Brevet FR2810370A1 — publié le 20011221

La présente invention a trait à un procédé permettant nettoyage filtre à particules disposé sur une ligne d'échappement moteur à combustion interne. Les ensembles de filtrage à particules et régénération par postcombustion sur un catalyseur comportent d'une part un filtre ' particules, d'autre part un catalyseur de postcombustion, ces deux éléments étant disposés dans une enveloppe métallique unique présentant un orifice d'entrée, en amont pour recevoir les gaz en provenance du moteur, et un orifice en aval pour la sortie des gaz après filtration et régénération par postcombustion. En général, le filtre à particules est placé en aval du catalyseur de postcombustion dans l'enveloppe, de sorte que les gaz en provenance du moteur traversent d'abord le catalyseur de postcombustion avant de parvenir au filtre à particules. Après un certain temps d'utilisation, il est nécessaire de nettoyer le filtre à particules des cendres, notamment des cendres d'additifs au carburant, s'accumulent sur le filtre. Ce nettoyage est effectué notamment aspersion d'eau et d'air permettant de décoller et dissoudre les cendres. Si effectue ce nettoyage dans l'ensemble de l'enveloppe comprenant le catalyseur de postcombustion et le filtre à particules, on risque d'endommager le catalyseur de postcombustion. De plus la qualité de nettoyage n'est pas optimale. Pour éviter d'endommager le catalyseur de postcombustion et ne nettoyer que le filtre à particules, il est connu de réaliser l'enveloppe en deux parties successives, l'une contenant le filtre à particules et l'autre le catalyseur de postcombustion, les deux parties étant assemblées de part et d'autre d'un plan de séparation par des moyens d'assemblage tels qu'un système de brides soudées à la surface de chacune des deux parties de l'enveloppe. On peut ainsi séparer les deux parties pour nettoyer la partie contenant le filtre à particules. Comme il est indispensable de maintenir une étanchéité parfaite au niveau de la séparation, il est .nécessaire d'utiliser des brides massives serrant entre elles un joint d'étanchéité placé entre les brides. La fixation des brides nécessite l'utilisation de nombreuses vis avec écrous, l'ensemble de ces mesures augmentant le coût et l'encombrement radial de l'ensemble. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients. L'invention a pour objet un procédé de nettoyage filtre à particules disposé dans un ensemble susceptible de contenir, outre filtre, au moins un autre élément, tel qu'un catalyseur de postcombustion, axialement décalé dans une seule et même enveloppe destinée à être disposée sur une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, caractérisé ce que l'on utilise une enveloppe réalisée d'un seul tenant, sans séparation, qu'ensuite, pour un premier nettoyage, on coupe l'enveloppe entre le filtre et l'autre élément, puis l'on nettoie la partie contenant le filtre à particules, et l'on réunit à nouveau les deux parties, de façon telle que les dimensions globales de l'enveloppe restent sensiblement inchangées. Par dimensions globales sensiblement inchangées on entend le fait que les dimensions et notamment la longueur, ne sont pas modifiées façon à altérer ou modifier sensiblement le fonctionnement de l'ensemble. De préférence la variation de longueur n'excède pas 1 et plus préférentiellement 0,5 cm. On peut même prévoir un maintien identique de la longueur, grâce à une entretoise judicieuse. réunion des deux parties s'effectue de préférence par soudage au niveau de ligne de séparation entre les deux parties, mais d'autres moyens, par exemple collage peuvent être envisagés. préférence, on réunit les deux parties à l'aide d'une entretoise annulaire, avantageusement insérée entre les deux parties d'enveloppe. Toutefois, peut aussi utiliser une entretoise annulaire dans laquelle on emmanche deux parties d'enveloppe. fixation définitive au niveau de l'entretoise est effectuée de préférence soudure. L'entretoise présente aussi l'avantage faciliter l'accostage entre les deux parties de l'enveloppe et d'éviter les projections de soudure à l'intérieur de-l'enveloppe. Si l'on souhaite procéder ultérieurement à un nouveau nettoyage, on coupe à nouveau l'enveloppe à côté de la première découpe, notamment à côté de l'entretoise, on procède au nettoyage, puis l'on remonte les deux parties découpées de l'enveloppe, de préférence à l'aide d'une seconde entretoise que soude ensuite entre les parties. On peut éventuellement procéder de la meme façon pour d'autres nettoyages ultérieurs. De préférence, on utilise dans le procédé selon l'invention, une entretoise présentant, par exemple à sa périphérie, un relief destiné à être inséré entre les extrémités des deux parties d'enveloppe à réunir et les maintenir dans écartement précis. Ce relief peut être formé, par exemple, une collerette périphérique située dans la partie centrale de l'entretoise, ou languettes ou découpes disposées en plusieurs espacements angulairement écartés. L'enveloppe ainsi reconstituée peut donc conserver longueur constante, si le relief périphérique possède une épaisseur identique à la longueur la perte de matière résultant de la découpe, ou, en tout , une longueur proche de la longueur initiale de l'enveloppe. En outre, après nettoyage, l'enveloppe ne présente qu'une augmentation d'encombrement radial réduite, correspondant, en fait, à l'épaisseur d'un cordon de soudure. Enfin, grâce à l'utilisation de ces reliefs, l'ensemble ainsi reconstitué présente une très bonne étanchéité et une excellente tenue mécanique. L'invention a également pour objet l'utilisation d'une enveloppe réalisée d'un seul tenant, c'est-à-dire sans séparation préalable, et contenant le filtre à particules et un autre élément, tel que notamment, un catalyseur de postcombustion, pour la mise en oeuvre du procédé de nettoyage selon l'invention. L'invention a également pour objet l'ensemble comprenant l'enveloppe reconstituée par soudure de part et d'autre d'une entretoise après une opération nettoyage. L'invention a encore pour objet les entretoises adaptées à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue de l'enveloppe initiale avant nettoyage, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale d'un ensemble après une première opération de nettoyage, - la figure 3 représente une vue de cet ensemble après une seconde opération de nettoyage, - la figure 4 représente une vue agrandie au niveau des entretoises de la figure 2, - la figure 5 représente une vue en perspective d'une entretoise particulière selon l'invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1. On a représenté sur cette figure un ensemble de filtre à particules et de catalyseur à postcombustion comprenant une enveloppe métallique cylindrique 1 recevant, à l'une de ses extrémités, un embout de tubulure amont et à son extrémité un autre embout de tubulure aval 3, l'ensemble étant placé une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. L'intérieur de l'enveloppe est divisé en trois zones, 4, 5 et 6, la zone 4 contenant le catalyseur de postcombustion et la partie 6 le filtre à particules. La zone intermédiaire 5 possède aucun élément ni revêtement interne et constitue donc simplement une zone de transition entre les zones 4 et 6. Elle peut comporter une prise de sonde de température. Lorsque l'on estime qu'il y a lieu de nettoyer le filtre à particules, réalise une découpe circulaire dans le plan 7, ce qui permet de séparer les deux tronçons ou parties d'enveloppe, l'une contenant la zone 4 et une courte partie de la zone 5, l'autre contenant la zone 6 et la majorité de la zone 5. Après avoir nettoyé filtre à particules, l'on réassemble les deux parties ainsi découpées par emmanchement autour d'une entretoise annulaire 8, qui, comme on le voit sur figure 5 peut par exemple être réalisée par roulage et soudage d'une bande métallique préalablement découpée. Ces opérations sont effectuées après avoir séparé l'ensemble 1 d'avec la ligne d'échappement de moteur. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et l'entretoise 8 reçoit, à sa surface, des crevées ou demi-découpes 9 qui forment des reliefs périphériques disposés au milieu de l'entretoise, ces reliefs servant de butée extrémités des deux tronçons d'enveloppe 1 qui vont résulter de séparation. Une fois ces deux tronçons emmanchés de part et d'autre l'entretoise annulaire 7, et en contact respectif avec les reliefs 9, on réalise un cordon de soudure périphérique 10 qui complète la tenue mécanique garantit l'étanchéité. L'ensemble obtenu est représenté sur la figure 2. Si, ultérieurement, on souhaite à nouveau procéder à nouveau nettoyage du filtre à particules, on réalise une nouvelle séparation par découpe, cette fois-ci dans un plan 11 dans la zone 5, à l'écart de l'entretoise 8. On obtient ainsi ' nouveau deux parties d'enveloppe et l'on peut procéder au nettoyage du filtre particules. La réunion des deux parties se fait à nouveau en utilisant cette fois ' au niveau du plan de séparation 11, une seconde entretoise, exemple une entretoise 8, les deux parties provenant du découpage étant a nouveau réunies et soudées comme précédemment et cette fois-ci autour de nouvelle entretoise. On a représenté sur les figures 3 et 4 l'ensemble obtenu après le deuxième nettoyage, et pour lequel, à titre d'exemple, on a utilisé entretoise 12, différente d'une entretoise 8, cette entretoise 12, présentant lieu d'un certain nombre de demi-découpes telles que 9, une collerette périphérique centrale 13 jouant le même rôle de butée et d'écartement. Le cordon de soudure 14 réunit les parties 5 et 6 de part et d'autre de l'entretoise 12. REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage d'un filtre à particules disposé dans un ensemble susceptible de contenir, outre le filtre, au moins un autre élément, notamment un catalyseur de postcombustion, axialement décalé dans une seule et même enveloppe (1), caractérisé en ce que l'on utilise une enveloppe ) réalisée d'un seul tenant, sans séparation, qu'ensuite, pour un premier nettoyage, on coupe l'enveloppe (1) entre la zone (6) contenant le filtre et la zone (4) contenant l'autre élément, puis l'on nettoie la partie contenant le filtre particules, et l'on réunit à nouveau les deux parties, de façon telle que dimensions globales de l'enveloppe (1) restent sensiblement inchangées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réunion des deux parties est effectuée par soudage. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en l'on utilise une enveloppe (1) définissant, entre les zones (6) de filtre et (4) l'autre élément, une zone intermédiaire (5) dans laquelle on découpe l'enveloppe. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce réunit les deux parties de l'enveloppe à l'aide d'une entretoise annulaire 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on insère l'entretoise (8, 12) entre les deux parties d'enveloppe. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en pour procéder ultérieurement à un nettoyage supplémentaire, on coupe nouveau l'enveloppe à côté de la première découpe, et donc à côté de l'entretoise (8, 12) si elle existe, on procède au nettoyage puis l'on réunit à nouveau les deux parties découpées de l'enveloppe, éventuellement sur une seconde entretoise (8, 12). 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise, comme entretoise, une entretoise (8, 12) présentant, à sa périphérie externe, un relief destiné à être inséré entre les extrémités des deux parties d'enveloppe à réunir et les maintenir dans un écartement précis. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce relief est formé des découpes partielles en plusieurs espacements angulairement écartés Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le relief est réalisé par une collerette périphérique (13) sur l'entretoise. 10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'épaisseur de ce relief est sensiblement identique à la longueur de la perte de matière résultant de la découpe de l'enveloppe. 11. Utilisation, dans un ensemble contenant un filtre à particules et au moins un autre élément, notamment un catalyseur de postcombustion axialement décalé, d'une enveloppe (1) réalisée d'un seul tenant sans séparation au préalable et contenant ledit filtre à particules et ledit autre élément, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10. 12. Ensemble contenant un filtre à particules et un autre élément, notamment un catalyseur de postcombustion, axialement aligné, dans une enveloppe, obtenu après au moins un nettoyage filtre à particules et comprenant au moins une entretoise (8, 12) réunissant extrémités de deux tronçons d'enveloppe (1) entre ledit filtre à particules ledit autre élément, lesdits deux tronçons étant réunis par soudure sur l'entretoise. 13. Entretoise pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, présentant une forme lui permettant d'être disposée par emmanchement, entre deux tronçons d'enveloppe (1) pour une réunion desdits deux tronçons par un cordon de soudure. 14. Entretoise selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comporte, un relief (9, 13) destiné à servir de butée aux deux extrémités de tronçon d'enveloppe. 15. Entretoise selon la revendication 14, caractérisée en ce que ce relief est formé par des demi-découpes ou crevées (10). 16. Entretoise selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit relief est formé par une collerette périphérique. 17. Entretoise selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que ledit relief (9, 13) est présenté par la surface périphérique extérieure de l'entretoise. 18. Entretoise selon l'une des revendications à 17, caractérisée en ce que l'épaisseur dudit relief est sensiblement égale à longueur de la perte de matière lors du découpage de l'enveloppe métallique.