Brevet FR2910534A3 — publié le 20080627

FR 2910534 A3 20080627 FR 0655859 A 20061222 1 DISPOSITIF DE DEPOLLUTION DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne les dispositifs de dépollution des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, et plus particulièrement les dispositifs de dépollution qui pulvérisent un agent réducteur dans la ligne d'échappement. Un problème lié à la pulvérisation d'un agent réducteur, comme par exemple du carburant, est qu'il doit être vaporisé pour brûler correctement dans un élément de dépollution lorsque toutes les conditions sont réunies pour le faire fonctionner. Le document US4449362 propose une solution pour améliorer la vaporisation du carburant dans une ligne d'échappement. Il propose dans ce but un dispositif de dépollution comportant un tube d'échappement à l'intérieur duquel des gaz d'échappement sont destinés à circuler, un venturi placé à l'intérieur du tube et un conduit reliant la zone de dépression du venturi à une cuve contenant l'agent réducteur, et des moyens pour obturer le conduit. Les moyens pour obturer le conduit comportent une vis tournante dont l'extrémité en forme de pointe est apte à rentrer dans le conduit. L'utilisation d'une vis peut présenter des problèmes d'encombrement du dispositif de dépollution : - elle se trouve sous l'extrémité inférieure du conduit reliant le venturi à la cuve et dans le prolongement du conduit, - et elle est soumise à un mouvement de translation le long de son axe entre une position où elle obture complètement l'extrémité inférieure du conduit et une position où elle ne réduit plus la section intérieure de cette extrémité du conduit. Un autre inconvénient d'utiliser une vis pour effectuer le dosage est que ses possibilités de réglage sont limitées. L'invention se propose de remédier aux problèmes des dispositifs de dépollution du type ci-dessus. 2910534 2 L'invention propose ainsi un dispositif de dépollution du type décrit précédemment, dans lequel les moyens pour obturer le conduit comportent une came tournante dont l'axe est parallèle à l'axe du conduit. La rotation de la came vient obturer tout ou partie de l'extrémité du 5 conduit selon la quantité de carburant qui est souhaitée tout en restant dans un même encombrement réduit, et plus particulièrement tout en conservant une même cote de distance selon l'axe du conduit. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la came peut être entraînée par un moteur électrique, de type pas à pas, commandé par un 10 calculateur du moteur. Pour améliorer l'encombrement du système, le moteur électrique peut être immergé dans la cuve du dispositif. Selon un autre aspect du dispositif, la cuve peut être séparée du tube recevant les gaz d'échappement du moteur. L'avantage est que la 15 cuve et l'agent réducteur, qui ne sont pas au contact du tube, seront moins sollicités thermiquement par la chaleur dégagée par les gaz d'échappement. Pour augmenter cet effet, le dispositif peut également comporter un écran protecteur placé entre la cuve et le tube. 20 L'invention concerne également un moteur à combustion interne comportant un tel dispositif de dépollution. 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 l'unique figure représentant 25 un schéma du dispositif selon l'invention. Le dispositif de dépollution représenté à la figure 1 comporte un tube d'échappement 1 à l'intérieur duquel des gaz d'échappement sont destinés à circuler. Ce tube 1 est relié au collecteur d'échappement du moteur (non représenté). Le dispositif comporte également un venturi 2. 30 Le venturi 2 est placé à l'intérieur du tube 1. Le venturi 2 sert à convertir une partie de la pression des gaz d'échappement en vitesse, et donc à réduire la pression statique. Un conduit 3 relie la zone de dépression du venturi 2 à une cuve 4 contenant un agent réducteur, par exemple du carburant. Cette disposition permet une aspiration de l'agent réducteur 2910534 3 pour l'amener dans le tube 1 des gaz d'échappement. Le dispositif peut comporter un élément de dépollution 5, par exemple un filtre à particules qui est disposé en aval du venturi 2, pris par rapport au sens d'écoulement des gaz d'échappement représenté par une flèche sur la 5 figure. L'agent réducteur a pour rôle dans ce cas de participer à la régénération du filtre à particules 5 lorsque celui-ci est sur le point d'être colmaté. L'agent réducteur présent dans la cuve 4 est mis en pression par un circuit d'alimentation. Dans le cas où l'agent réducteur est du carburant, 10 le circuit d'alimentation peut correspondre au circuit d'alimentation en carburant du moteur, ou encore au circuit de retour carburant des injecteurs du moteur. Pour permettre le dosage de l'agent réducteur qui est aspiré dans le tube 1 d'échappement, le dispositif comporte des moyens pour obturer le 15 conduit. Selon l'invention, les moyens pour obturer le conduit comportent une came 6 tournante dont l'axe est parallèle à l'axe du conduit 3. Cette disposition de came 6 permet de conserver une même cote de distance selon l'axe du conduit 3 pour toutes les positions de la came 6. Cette came 6 peut être entraînée par un moteur électrique 7 de type 20 pas à pas, lui-même commandé par un calculateur du moteur. Le calculateur commande le moteur électrique 7 et donc la position de la came 6 en fonction de paramètres du moteur. La came 6 possède un profil adapté à l'obturation de l'extrémité inférieure du conduit 3 de sorte que, en fonction son angle de rotation, l'extrémité du conduit 3 soit 25 complètement ou partiellement obturée ou encore complètement ouverte. Un autre avantage de la came est que l'on peut doser de carburant de manière très précise grâce au profil de came. Afin d'améliorer l'encombrement du dispositif, le moteur électrique 7 peut être immergé dans la cuve 4 du dispositif, de manière étanche. Le 30 moteur électrique 7 intégré dans la cuve est connecté au calculateur au moyen d'un câble traversant la cuve (non représenté). Un autre avantage d'immerger le moteur électrique 7 est qu'il est refroidi par le carburant. La cuve 4 est dite à débordement c'est-à-dire qu'elle est alimentée en carburant au moyen d'un tuyau d'entrée, et que le trop plein est évacué au moyen d'un tuyau de sortie. Le carburant est donc sous pression, et il circule dans la cuve 4. Ceci contribue au refroidissement du moteur électrique 7. 2910534 4 Un autre aspect de l'invention concerne la protection thermique du dispositif de dépollution. En effet, la chaleur des gaz d'échappement peut être néfaste au dispositif en fonction de la nature de l'agent réducteur présent dans la cuve 4. A cet effet, et conformément à la figure 1, la cuve 5 4 peut être séparée du tube 1 recevant les gaz d'échappement du moteur. Le conduit 3 est alors adapté pour relier la zone de dépression du venturi 2 à la cuve 4 contenant l'agent réducteur. Pour augmenter cette protection thermique, le dispositif peut comporter un écran thermique (non représenté). L'écran thermique est placé entre la cuve 4 et le tube 1 10 d'échappement. Revendications 1) Dispositif de dépollution comportant un tube (1) d'échappement à l'intérieur duquel des gaz d'échappement sont destinés à circuler, un venturi (2) placé à l'intérieur du tube (1) et un conduit (3) reliant la zone de dépression du venturi (2) à une cuve (4) contenant un agent réducteur, et des moyens pour obturer le conduit (3), caractérisé en ce que les moyens pour obturer le conduit comportent une came (6) tournante dont l'axe est parallèle à l'axe du conduit (6). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (6) est entraînée par un moteur électrique (7) de type pas à pas. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur électrique (7) est commandé par un calculateur du moteur. 4) Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moteur électrique (7) est immergé dans la cuve (4) du dispositif. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve (4) est séparée du tube (1) recevant les gaz d'échappement du moteur. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un écran thermique placé entre la cuve (4) et le tube (1). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'agent réducteur est du carburant. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à particules (5) disposé en aval du venturi (2), pris par rapport au sens d'écoulement des gaz d'échappement. 9) Moteur à combustion interne comportant un dispositif de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5