Brevet FR2921120A3 — publié le 20090320

FR 2921120 A3 20090320 FR 0706531 A 20070917 RENO30FR PJ7920 DA 1 L'invention concerne un dispositif anti-pollution pour véhicule automobile, principalement par diminution des émissions de Nox à l'échappement, par EGR (Exhaust Gaz Recirculation), ainsi qu'un véhicule automobile en tant que tel équipé d'un tel dispositif. Il existe dans l'état de la technique des solutions pour lutter contre la pollution provoquée par les gaz d'échappement des véhicules automobiles. La figure 1 illustre une telle solution, qui comprend un moteur 1 alimenté en air par une entrée 2, un compresseur 3, un échangeur 4 puis une admission moteur 5. Pour diminuer l'émission en Nox des gaz d'échappement sortant sur l'échappement 6 du véhicule, une première solution, connue sous la dénomination anglo-saxonne d'EGR (Exhaust Gaz Recirculation) haute pression, consiste en une recirculation 8 des gaz d'échappement en sortie du moteur, traversant un échangeur 9 avant de rejoindre l'admission moteur 5, sous le contrôle d'une première vanne haute pression, non représentée. Une seconde solution, connue sous sa dénomination d'EGR basse pression, consiste en une recirculation 10 d'une partie des gaz d'échappement récupérés vers la sortie du véhicule, après leur passage par différents dispositifs de traitements comme un catalyseur, pour leur réadmission à l'entrée du compresseur 3. Une seconde vanne d'échappement 7 permet de régler la quantité de gaz basse pression à recirculer. Une telle solution de recirculation des gaz d'échappement présente l'inconvénient de nécessiter deux circuits de recirculation 8, 10 indépendants qui encombrent le compartiment moteur. Cette solution devient inapplicable dans le cas où il est nécessaire d'utiliser des vannes EGR plus performantes et encombrantes comme des vannes à ouverture proportionnelle dont les moteurs sont encombrants par rapport aux vannes on-off pneumatiques. Elle est aussi inapplicable RENO30FR PJ7920 DA 2 dans le cas des rnoteurs diesel à culasse dite uniflow pour lesquels l'admission et l'échappement se retrouvent du même côté du moteur. Le but de l'invention est de fournir un dispositif anti-pollution EGR, obviant 5 aux inconvénients cités précédemment. Plus précisément, l'invention propose un dispositif anti-pollution EGR dont l'encombrement est fortement réduit. 10 Pour cela, l'invention repose sur un dispositif anti-pollution à base de recirculation de gaz d'échappement (EGR) pour véhicule automobile, comprenant un premier circuit de recirculation haute pression et un second circuit de recirculation basse pression, caractérisé en ce que les deux circuits de recirculation traversent une même vanne double 15 comprenant un clapet d'entrée pour les gaz haute pression, un clapet de sortie pour les gaz haute pression, un clapet d'entrée pour les gaz basse pression et un clapet de sortie pour les gaz basse pression. La première recirculation haute pression des gaz d'échappement peut 20 reposer sur un circuit adapté pour la recirculation de gaz d'échappement haute pression prélevés en amont d'un turbocompresseur et injectés en amont de l'admission d'un moteur. La seconde recirculation basse pression des gaz d'échappement peut 25 reposer sur un circuit adapté pour la recirculation de gaz basse pression prélevés en aval d'un volume de dépollution sur la ligne d'échappement, déviés dans un refroidisseur basse pression et injectés en amont d'un turbocompresseur. RENO30FR PJ7920 DA 3 La vanne double peut comprendre deux entrées parallèles. Elle peut comprendre un seul actionneur permettant d'actionner les deux clapets d'entrée haute pression et basse pression. Elle peut aussi comprendre un seul actionneur permettant d'actionner les deux clapets de sortie haute pression et basse pression. Enfin, la vanne double peut être une vanne à ouverture proportionnelle. Les deux clapets du circuit haute pression sont avantageusement fermés quand les deux clapets du circuit basse pression sont ouverts et inversement. L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un dispositif anti-pollution tel que décrit précédemment. Ce dispositif antipollution peut être monté sur un moteur comprenant l'admission et l'échappement du même côté du moteur. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue schématique de l'état de la technique ; la figure 2 représente une vue schématique du principe de l'invention ; la figure 3 représente un mode d'exécution de l'invention. La figure 2 illustre une mise en oeuvre de l'invention dans laquelle les éléments correspondant à ceux de la figure 1 de l'état de la technique portent les mêmes références.25 RENO30FR PJ7920 DA 4 Le moteur 1 d'un véhicule automobile est alimenté par une entrée d'air 2, l'air traversant un filtre à air 11, un turbocompresseur 3, un refroidisseur d'air de suralimentation 4 avant d'atteindre l'admission 5 du moteur 1. A l'échappement 6 du moteur 1, les gaz d'échappement traversent un volume de dépollution 12 avant d'atteindre la ligne d'échappement 13. Selon l'invention, le moteur est équipé d'un dispositif anti-pollution EGR, qui comprend une première recirculation haute pression 8 des gaz d'échappement, prélevés en amont du turbocompresseur 3 après l'échappement 6 et injectés en amont de l'admission 5, et une seconde recirculation basse pression 10 de ces gaz, prélevés en aval du volume de dépollution 12 sur la ligne d'échappement, déviés dans un refroidisseur EG basse pression 14 et injectés en amont du turbocompresseur 3. Selon le concept de l'invention, ces deux circuits de recirculation 8, 10 utilisent une même vanne EGR 20 double. Pour cela, la vanne double 20 comprend un clapet d'entrée EGR haute pression 21 et un clapet de sortie EGR haute pression 22, permettant de remplir la fonction de vanne du circuit EGR haute pression 8. Elle comprend de plus un clapet d'entrée EGR basse pression 23 et un clapet de sortie EGR basse pression 24, permettant de remplir la fonction de vanne du circuit EGR basse pression 10. Les différents clapets sont prévus pour éviter toute interférence, tout mélange, entre les deux circuits haute et basse pression 8, 10 qui restent distincts. Pour cela, les clapets d'entrée et sortie de chaque circuit de recirculation sont en opposition, les deux clapets du circuit haute pression 21, 22 étant fermés quand les deux clapets du circuit basse pression 23, 24 sont ouverts et inversement. La vanne 20 permet ainsi de remplir la double fonction de dosage du gaz recirculé sur chacun des deux circuits de recirculation 8, 10.30 RENO30FR PJ7920 DA 5 La figure 3 représente l'implémentation du concept précédent sur un moteur diesel à culasse uniflow . La vanne double 20 comprend deux clapets en entrée, haute pression 21 et basse pression 23, qui sont actionnés par un même actionneur 25, ce qui permet d'optimiser le compactage du dispositif. Pour cela, les deux entrées 21, 23, de la vanne sont accessibles par des flux parallèles, accédant à des ouvertures d'entrée de la vanne disposées dans un même plan. La vanne 20 comprend de plus deux clapets en sortie, haute pression 22 et basse pression 24, actionnés respectivement par deux actionneurs 26, 27. En variante, il est possible d'implémenter un seul actionneur en sortie de vanne 20 pour actionner les deux clapets de sortie 22, 24. Ainsi, la solution permet bien d'atteindre l'objet recherché car l'utilisation d'une même vanne double pour remplir les fonctions de vanne de recirculation haute et basse pression permet de réduire l'encombrement global de l'ensemble du dispositif anti-pollution EGR et de simplifier le montage de ce dispositif en réduisant grandement le nombre de fixations à réaliser. Cette solution permet par exemple d'utiliser une vanne à ouverture proportionnelle, et de monter le dispositif sur un moteur diesel à culasse uniflow .25 Revendications 1. Dispositif anti-pollution à base de recirculation de gaz d'échappement (EGR) pour véhicule automobile, comprenant un premier circuit (8) de recirculation haute pression et un second circuit (10) de recirculation basse pression, caractérisé en ce que les deux circuits de recirculation (8, 10) traversent une même vanne double (20) comprenant un clapet d'entrée (21) pour les gaz haute pression, un clapet de sortie (22) pour les gaz haute pression, un clapet d'entrée (23) pour les gaz basse pression et un clapet de sortie (24) pour les gaz basse pression. 2. Dispositif anti-pollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première recirculation haute pression (8) des gaz d'échappement repose sur un circuit adapté pour la recirculation de gaz d'échappement haute pression prélevés en amont d'un turbocompresseur (3) et injectés en amont de l'admission (5) d'un moteur (1). 3. Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde recirculation basse pression (10) des gaz d'échappement repose sur un circuit adapté pour la recirculation de gaz basse pression prélevés en aval d'un volume de dépollution (12) sur la ligne d'échappement, déviés dans un refroidisseur basse pression (14) et injectés en amont d'un turbocompresseur (3). 4. Dispositif anti-pollution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vanne double (20) comprend deux entrées parallèles. 5. Dispositif anti-pollution selon la revendication précédente, caractérisé 30 en ce que la vanne double (20) comprend un seul actionneur (25)RENO30FR PJ7920 DA 7 permettant d'actionner les deux clapets d'entrée haute pression (21) et basse pression (23). 6. Dispositif anti-pollution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vanne double (20) comprend un seul actionneur permettant d'actionner les deux clapets de sortie haute pression (22) et basse pression (24). 7. Dispositif anti-pollution selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la vanne double (20) est une vanne à ouverture proportionnelle. 8. Dispositif anti-pollution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux clapets (21, 22) du circuit haute pression 15 sont fermés quancl les deux clapets (23, 24) du circuit basse pression sont ouverts et inversement. 9. Véhicule automobile comprenant un dispositif anti-pollution selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif anti-pollution est monté sur un moteur comprenant l'admission et l'échappement du même côté du moteur. 20