Brevet FR2898639A3 — publié le 20070921

FR 2898639 A3 20070921 FR 0650895 A 20060316 PROCEDE ET Cl ROUI T DE RECI RCULATI ON DE GAZ D'ECHAPPEMENT La présente invention concerne la recirculat ion des gaz d'échappement dans un les chambres de combustion d'un moteur thermique, ou EGR , pour Exhaust Gas Recirculat ion en anglais. Rus précisément, elle propose un procédé et un circuit de recirculat ion de gaz d'échappement, prélevés à basse pression dans une conduite d'échappement de moteur thermique, en direction des chambres de combustion de celui-ci. Le mélange des gaz d'échappement, à l'air aspiré par un moteur, permet notamment de réduire la concentration d'oxygène, et d'augmenter sa chaleur spécif ique. Toutefois, si la quantité de gaz d'échappement réintroduite est trop importante, les émissions de polluants, comme les particules, le monoxyde de carbone et les hydrocarbures, augmentent, en raison du manque d'air. La quantité de gaz d'échappement réintroduite doit donc être limitée, pour que la quantité d'air restant dans la chambre, suffise à la combustion du carburant injecté. Une autre limite à la recirculation des gaz d'échappement, est l'encrassement du moteur, notamment par les hydrocarbures provenant de l'échappement, et par les résidus huileux provenant de la réaspiration des vapeurs d'huile ou blow by . Lorsque les moteurs sont turbocompressés, on réalise généralement des circuits de recirculation dits haute pression , dans lesquels le piquage de recirculation est effectué en amont de la turbine du turbocompresseur. Une telle architecture, est décrite notamment dans la publication FR2 799 503. Elle présente l'inconvénient de créer une perte de charge dans la ligne d'échappement, puisque le circuit de recirculat ion n'est pas décompressé. Une autre architecture, dite EGR basse pression , consiste à prélever dans la ligne d'échappement, des gaz décompressés, en aval du catalyseur. Selon la publication EP 1 340 904, il est ainsi prévu de prélever les gaz d'échappement en aval d'un ensemble fonctionnel de dépollution. Cet ensemble de dépollut ion est par exemple un catalyseur, suivi d'un filtre à particules dans le cas d'un moteur diesel, ou un catalyseur associé ou non à un piège à oxydes d'azote, dans le cas d'un moteur à essence. Une telle disposition se traduit par une augmentation très importante de la cont re pression à l'échappement, et revient à dépolluer entièrement les gaz destinés à la recirculat ion. Toutef ois, en réalité, les gaz envoyés en recirculat ion n'ont pas besoin d'être complètement dépollués. Pour limiter la perte de charge subie dans le système de dépollution, tout en réduisant l'encrassement du moteur produit par le mélange air / oxydes de carbone, la présente invention propose de limiter le traitement des gaz de recirculat ion, en plaçant le piquage de recirculat ion dans la ligne d'échappement, juste après le catalyseur, et éventuellement avant le filtre à particules. Les gaz peuvent être prélevés immédiatement en sortie d'un organe de dépollut ion, tel qu'un catalyseur, ou entre deux organes de dépollut ion disposés en série sur la conduite d'échappement. L'invention a également pour objet un circuit de recirculat ion de gaz prélevés à l'échappement d'un moteur thermique en aval d'une turbine de turbocompresseur, pour être réintroduits à l'admission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de circuit de recirculation de gaz d'échappement, et - les figures 2 et 3 illustrent deux modes de réalisations proposés. Sur la figure 1, on a représenté un circuit de recirculation de gaz prélevés à l'échappement d'un moteur thermique 1 en aval d'une turbine 11 de turbocompresseur, pour être réintroduits à l'admission. Le schéma fait apparaître un moteur 1, son collecteur d'admission 2 et son collecteur d'échappement 3. L'air frais est admis dans un conduit d'admission 4, après avoir traversé un filtre à air 6. Il est compressé par le compresseur 7, et rejoint le collecteur d'admission 2, en traversant un refroidisseur 8. En sortant du collecteur d'échappement 3, les gaz d'échappement sont dirigés vers un organe de dépollution 9, tel qu'un catalyseur, après avoir entraîné au passage la turbine 11 du turbocompresseur, reliée mécaniquement au compresseur 7. En sortie du catalyseur 9, une partie des gaz est prélevée sur la conduite d'échappement 12, dans une branche de recirculation 13, ou conduite EGR, qui rejoint le conduit d'admission 4, en amont du compresseur 7. Le circuit de circulation de gaz d'échappement illustré par ce schéma, est un circuit basse pression, étant donné que le piquage 15, ou prélèvement, des gaz, sur la conduite d'échappement 12, intervient en aval de la turbine 11, dans laquelle les gaz perdent une bonne part de leur énergie cinétique. Comme indiqué sur les figures 2 et 3, les gaz sont prélevés immédiatement en sortie d'un organe de dépollution, tel qu'un catalyseur 9 sur la figure 2, et une première unité de filtre à particules 16 sur la figure 3. Dans ces deux modes de réalisation, les gaz d'échappement sont prélevés entre deux organes de dépollut ion, à savoir entre un catalyseur 9 et un f ilt re à particules 14 sur la figure 2, ou entre deux unités de filtre à particule 16, 17 sur la figure 3. Dans le premier mode de réalisation, le piquage 16 peut être disposé sur une partie constitutive du catalyseur, ou pot catalytique 9, telle que son cône de sortie 9a. Dans le deuxième, le piquage est disposé entre deux ou unités de filtre à particules 16, 17, renfermées par la même enceinte ou non, disposées en série sur la conduite d'échappement 9. Bien entendu, ces deux modes de réalisation ne sont pas limitatifs, et d'autres architectures non décrites, permettant de soustraire le gaz envoyé en recirculat ion, à une partie des moyens de post traitement ou de dépollution, sont réalisables, sans sortir du cadre de l'invention. En conclusion, la mise en place du piquage EGR en aval du catalyseur et en amont, ou au milieu, du filtre à particules, permet de réduire la recirculat ion des particules d'hydrocarbures, en grande partie responsables de l'encrassement du moteur. Ainsi, un cata d`Ox contenant du platine permet par exemple de traiter après amorçage 70 à 80 % des hydrocarbures, et la perte de charge subie par l'EGR se limite à celle qui est engendrée par ce catalyseur, lorsque le piquage est disposé en sortie de celui-ci, ce qui revient à augmenter la perméabilité du circuit EGR. REVENDICATIONS 1. Procédé de recirculat ion de gaz d'échappement prélevés à basse pression dans une conduite d'échappement (12) de moteur thermique, en direction des chambres de combustion de celui-ci, caractérisé en ce que les gaz sont prélevés immédiatement en sortie d'un organe de dépollut ion (9, 16). 2. Procédé de recirculat ion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz d'échappement sont prélevés entre deux organes de dépollution (9, 14 ; 16, 17) disposés en série sur la conduite d'échappement. 3. Procédé de recirculat ion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les gaz d'admission sont turbocompressés et en ce que les gaz de recirculation sont prélevés sur la conduite d'échappement (12) en aval d'une turbine (11) de turbocompresseur et réintroduits dans la conduite d'admission du moteur (4) en amont du compresseur (7) entraîné par laturbine (11). 4. Orcuit de recirculat ion de gaz prélevés à l'échappement d'un moteur thermique (1) en aval d'une turbine de turbocompresseur (4), pour être réintroduits à l'admission, caractérisé en ce que le piquage de recirculat ion (16) sur la conduite d'échappement (12) est disposé immédiatement en sortie d'un organe de dépollut ion (9, 16). 5. Orcuit de recirculation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piquage (16) est disposé sur une partie constitutive (9a) de l'organe de dépollut ion (9). 6. Orcuit de recirculation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de dépollution (9) est un catalyseur. 7. Circuit de recirculat ion selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le piquage (16) est disposé sur le cône de sortie (9a) du catalyseur (9). 8. Circuit de recirculation selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le piquage (16) est disposé entre deux organes de dépollution (9, 14 ; 16, 17). 9. Circuit de recirculation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le deuxième organe de dépollution est un filtre à particules (14, 17). 10. Circuit de recirculation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux organes de dépollution (16, 17) sont des unités de filtre à particules.