Brevet FR3066540A1 — publié le 20181123

Système d'injection pour dispositif de traitement des gaz d'échappement d'un véhicule automobile La présente invention se rapporte, de manière générale, à un système d'injection pour un dispositif de traitement des gaz d'échappement émis par un moteur de combustion interne d'un véhicule automobile, et plus précisément, à des moyens de refroidissement d'un tel système d'injection. Pour répondre à des seuils d'émissions de polluants de plus en plus stricts, les véhicules automobiles sont équipés de dispositifs de traitement des gaz d'échappement toujours plus innovants. En particulier, leur fonctionnement permet de réduire l'émission de particules nocives, d' oxydes d' azote (NOx), de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrocarbures (HC) imbrûlés lors de la combustion de gazole à des températures élevées. De manière à pouvoir réaliser leur fonction, les dispositifs de traitement sont localisés au niveau de la ligne d'échappement des gaz, impliquant leur exposition à des températures élevées ce qui provoque leur usure prématurée. Par exemple, un procédé de dépollution des gaz d'échappement repose sur la réduction catalytique sélective (RCS). Un agent réducteur, généralement de l'ammoniac embarqué sous forme d'urée, est injecté dans la ligne d'échappement du véhicule afin de réaliser la réduction spécifique des NOx en eau et diazote. Le corps de l'injecteur de l'agent réducteur est soumis aux températures élevées engendrées par la combustion du carburant dans le moteur. Dans certaines architectures selon lesquelles le dispositif de traitement des gaz est disposé sous le turbocompresseur du groupe motopropulseur du véhicule, la localisation de l'injecteur est encore plus critique. Par conséquent, il est nécessaire de refroidir le corps de l'injecteur de manière à protéger, en particulier, le système d' inj ection. 3066540 2 Dans l'état de la technique, il est connu de réaliser ce refroidissement par l'intermédiaire de l'air, ce qui est cependant peu efficace dans un environnement sévère. Selon une alternative, le refroidissement du dispositif peut être 5 réalisé par l'eau. Cette méthode nécessite une dérivation du circuit d' eau du moteur, ce qui n' est pas toujours compatible avec l'architecture du moteur. La présente invention concerne un système d'injection comprenant des moyens efficaces de refroidissement du corps 10 d'injecteur d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement faciles à intégrer dans l'architecture existante d'un véhicule automobile et impliquant l'ajout d'un minimum de pièces supplémentaires. Il est donc proposé un système d'injection de fluide de traitement des gaz d'échappement pour dispositif de traitement des gaz 15 d'échappement émis par un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comprenant un corps d'injecteur destiné à être alimenté par le fluide de traitement et des moyens de refroidissement du corps d' inj ecteur. En outre, les moyens de refroidissement comprennent des 20 premier et deuxième conduits d'alimentation en carburant reliant le corps de l'injecteur à un circuit d'alimentation en carburant, le premier conduit d'alimentation étant destiné au passage de carburant du circuit d'alimentation en carburant vers le corps d'injecteur et le deuxième conduit d'alimentation étant destiné au passage de carburant 25 du corps d'injecteur vers le circuit d'alimentation en carburant. Avantageusement, le premier conduit d'alimentation destiné au passage de carburant du circuit d'alimentation en carburant vers le corps d'injecteur relie le corps d'injecteur à un réservoir de carburant. De manière encore plus avantageuse, le deuxième conduit 30 d'alimentation destiné au passage de carburant du corps d'injecteur vers le circuit d'alimentation en carburant relie le corps d'injecteur à une pompe d'injection de carburant. De préférence, le corps d'injecteur est disposé en série sur le circuit d'alimentation en carburant. 3066540 3 Selon une caractéristique, le système d'injection peut constituer un système d'injection d'un agent réducteur pour un dispositif de traitement des gaz d'échappement configuré pour mettre en oeuvre une réduction catalytique sélective. 5 La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, un circuit d'alimentation du moteur en carburant, une ligne d'échappement des gaz émis par le moteur et un dispositif de traitement des gaz d'échappement. 10 En outre, le véhicule automobile comprend un système tel que défini précédemment destiné à l'injection d'un fluide de traitement dans la ligne d'échappement. D'autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple purement illustratif 15 et faite en référence au dessin annexé qui illustre une vue schématique simplifiée d'un mode de réalisation selon l'invention d'un système d'injection destiné à l'injection d'un fluide de traitement d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement. On se réfèrera à la figure unique illustrant un système 20 d'injection de fluide de traitement des gaz d'échappement pour un dispositif de traitement des gaz d'échappement émis par le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Le système d'injection comprend un corps d'injecteur 1 destiné à être alimenté par un fluide de traitement pour l'injection du fluide 25 dans une ligne d'échappement du véhicule automobile. Dans l'exemple illustré, le dispositif de traitement des gaz d'échappement correspond à un dispositif configuré pour mettre en oeuvre une réduction catalytique sélective des NOx. Le corps d'injecteur 1 est donc disposé, dans cet exemple, à être alimenté par 30 un fluide de traitement correspondant à un agent réducteur. A cet égard, le système d'injection comporte, de préférence, un réservoir 2 d'agent réducteur, ainsi qu'une pompe 3 et un conduit d'alimentation 4 reliant le corps d'injecteur au réservoir 2 pour l'alimentation du corps de l'injecteur 1 en agent réducteur. 3066540 4 En outre, le système d'injection comprend des moyens de refroidissement du corps d'injecteur 1. Les moyens de refroidissement comprennent des premier et deuxième conduits d'alimentation 5 et 6 en carburant reliant le corps d'injecteur 1 à un circuit d'alimentation 5 en carburant 7. Le premier conduit d'alimentation 5 est configuré pour le passage de carburant du circuit d'alimentation en carburant 7 vers le corps d'injecteur 1. Dans l'exemple illustré à la figure unique, le premier conduit 10 d'alimentation 5 relie le corps d'injecteur 1 à un réservoir 8 de carburant du circuit d'alimentation 7 du moteur à combustion interne 9, de sorte que le carburant provenant du réservoir puisse être acheminé vers le corps d'injecteur 1. A l'inverse, le deuxième conduit d'alimentation est configuré 15 pour permettre le retour du carburant du corps d'injecteur 1 vers le circuit d'alimentation en carburant 7. De préférence, le deuxième conduit d'alimentation 6 est configuré de manière à permettre le passage de carburant du corps d'injecteur 1 vers une pompe d'injection de carburant 10 destinée à 20 l'injection de carburant dans le moteur à combustion interne 9 du véhicule automobile. Le corps d'injecteur 1 est disposé préférentiellement en série sur le circuit d'alimentation en carburant 7 du moteur de manière à ne pas affecter la pression du circuit d'alimentation en carburant 7 25 nécessaire à l'injection du carburant dans le moteur 9. De cette manière, le carburant circule du réservoir de carburant 8 vers le corps d'injecteur 1 puis, est dirigé du corps d'injecteur 1 vers la pompe d'injection de carburant 10. Le carburant est ensuite injecté dans le moteur à combustion interne 9. Le carburant non utilisé par la 30 pompe d'injection de carburant 10 est renvoyé au réservoir 8 de carburant. D'une part, le système décrit permet, par un moyen simple et peu coûteux, de refroidir et réguler la température du corps d'injecteur 1 de fluide de traitement du dispositif de traitement des gaz 3066540 5 d'échappement à une température suffisamment basse pour ne pas risquer d'endommager les éléments constitutifs de l'injecteur. D'autre part, le système a pour conséquence l'augmentation de la température du carburant préalablement à sa combustion dans le 5 moteur à combustion interne 9 permettant, avantageusement, de se passer de la présence additionnelle d'un réchauffeur, généralement présent sur le circuit d'alimentation en carburant. REVENDICATIONS1. Système d'injection de fluide de traitement des gaz d'échappement pour dispositif de traitement des gaz d'échappement émis par un moteur à combustion interne (9) de véhicule automobile, comprenant un corps d'injecteur (1) destiné à être alimenté par le fluide de traitement et des moyens de refroidissement (5, 6) du corps d'injecteur (1), caractérisé en ce que les moyens de refroidissement (5, 6) comprennent des premier et deuxième conduits d'alimentation en carburant (5, 6) reliant le corps d'injecteur (1) à un circuit d'alimentation en carburant (7), le premier conduit d'alimentation (5) étant destiné au passage de carburant du circuit d'alimentation en carburant (7) vers le corps d'injecteur (1) et le deuxième conduit d'alimentation (6) étant destiné au passage de carburant du corps d'injecteur (1) vers le circuit d'alimentation en carburant (7). 2. Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier conduit d'alimentation (5) destiné au passage de carburant du circuit d'alimentation en carburant (7) vers le corps d'injecteur (1) relie le corps d'injecteur (1) à un réservoir de carburant (8). 3. Système d'injection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième conduit d'alimentation (6) destiné au passage de carburant du corps d'injecteur (1) vers le circuit d'alimentation en carburant (7) relie le corps d'injecteur (1) à une pompe d'injection de carburant (10). 4. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps d'injecteur (1) est disposé en série sur le circuit d'alimentation en carburant (7). 5. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue un système d'injection d'un agent réducteur pour un dispositif de traitement des gaz d'échappement configuré pour mettre en oeuvre une réduction catalytique sélective. 3066540 7 6. Véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne (9), un circuit d'alimentation (7) du moteur en carburant, une ligne d'échappement des gaz émis par le moteur et un dispositif de traitement des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend un 5 système destiné à l'injection d'un fluide de traitement dans la ligne d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes.