Brevet FR3055363A1 — publié le 20180302

DISPOSITIF DE DEPOLLUTION DE MOTEUR THERMIQUE MUNI D'UN SYSTEME DE MAINTIEN DE TUYAU [0001] La présente invention porte sur un dispositif de dépollution de moteur thermique muni d'un système de maintien de tuyau. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles. [0002] Lors de la combustion d'un mélange d'air et de carburant dans un moteur à combustion interne, des polluants peuvent être émis dans la ligne d'échappement du moteur. Ces polluants sont principalement des hydrocarbures imbrûlés (HC), des oxydes d'azote (monoxyde d'azote NO et dioxyde d'azote NO2) et des oxydes de carbone (dont le monoxyde de carbone CO). [0003] Les normes environnementales en matière de dépollution des gaz d'échappement imposent l'installation de dispositifs de dépollution. Ces dispositifs de dépollution comportent typiquement un filtre à particules apte à piéger des éléments polluants des gaz d'échappement et un catalyseur, par exemple de type trois voies, permettant la réduction des oxydes d'azote en azote et en dioxyde de carbone, l'oxydation des monoxydes de carbone en dioxyde de carbone, et l'oxydation des hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et en eau. Le filtre à particules et le catalyseur sont positionnés à l'intérieur d'une enveloppe entourée d'un écran de protection thermique. [0004] Un dispositif de mesure de pression des gaz d'échappement circulant en amont et en aval du filtre à particules permet de contrôler le colmatage du filtre. A cet effet, un premier tuyau de pression est raccordé d'une part à un capteur de pression différentielle et d'autre part en amont du filtre à particules, et un deuxième tuyau de pression est raccordé d'une part au capteur de pression différentielle et d'autre part en aval du filtre à particules. [0005] Les tuyaux de pression sont généralement maintenus au moyen d'un support soudé sur l'enveloppe. Une telle solution est toutefois encombrante et nécessite la réalisation d'étapes de montage longues à mettre en oeuvre en chaîne de fabrication. [0006] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un dispositif de dépollution, notamment pour véhicule automobile, comportant: - une enveloppe contenant un filtre à particules apte à piéger des éléments polluants de gaz d'échappement, et 3055363 2 - un écran de protection thermique positionné autour de l'enveloppe, caractérisé en ce que l'écran de protection thermique comporte au moins une gorge ménagée sur une périphérie externe de l'écran de protection thermique, la gorge étant conformée pour retenir un tuyau. 5 [0007] L'invention permet ainsi en supprimant l'utilisation des supports soudés utilisés pour maintenir les tuyaux de pression de réduire l'encombrement de l'ensemble. L'invention permet en outre un gain en temps de cycle de fabrication, dans la mesure où la mise en place des tuyaux pourra être réalisée par une simple insertion de ces derniers à l'intérieur de leur gorge correspondante. 10 [0008] Selon une réalisation, l'écran de protection thermique comporte deux gorges pour retenir un premier tuyau de pression raccordé d'une part à un capteur de pression différentielle et d'autre part en amont du filtre à particules, et un deuxième tuyau de pression raccordé d'une part au capteur de pression différentielle et d'autre part en aval du filtre à particules. 15 [0009] Selon une réalisation, une plus petite largeur de la gorge est inférieure à un diamètre des tuyaux. [0010] Selon une réalisation, la gorge présente une section de forme trapézoïdale. [0011] Selon une réalisation, une largeur de la gorge diminue lorsque l'on se déplace d'un fond de la gorge vers son ouverture. 20 [0012] Selon une réalisation, l'écran de protection thermique est réalisé dans un matériau à base de feutrine. [0013] Selon une réalisation, l'enveloppe contient en outre un catalyseur de type trois voies. [0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à 25 l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0015] La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de dépollution selon la présente invention; 3055363 3 [0016] Les figures 2a et 2b sont des représentations schématiques détaillées de la gorge du dispositif de dépollution selon l'invention respectivement avant et après insertion d'un tuyau à l'intérieur de la gorge. [0017] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence 5 d'une figure à l'autre. [0018] La figure 1 montre un dispositif de dépollution 10, notamment pour véhicule automobile, comportant une enveloppe 12 contenant un filtre à particules 14 apte à piéger des éléments polluants des gaz d'échappement dans une ligne d'échappement du moteur thermique et un catalyseur 16 de type trois voies. 10 [0019] Plus précisément, le filtre à particules 14 est à base d'une matrice céramique poreuse comportant des canaux bouchés alternativement à leurs extrémités, de façon connue en soi. Le filtre 14 vise à piéger des particules solides ou liquides constituées essentiellement de suies à base de carbone, et/ou de gouttelettes d'huile. Ces particules ont typiquement une taille comprise entre quelques nanomètres et un micromètre. 15 [0020] Le catalyseur trois voies 16 permet notamment de réduire les oxydes d'azote en azote et en dioxyde de carbone, d'oxyder les monoxydes de carbone en dioxyde de carbone, et les hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et en eau. [0021] L'enveloppe 12 de forme sensiblement cylindrique est destinée à se raccorder à la ligne d'échappement par ses extrémités. Bien entendu, l'enveloppe 12 peut prendre une 20 autre forme qu'une forme cylindrique, en ayant par exemple une section ovale, ovoïde, voire carrée ou rectangulaire aux bords éventuellement arrondis. [0022] Un dispositif de mesure de pression des gaz d'échappement circulant en amont et en aval du filtre à particules 14 permet de contrôler le colmatage du filtre 14. A cet effet, un premier tuyau de pression 20 est raccordé d'une part à un capteur de pression 25 différentielle (non représenté) et d'autre part en amont du filtre à particules 14, et un deuxième tuyau de pression 22 est raccordé d'une part au capteur de pression différentielle et d'autre part en aval du filtre à particules. [0023] De manière à protéger de la chaleur l'environnement autour du dispositif de dépollution 10, un écran de protection thermique 24, par exemple réalisé dans un matériau 30 à base de feutrine, est positionné autour de l'enveloppe 12. 3055363 4 [0024] Cet écran de protection thermique 24 comporte deux gorges 26 ménagées sur sa périphérie externe conformées pour retenir chacune un tuyau de pression 20, 22. A cet effet, la plus petite largeur L de chaque gorge 26 est inférieure à un diamètre D du tuyau de pression 20, 22 correspondant dans un état non contraint. On précise que la largeur L 5 de chaque gorge 26 est mesurée suivant une direction perpendiculaire à la direction d'allongement longitudinale de la gorge 2. [0025] Dans l'exemple de réalisation des figures 2a et 2b, la gorge 26 présente une section de forme trapézoïdale. En l'occurrence, la gorge 26 est réalisée de telle façon que la largeur L de la gorge 26 diminue lorsque l'on se déplace du fond 27 de la gorge 26 vers 10 son ouverture. Autrement dit, la gorge 26 comporte des bords 28 issus du fond 27 qui sont inclinés l'un vers l'autre en direction de son ouverture. Lorsqu'un tuyau 20, 22 est positionné à l'intérieur d'une gorge 26 correspondante, la périphérie externe du tuyau 20, 22 est légèrement compressée par la périphérie interne de la gorge 26 de dimension inférieure, en sorte que le tuyau 20, 22 est retenu à l'intérieur de la gorge 26, tel que 15 montré sur la figure 2b. [0026] En variante, les tuyaux positionnés à l'intérieur des gorges 26 pourront être des tuyaux autres que les tuyaux de pression 20, 22. En effet, il pourra s'agir de tuyaux de carburant passant à proximité de l'enveloppe 12 ou même d'un faisceau électrique reliant le capteur de pression différentielle à des moyens de contrôle, tel qu'un système de 20 diagnostic embarqué dans le calculateur moteur. En variante, l'enveloppe 12 comporte une seule gorge 26 ou plus de deux gorges 26. REVENDICATIONS1. Dispositif de dépollution (10), notamment pour véhicule automobile, comportant: - une enveloppe (12) contenant un filtre à particules (14) apte à piéger des éléments polluants de gaz d'échappement, et - un écran de protection thermique (24) positionné autour de ladite enveloppe (12), caractérisé en ce que ledit écran de protection thermique (24) comporte au moins une gorge (26) ménagée sur une périphérie externe dudit écran de protection thermique (24), ladite gorge (26) étant conformée pour retenir un tuyau (20, 22). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit écran de protection thermique (24) comporte deux gorges (26) pour retenir un premier tuyau de pression (20) raccordé d'une part à un capteur de pression différentielle et d'autre part en amont dudit filtre à particules (14), et un deuxième tuyau de pression (22) raccordé d'une part audit capteur de pression différentielle et d'autre part en aval dudit filtre à particules (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une plus petite largeur (L) de ladite gorge (26) est inférieure à un diamètre (D) desdits tuyaux (20, 22). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite gorge (26) présente une section de forme trapézoïdale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une largeur de ladite gorge (26) diminue lorsque l'on se déplace d'un fond (27) de ladite gorge (26) vers son ouverture. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit écran de protection thermique (24) est réalisé dans un matériau à base de feutrine. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite enveloppe (12) contient en outre un catalyseur de type trois voies (16).