Brevet FR2910553A1 — publié le 20080627

L'invention concerne un procédé destiné au rétablissement d'une réactivité de composants contenant des métaux précieux de post-traitement de gaz d'échappement, qui sont disposés dans une installation de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne fonctionnant en permanence en régime pauvre sur l'ensemble de leur plage de fonctionnement. De nombreux moteurs à combustion interne, notamment des moteurs Diesel (à allumage spontané), fonctionnent de nos jours en régime pauvre sur l'ensemble de leur plage de fonctionnement dépendant de la charge et de la vitesse de rotation. Par contre, pour des moteurs Otto susceptibles de fonctionner en régime pauvre, des catalyseurs à accumulation de NO, sont généralement utilisés pour respecter les valeurs limites légales de NON, lesquels accumulent les NO, et doivent être régénérés dans des cycles de régénération intercalés à régime riche. Contrairement à de tels moteurs Otto susceptibles de fonctionner en régime pauvre, des phases à régime riche, dans lesquelles le rapport air / carburant lambda est inférieur à 1, et dans lesquelles un excédent en composés réducteurs HC et CO de gaz d'échappement existe par définition, ne sont normalement pas intercalées pour des moteurs Diesel fonctionnant en permanence en régime pauvre. Bien plus, dans le cas de moteurs Diesel modernes, les émissions d'oxydes d'azote NO, sont réduites à un niveau conforme de gaz d'échappement uniquement par des mesures au niveau du moteur, telles qu'un recyclage de gaz d'échappement RGE ou autres. Cela signifie que ces moteurs à combustion interne fonctionnent en régime pauvre sur la totalité de leur durée de vie, donc avec un excédent d'oxygène (lambda > 1) dans le rapport air / carburant. Afin de réduire les émissions de gaz d'échappement, notamment d'hydrocarbures HC imbrûlés, de monoxyde de carbone CO et de particules de noir de carbone, les installations de gaz d'échappement de moteurs à combustion 2910553 2 interne fonctionnant en permanence en régime pauvre, tels que des moteurs Diesel, comportent différents composants de post-traitement des gaz d'échappement. De ceuxci font partie des catalyseurs d'oxydation, des filtres à 5 particules, des catalyseurs SCR (SCR pour selective chemical reduction "réduction chimique sélective"), des catalyseurs CRT (CRT pour continuous regeneration trap "filtre à régénération constante"), des catalyseurs de retenue de NH3 et des accumulateurs de HC. Ces composants 10 contiennent en règle générale un métal précieux ou un mélange de différents métaux précieux en tant que matériau catalytique, qui provoque la conversion chimique des composés de gaz d'échappement précités. Les métaux précieux utilisés sont par exemple du platine, du palladium, du 15 rhodium, de l'iridium et d'autres. En ce qui concerne cette constellation, il s'est toutefois avéré problématique qu'en régime pauvre permanent, et par conséquent de gaz d'échappement en permanence pauvres, une oxydation du métal précieux pouvait intervenir. Plus les températures des 20 composants sont élevées en atmosphère pauvre des gaz d'échappement, plus cette oxydation des métaux précieux est rapide et persistante. Les oxydes de métaux précieux engendrés n'ont cependant pas d'effet catalytique ou qu'un effet catalytique réduit, ce qui, à long terme, ne permet 25 pas d'assurer un post-traitement suffisant des gaz d'échappement. L'objectif de l'invention consiste à proposer un procédé qui soutient le maintien à long terme de l'activité catalytique de composants contenant des métaux précieux de 30 post-traitement de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne fonctionnant en permanence en régime pauvre. Cet objectif est atteint par un procédé de réactivation de composants contenant des métaux précieux de 35 post-traitement de gaz d'échappement dans des installations de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne 2910553 3 fonctionnant en permanence en régime pauvre, ainsi que par une unité de commande décrite ci-dessous. Le procédé selon l'invention prévoit que, pour la réactivation de l'un au moins des composants contenant des métaux précieux de post- 5 traitement de gaz d'échappement, celui-ci soit alimenté temporairement par une atmosphère réductrice de gaz d'échappement qui comporte, au moins pour une courte durée, une valeur lambda (1) de 1,2 au maximum. Cela est effectué dans des conditions qui sont appropriées pour réduire, au 10 moins partiellement, des composés de métaux précieux oxydés. Ces conditions concernent notamment la valeur lambda riche précise, la température des composants de post-traitement des gaz d'échappement concernés, ainsi que la durée de l'alimentation riche, ces paramètres 15 s'influençant mutuellement. est ainsi possible d'invalider, au moins partiellement, l'oxydation des métaux précieux, à savoir de convertir à nouveau, au moins partiellement, les oxydes de métaux précieux engendrés en métaux précieux élémentaires actifs à degré d'oxydation 20 zéro. Il a en l'occurrence été constaté que de tels intervalles de réactivation selon l'invention peuvent être dimensionnés de telle sorte que les émissions de composés réducteurs de gaz d'échappement intervenant ne soient pas significatives en raison du régime pauvre largement 25 prédominant, et ne conduisent pas au dépassement de valeurs limites tolérables. Dans le cadre de la présente invention, il convient d'entendre par "moteurs à combustion interne fonctionnant en permanence en régime pauvre", des moteurs fonctionnant 30 habituellement en régime pauvre sur l'ensemble de leur plage de charge et de vitesse de rotation, à savoir qui représentent eux-mêmes des demandes de charge et/ou vitesses de rotation très élevées sans une inversion de régime commandée de façon active sur régime riche (donc à 35 rapport air / carburant sous-stoechiométrique avec lambda REVENDICATIONS 1. Procédé de réactivation de composants (16, 18, 20) contenant des métaux précieux de post-traitement de gaz d'échappement dans des installations (12) de gaz d'échappement, dont au moins un composant (16, 18, 20) de post-traitement de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne (10), fonctionnant en régime pauvre sur l'ensemble de leur plage de charge et de vitesse de rotation, contient des métaux précieux, caractérisé en ce que, pour la réactivation de l'un au moins des composants (16, 18, 20) de post-traitement de gaz d'échappement contenant des métaux précieux, celui-ci est alimenté temporairement par une atmosphère réductrice de gaz d'échappement qui comporte, au moins pour une courte durée, une valeur lambda (1) de 1,2 au maximum, dans des conditions qui sont appropriées pour réduire, au moins partiellement, des composés oxydés de métaux précieux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'atmosphère de gaz d'échappement est concrétisée par un régime riche du moteur à combustion interne (10). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le régime riche du moteur à combustion interne (10) est effectué par l'une au moins des mesures suivantes : début d'étouffement du moteur à combustion interne (10), augmentation d'un taux de recyclage des gaz 30 d'échappement, et post-injection de carburant avant et/ou après une fin de la combustion du carburant. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, 35 caractérisé en ce que l'atmosphère réductrice de gaz d'échappement comprend 2910553 14 une valeur lambda des gaz d'échappement de X, ≤ 1,1, notamment de 1 5_ 1,05. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que l'atmosphère réductrice de gaz d'échappement comprend une valeur lambda légèrement sous-stoechiométrique des gaz d'échappement de 1 ≤ 1,0, notamment de ≤ 0,98, de préférence de 1 ≤ 0,95. 10 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'alimentation en atmosphère réductrice de gaz d'échappement est effectuée pour une durée d'au moins 5 s, notamment d'au moins 10 s, de préférence d'au moins 20 s, 15 de façon particulièrement préférée d'au moins 30 s. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation en atmosphère réductrice de gaz 20 d'échappement est effectuée à une température de l'au moins un composant (16, 18, 20) de post-traitement de gaz d'échappement contenant des métaux précieux d'au moins 200 00, notamment d'au moins 300 00, de préférence d'au moins 400 C, de façon particulièrement préférée d'au moins 25 500 C. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation en atmosphère réductrice de gaz d'échappement commence au plus tard 1000 secondes, notamment au plus tard 300 secondes, de préférence au plus tard 60 secondes après une régénération d'un filtre à particules (18). 9. Procédé selon l'une des revendications 35 précédentes, caractérisé en ce que 2910553 15 la réactivation est effectuée après des intervalles de régime pauvre de 3 à 600 minutes, notamment de 5 à 300 minutes, de préférence de 10 à 120 minutes, de façon particulièrement préférée de 20 à 60 minutes. 5 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'atmosphère réductrice de gaz d'échappement comprend des flux massiques d'HC d'au moins 10 g/s d'HC, notamment 10 d'au moins 20 g/s d'HC et/ou des flux massiques de CO d'au moins 50 g/s de CO, notamment d'au moins 100 g/s de CO. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 15 le moteur à combustion interne (10) est un moteur Diesel stationnaire ou non stationnaire. 12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 20 l'un au moins des composants (16, 18, 20) de post-traitement de gaz d'échappement contenant des métaux précieux comprend : - un catalyseur d'oxydation (16), - un filtre à particules (18), 25 un catalyseur SCR (20) - un catalyseur CRT, - un catalyseur de retenue de NH3, et un piège d'HC. 13. Unité de commande, notamment appareil de commande 30 (28) de moteur, destinée à la commande d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un algorithme de programme (30) pour commander la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 12.