deux premiers circuits. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les transducteurs (5 et 7) sont disposés sur des tampons isolants (15 et 16) fixés sur la structure (2).