Brevet FR2697868A1 — publié le 19940513

La présente invention concerne une structure de support d'au moins un matériau de catalyse de gaz d'échappement d'un moteur, notamment de véhicule automobile. Pour lutter contre la pollution engendrée par les gaz d'échappement des moteurs de véhicules automobiles, on utilise de plus en plus des pots catalytiques agencés de manière étanche entre deux parties tubulaires du tube d'échappement des gaz. Un tel pot catalytique comporte une enveloppe dans laquelle est disposée une structure de support de matériaux catalytiques, cette structure étant traversée par un flux de gaz s'écoulant au contact des matériaux catalytiques. Les structures connues actuellement sont des structures métalliques ou en céramique définissant de nombreux canaux s'étendant dans la direction de l'écou- lement des gaz. La paroi des canaux est recouverte d'une couche superficielle active comportant un ou plusieurs matériaux de catalyse des gaz. Lorsque les gaz chauds émanant du moteur circulent au contact de la surface de catalyse, ils subissent une réaction chimique, favorisée par les matériaux chauffés par les gaz, ce qui provoque une transformation des composants polluants des gaz en composants non polluants. Une telle structure est agencée relativement près du collecteur d'échappement du moteur pour permettre une montée en température des matériaux catalytiques relativement rapide. On a constaté que dans chaque canal la réaction chimique est plus importante dans une zone proche de l'ouverture d'entrée des gaz que dans le reste du canal. Un tel phénomène est dû au fait que l'écoulement des gaz est turbulent dans ladite zone d'entrée du canal, alors qu'il est laminaire dans le reste de celui-ci. Par ailleurs, un écoulement laminaire provoque un échauffement de la couche superficielle de matériaux de catalyse moins rapide qu'un écoulement turbulent, ce qui retarde le début de la réaction chimique et donc la dépollution lors de la mise en route du moteur. Une telle structure possède donc une efficacité relativement faible car l'écoulement est laminaire sur la majeure partie de la longueur des canaux. Il est par conséquent nécessaire de prévoir des canaux relativement longs, ce qui accroît le coût, le poids et l'encombrement des pots catalytiques comportant des structures de ce type. Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé dans l'état de la technique d'utiliser des structures de support comportant au moins une couche de fils métalliques entrelacés revêtus dudit au moins un matériau de catalyse, et à travers laquelle s'écoulent les gaz. On trouvera des exemples de telles structures dans les documents FR-A-2 479 323, DE-U-8 710 710, US-A-3 495 950 et JP-A-63 315 152. Les structures décrites dans ces différents documents comprennent en effet au moins une couche de fils métalliques entrelacés et par exemple enroulée sous forme d'une bobine, le gaz s'écoulant radialement dans celle-ci. Ces structures présentent une meilleure efficacité que les structures classiques à canaux tout en étant moins coûteuses. Cependant, des essais ont montré que ces structures se dégradaient très rapidement. On conçoit en effet que ces structures sont portées à des températures relativement élevées et sont soumises à des sollicitations extrêmement importantes et variables du fait des modifications de charge du moteur. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de support d'au moins un matériau de catalyse de gaz d'échappement d'un moteur notamment de véhicule automobile, du type comportant au moins une couche de fils métalliques entrelacés revêtus dudit au moins un matériau de catalyse, caractérisée en ce que les fils sont fixés rigidement les uns aux autres au niveau d'au moins une partie de leurs zones de contact. Avantageusement, les fils sont soudés. Selon un mode de réalisation, le soudage de ces fils est obtenu par décharge électrique entre deux électrodes disposées de part et d'autre de la couche de fils. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, qui représente de façon schématique un exemple de moyens -de soudage des fils d'une structure selon l'invention. On a représenté sur cette figure, une structure de support d'au moins un matériau de catalyse de gaz d'échappement d'un moteur notamment de véhicule automobile. Cette structure de support est désignée par la référence générale 1 sur cette figure et comporte au moins une couche de fils métalliques entrelacés revêtus dudit au moins un matériau de catalyse et enroulée sous la forme d'une bobine. Pour de plus amples renseignements concernant ces structures de support, on pourra par exemple se reporter au document FR-A-2 479 323 mentionné précédemment. On a également indiqué précédemment que les structures du type décrit dans ce document se dégradaient rapidement. Pour résoudre ces problèmes de dégradation, dans la structure de support selon l'invention, les fils métalliques sont fixés rigidement les uns aux autres au niveau d'au moins une partie de leurs zones de contact. Ceci peut être réalisé par exemple par soudage de ces fils les uns aux autres. Ce soudage peut par exemple être obtenu par décharge électrique entre deux électrodes, par exemple 2 et 3, disposées de part et d'autre de la couche, ces électrodes 2 et 3 étant reliées à une source d'énergie 4. Cette source d'énergie peut par exemple comporter un condensateur se déchargeant entre les deux électrodes pour engendrer des arcs électriques entre les fils et provoquer le soudage de ceux-ci. I1 a en effet été constaté qu'une telle décharge provoquait un soudage des fils de la structure de support les uns aux autres, au niveau des zones de contact de ceux-ci ou tout du moins d'une partie de celles-ci régulièrement réparties dans la couche, ce qui permet d'augmenter la rigidité mécanique de cette structure et sa résistance à la dégradation, en bloquant les déplacements de ces fils les uns par rapport aux autres. Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, la couche de fils est enroulée sous la forme d'une bobine et l'une 2 des électrodes est disposée dans la bobine, tandis que l'autre 3 se présente sous la forme de deux demi-coquilles disposées autour de cette bobine. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de cette couche et de ces électrodes peuvent être envisagés. De même, d'autres modes de fixation des fils les uns aux autres peuvent être envisagés comme par exemple par oxydation superficielle ou par collage des zones de contact de ceux-ci. Des essais ont montré qu'une telle structure supportait beaucoup mieux les variations de charge du moteur à température élevée et se dégradait beaucoup moins rapidement que les structures classiques. REVENDICATIONS 1. Structure de support d'au moins un matériau de catalyse de gaz d'échappement d'un moteur notamment de véhicule automobile, du type comportant au moins une couche (1) de fils métalliques entrelacés revêtus dudit au moins un matériau de catalyse, caractérisée en ce que les fils sont fixés rigidement les uns aux autres au niveau d'au moins une partie des zones de contact de ceux-ci. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils sont soudés les uns aux autres. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les fils sont soudés les uns aux autres par décharge électrique entre deux électrodes (2,3) disposées de part et d'autre de ladite couche (1). 4. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils sont fixés les uns aux autres par oxydation superficielle de ceux-ci. 5. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils sont fixés les uns aux autres par collage de ceux-ci.