Brevet FR2827908A1 — publié le 20030131

La présente invention concerne un système de purification des gaz d'échappement d'un moteur thermique à deux temps, notamment pour véhicule à deux roues. La purification des gaz d'échappement notamment des moteurs thermiques à deux temps, est un souci constant des constructeurs de ce type de véhicules. On sait en effet que les moteurs de ce type sont relativement polluants en raison de la quantité d'hydrocarbures imbrûlés rejetée à l'échappement. Pour tenter de résoudre ces problèmes, et afin de respecter les normes relatives à ces rejets polluants, on a donc décidé d'implanter dans la ligne d'échappement associée à un moteur de ce type, des moyens de purification catalytique. Mais cette implantation ne va pas sans poser de problèmes. En effet, la quantité d'hydrocarbures rejetée est telle que si l'on utilise un organe unique de purification, son activité est telle que celui-ci atteint très rapidement des niveaux thermiques inadmissibles dans ce type d'applications. Pour tenter de résoudre ces problèmes, on a donc proposé de remplacer l'organe de purification catalytique unique par au moins deux organes de purification de taille réduite, mais distincts et séparés, et placés en série dans la ligne d'échappement. Cependant, cette structure présente également des inconvénients, dans la mesure où le second organe de purification catalytique dans la ligne ne fonctionne pas de manière optimale. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de purification des gaz d'échappement d'un moteur thermique à deux temps, notamment pour véhicule à deux roues, le moteur étant associé à une ligne d'échappement dans laquelle sont placés en série au moins deux organes de purification catalytique, distincts et séparés, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection d'air entre les deux organes de purification. Selon d'autres caractéristiques : - les moyens d'injection d'air comprennent des moyens formant compresseur, dont la sortie est reliée à la ligne d'échappement pour injecter de l'air sous pression entre les deux organes de purification ; - les moyens formant compresseur d'air sont entraînés par le moteur thermique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système de purification selon l'invention ; et - la Fig. 2 représente un schéma synoptique illustrant un exemple de réalisation de moyens formant compresseur entrant dans la constitution d'un tel système de purification. On a en effet représenté sur ces figures, un système de purification des gaz d'échappement d'un moteur thermique à deux temps, notamment pour véhicule à deux roues de type par exemple scooter. Ce moteur est désigné par la référence générale 1 sur ces figures et sa sortie est associée à une ligne d'échappement désignée par la référence générale 2 dans laquelle sont placés en série, au moins deux organes de purification catalytique, distincts et séparés, ces organes de purification étant désignés par les références générales 3 et 4 sur la figure 1. Dans l'exemple décrit en regard de cette figure 1, la ligne d'échappement comporte un conduit 5 raccordé à la sortie d'échappement du moteur et débouchant dans une enveloppe 6 munie d'une sortie 7. Le premier organe de purification 3 est disposé à une extrémité évasée de ce conduit 5 dans l'enveloppe 6, tandis que le second organe de purification 4 est porté par une paroi interne 8 de cette enveloppe. Bien entendu, cet exemple ne doit pas être considéré comme limitatif, car d'autres dispositions et d'autres structures de ligne d'échappement peuvent être envisagées. L'important est que les organes de purification catalytique soient distincts et séparés et soient placés en série dans la ligne d'échappement. Selon l'invention, il est prévu des moyens d'injection d'air entre ces deux organes de purification, ces moyens d'injection étant désignés par la référence générale 9 sur ces figures. En fait, ces moyens d'injection peuvent par exemple comporter des moyens formant compresseur d'air désigné par la référence générale 10, entraî- né par exemple par le moteur thermique 1 et dont la sortie d'air comprimé est reliée à la ligne d'échappement pour injecter de l'air sous pression entre les organes de purification. Dans l'exemple décrit, la sortie de ce compresseur 10 est en effet raccordée par un conduit 11 à l'enveloppe 6 de la ligne d'échappement. Ceci permet d'améliorer la purification des gaz d'échappement du moteur dans la mesure où la demanderesse a constaté que le mauvais fonctionnement du second organe de purification catalytique 4 était dû au fait que celui-ci recevait très peu d'oxygène, ce qui réduisait son rendement catalytique. En effet, la réaction catalytique nécessite une certaine teneur en oxygène, des gaz. Or, dans une structure à deux organes de purification distincts et séparés, placés en série dans la ligne d'échappement, une très grande partie de l'oxygène contenu dans les gaz d'échappement en sortie du moteur, est brûlée par le premier organe de purification, de sorte que la quantité d'oxygène restante en sortie de celui-ci est insuffisante pour assurer un fonctionnement optimal du second organe de purification. En injectant de l'air sous pression en amont de ce second organe de purification, on augmente donc la teneur en oxygène des gaz entrant dans celuici, ce qui permet d'améliorer son fonctionnement et donc la réaction catalytique. Ceci se traduit en fin de compte par une amélioration de la qualité du traitement des gaz d'échappement en sortie du moteur. Sur la figure 2, on a représenté un exemple de réalisation d'un compresseur 10 entrant dans la constitution d'un tel système. Celui-ci peut par exemple comporter un cylindre de compresseur désigné par la référence générale 12 dans lequel est monté déplaçable un piston désigné par la référence générale 13, portant un galet 14 adapté pour coopérer par exemple avec une piste d'actionnement 15 d'un vilebrequin du moteur 1, cette piste comportant par exemple une portion en forme de came 16 de déplacement du piston 13. Ce compresseur comporte également une entrée d'admission d'air 17 associée à un clapet d'admission 18 et une sortie de refoulement d'air sous pression 19 associée à un clapet de refoulement 20, cette sortie étant raccordée par le conduit 11 à la ligne d'échappement pour y injecter de l'air sous pression entre les deux organes de purification. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de ces moyens formant compresseur peuvent être envisagés. Ainsi par exemple, celui-ci peut être activé par un moteur électrique alimenté à partir de la batterie de stockage d'énergie du véhicule. REVENDICATIONS 1. Système de purification des gaz d'échappement d'un moteur thermique à deux temps, notamment pour véhicule à deux roues, le moteur (1) étant associé à une ligne d'échappement (2) dans laquelle sont placés en série au moins deux organes de purification catalytique (3,4), distincts et séparés, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10) d'injection d'air entre les deux organes de purification (3,4). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'injection d'air comprennent des moyens formant compresseur (10), dont la sortie est reliée à la ligne d'échappement (2) pour injecter de l'air sous pression entre les deux organes de purification (3,4). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens formant compresseur d'air (10) sont entraînés par le moteur thermique (1).