Brevet FR2879241A1 — publié le 20060616

La présente invention concerne les dispositifs de dépollution des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne à injection, et plus particulièrement les dispositifs de dépollution des gaz d'échappement qui comportent leur propre système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement. Les moteurs à combustion interne comportent généralement un système d'injection servant à le faire fonctionner. Lorsque le moteur fonctionne, il génère des gaz d'échappement qui contiennent des polluants qu'il faut traiter. Pour réduire les émissions de polluants dans les gaz d'échappement, les moteurs peuvent comporter leur propre système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement, en amont d'un élément de dépollution. Ceci permet de générer de la chaleur dans ce dispositif, et/ou d'augmenter la richesse, la richesse représentant le taux d'hydrocarbures dans un volume de gaz. Le carburant qui est injecté peut provenir du réservoir de carburant du véhicule, ce qui dans ce cas évite de prévoir un réservoir supplémentaire qui serait dédié à ces injections. Un problème qui se pose alors est de prévoir un dispositif de dépollution capable de faire parvenir le carburant à l'injecteur. Des solutions connues consistent à utiliser une pompe qui alimente en carburant l'injecteur. Un tel système d'injection est proposé dans le document FR2850704. Cependant, un tel système d'injection reste insuffisant, car il demande d'utiliser des appareils qui entraînent un surcoût important. Un des objets de l'invention est de pallier au problème d'alimentation de l'injecteur en carburant. L'invention fournit dans ce but un dispositif de dépollution comportant un injecteur alimenté par un circuit de retour de fuites du moteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: le circuit de retour de fuites de carburant peut comporter des moyens pour maintenir les fuites de carburants sous pression, - l'injecteur peut être relié au circuit de retour de fuites en amont des moyens pour maintenir les fuites de carburants sous pression, - le circuit de retour de fuites peut être un circuit de retour récoltant les fuites provenant d'injecteurs piézoélectrique, ce circuit comportant un clapet de contre-pression disposé en amont du raccordement au système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement du moteur, - le deuxième système d'injection peut comporter un moyen de commande d'une phase de dépollution, par exemple une vanne pilotée par un calculateur du moteur, - le dispositif peut comporter un moyen d'accumulation de carburant. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un système injection de carburant d'un moteur et du dispositif de dépollution selon l'invention, - la figure 2 est un schéma représentant un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un schéma représentant une variante du premier mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est un schéma représentant un deuxième mode de réalisation propre à un système d'injection du moteur à injecteurs piézo-électriques, - la figure 4 est un schéma représentant une variante du deuxième mode de réalisation. Le moteur à combustion interne comporte un système d'injection 1 en référence à la figure 1. Le système d'injection 1 alimente le moteur en carburant pour le faire fonctionner. Ce système d'injection 1 sera appelé par la suite premier système d'injection 1. II comporte une partie haute pression et une partie 25 30 basse pression, la partie basse pression se trouvant en amont d'une pompe à carburant haute pression 4. La partie basse pression comporte un réservoir 2 de carburant. Le réservoir 2 est relié à un filtre 3 qui fournit le carburant filtré à la pompe haute pression 4. La partie haute pression comporte la pompe haute pression 4 qui alimente en carburant des injecteurs 6 par le biais d'une rampe commune d'injection 5. La pompe 2 génère des pressions de carburant qui peuvent être supérieures à 1000 bars. Ces hautes pressions sont à l'origine de nombreuses fuites qui sont récupérées. Un exemple est le circuit 7 de retour des fuites de carburant qui proviennent des injecteurs 6. Ce circuit 7 renvoi le carburant dans la partie basse pression du système d'injection. Par exemple le circuit 5 renvoi le carburant au filtre à carburant 3. Le dispositif de dépollution comporte son propre système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement. Ce système d'injection est distinct de celui du moteur, et sera appelé deuxième système d'injection de carburant. Le deuxième système d'injection comporte un injecteur 8 qui pulvérise du carburant dans la ligne d'échappement. Il est placé en amont d'un élément 9 de dépollution. L'élément de dépollution peut être un piège à oxydes d'azote, appelé noxtrap , un catalyseur d'oxydation, ou encore un ensemble constitué d'au moins l'un des deux combiné avec un filtre à particules. Selon l'invention, l'injecteur 8 est alimenté par le circuit 7 de retour des fuites de carburant du moteur. En référence à la figure 2, selon un premier mode de réalisation, le circuit 7 de retour de fuites de carburant peut comporter des moyens 10 pour maintenir les fuites de carburants sous pression. Ces moyens 10 évitent d'avoir recours à une pompe supplémentaire au cas où la pression du carburant ne serait pas suffisante pour alimenter l'injecteur 8. Le deuxième système d'injection est relié au circuit 7 de retour de fuites en amont de ces moyens 10 pour maintenir les fuites de carburants sous pression. Ces moyens 10 peuvent consister en un clapet de régulation. Ce clapet de régulation 10 est alors taré à la pression qui est nécessaire pour permettre à l'injecteur 8 de pulvériser du carburant dans la ligne d'échappement. Ce clapet 10 de régularisation peut être intégré au filtre à carburant 3. Le deuxième système d'injection peut comporter un moyen de commande d'une phase de dépollution. Le moyen de commande peut comporter une vanne 11 pilotée par un calculateur du moteur. Cette vanne 11 est placée en amont de l'injecteur 8. Elle s'ouvre lors du lancement d'une phase de régénération pour permettre l'injection du carburant dans la ligne d'échappement. Selon une variante du premier mode de réalisation représenté à la figure 3, le dispositif de dépollution peut comporter un moyen d'accumulation 12, tel qu'un accumulateur. Cet accumulateur 12 peut être disposé en amont de la vanne Il, et stocke une partie des fuites de carburant. II peut ainsi compléter l'alimentation en carburant de l'injecteur 8 quand la vanne 11 est ouverte si le débit de fuite de carburant en provenance du circuit 7 de retour est inférieur au débit nécessaire pour réaliser la phase de dépollution. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 4, le circuit 7 de retour de fuite comporte en plus un clapet de contre- pression 13. Ce clapet 13 est disposé en amont des moyens 10 pour maintenir les fuites de carburants sous pression. Dans cette configuration, le deuxième système d'injection est relié au circuit 7 de retour de fuites entre les moyens 10 pour maintenir les fuites de carburants sous pression et le clapet 13. C'est une configuration qui est utilisée quand le circuit 7 de retour de fuites de carburant doit être sous pression pour éviter le désamorçage d'injecteurs 6', comme c'est le cas dans un circuit de retour de fuites d'un premier système d'injection du moteur qui comporte des injecteurs piézo-électriques 6'. Le clapet 13 assure une pression stable prédéterminée pour éviter ce désamorçage que l'on soit dans une phase de dépollution ou non. Cette pression de maintien de l'amorçage des injecteurs 6' est supérieure ou égale à la pression d'alimentation du deuxième système d'injection. Le deuxième système d'injection est relié au circuit 7 de retour de fuites entre les moyens 10 pour maintenir les fuites de carburants sous pression et le clapet 13. Selon une variante du deuxième mode de réalisation représenté à la figure 5, le dispositif de dépollution peut comporter un moyen d'accumulation 12, tel qu'un accumulateur. Cet accumulateur 12 peut être disposé en amont de la vanne 11 de pilotage, et stocke une partie des fuites de carburant. II peut ainsi compléter l'alimentation en carburant de l'injecteur 8 quand la vanne 11 de pilotage est ouverte si le débit de fuite de carburant en provenance du circuit 7 de retour est inférieur au débit nécessaire pour réaliser la phase de dépollution. Revendications 1) Dispositif de dépollution des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne à injection comportant son propre système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement du moteur par un injecteur (8) placé en amont d'un élément de dépollution (9), caractérisé en ce que l'injecteur (8) est alimenté par un circuit (7) de retour de fuites de carburant du moteur. 2) Dispositif de dépollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur (8) est alimenté en carburant sous pression par des moyens maintenant ces fuites de carburants sous pression. 3) Dispositif de dépollution selon la revendication 2, caractérisé en ce que ces moyens sont associés au circuit (7) de retour de fuites. 4) Dispositif de dépollution selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'injecteur (8) est relié au circuit (7) de retour de fuites en amont des moyens (10) pour maintenir les fuites de carburants sous pression. 5) Dispositif de dépollution selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit (7) de retour de fuites comporte un clapet de contre-pression (13) disposé en amont du raccordement du système d'injection au circuit (7) de retour de fuites. 6) Dispositif de dépollution selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit (7) de retour de fuites est un circuit de retour de fuites d'injecteurs piézo-électriques. 7) Dispositif de dépollution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système d'injection de carburant dans la ligne d'échappement comporte un moyen de commande d'une phase de dépollution. 8) Dispositif de dépollution selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de commande comporte une vanne (11) pilotée par un calculateur du moteur. 9) Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il 5 comporte un moyen d'accumulation (12) de carburant. 10)Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen d'accumulation (12) est disposé en amont du moyen de commande.