Brevet FR3070872A1 — publié le 20190315

«DISPOSITIF DE RECUPERATION DE PARTICULES DU SYSTEME DE FREINAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE» [0001] La présente invention concerne un dispositif de récupération de particules dans l'air émises par un système de freinage d'un véhicule automobile, ainsi qu'un 5 véhicule automobile équipé d'un tel système de récupération. [0002] Les véhicules automobiles comportent des systèmes de freinage comprenant des garnitures réalisées en matériaux de friction, appliquant une pression sur des disques ou des tambours liés en rotation aux roues du véhicule, afin d'appliquer dessus un couple de freinage. 10 [0003] Les freinages du véhicule entraînent une usure des matériaux de friction, ainsi qu'une usure réduite des disques ou des tambours métalliques, qui génèrent des particules généralement dispersées dans l'air ambiant en causant une pollution de cet air. Les normes antipollution de plus en plus contraignantes imposeront dans le futur des limitations des émissions de particules polluantes venant du freinage. 15 [0004] Un dispositif connu de récupération des particules émises par les véhicules, présenté notamment par le document US-A1-20060230729, comporte une canalisation d'entrée recevant un flux d'air contenant les particules collectées sur les éléments polluants, formant une pente qui descend, et débouche en partie supérieure d'un bocal contenant de l'eau. 20 [0005] Une pompe aspire l'eau contenue dans le bocal pour la pulvériser avec des injecteurs sur le flux d'air descendant dans la canalisation d'entrée, afin de mouiller les particules qui tombent ensuite dans l'eau du bocal. Le flux d'air déchargé d'une majeure partie de ses particules dans l'eau du bocal, ressort de ce bocal vers l'extérieur en passant par un filtre supérieur qui finit de filtrer les particules résiduelles 25 fines pouvant rester en suspension. [0006] Ce dispositif de récupération comporte un filtre à air en sortie filtrant les particules résiduelles, nécessitant un entretien pour le nettoyer ou le changer périodiquement, ce qui entraîne des coûts. De plus ce dispositif utilise une pompe électrique nécessitant un câblage d'alimentation, ce qui complique le circuit électrique 30 du véhicule, et rajoute des coûts pour son installation. 2 [0007] Par ailleurs en cas de conduite sous les intempéries comprenant de la pluie, de la neige ou de la boue, provoquant dans le bocal une entrée d'eau avec le flux d'air chargé en particules, on augmente le niveau d'eau dans ce bocal ce qui perturbe son fonctionnement. [0008] La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. [0009] Elle propose à cet effet un dispositif de récupération de particules émises par un système de freinage d'un véhicule automobile, comportant une canalisation d'entrée de réception d'un flux d'air chargé en particules, et un bocal contenant un liquide de récupération de particules, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comporte un tube relié à la canalisation d'entrée, plongé dans le liquide contenu dans une cuve disposée dans le bocal, recevant le flux d'air pour réaliser un barbotage dans ce liquide, cette cuve comportant en position supérieure une ouverture communiquant avec une chambre de trop-plein. [0010] Un avantage de ce dispositif de récupération est que sans alimentation électrique, de manière économique, les particules contenues dans le flux d'air passant par barbotage dans le liquide, sont mouillées et récupérées en très grande partie dans ce liquide ce qui réalise une filtration efficace. [0011] De plus en cas d'entrée d'eau entraînée par le flux d'air, venant d'une conduite sous des intempéries, l'apport d'eau dans la cuve est facilement compensé par une évacuation automatique au travers de l'ouverture communiquant vers la chambre de trop-plein. Le fonctionnement du dispositif de récupération reste constant dans le temps. [0012] Le dispositif de récupération suivant l'invention peut de plus comporter une ou 25 plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. [0013] Avantageusement, le tube est disposé verticalement, au centre de la cuve. [0014] Avantageusement, la chambre de trop-plein entoure la cuve. Ces dispositions sont simples à réaliser. [0015] Avantageusement, la cuve comporte des grilles de filtration disposées en 30 dessous de l'ouverture. On maintient de cette manière les particules dans la cuve. 3 [0016] Avantageusement, la cuve comporte des formes anti-remous disposées à la surface du liquide dans une position de fonctionnement normal. Cette forme évite des débordements lors des accélérations du véhicule. [0017] Avantageusement, la cuve comporte en partie supérieure un creux restant 5 empli d'air dans le cas d'un remplissage complet de la chambre de trop-plein. [0018] Avantageusement, le dispositif comporte un clapet de sortie disposé en partie supérieure de la cuve, qui se ferme automatiquement en cas de remplissage complet de cette cuve. [0019] Dans ce cas, avantageusement la chambre de trop-plein comporte un clapet 10 de vidange qui s'ouvre automatiquement quand la pression dans cette chambre augmente. Avec le clapet de sortie qui se ferme on obtient une augmentation de pression qui ouvre le clapet de vidange et provoque une vidange automatique. [0020] Avantageusement, le dispositif comporte un élément filtrant disposé juste avant une sortie de ce dispositif. 15 [0021] Véhicule automobile comportant un système de freinage et un dispositif de récupération des particules émises par ce système de freinage, ce dispositif comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0022] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va 20 suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels : - la figure 1 présente en coupe axiale un dispositif de récupération de particules de frein d'un véhicule automobile selon l'invention ; - la figure 2 présente ce dispositif en cours de fonctionnement normal ; - la figure 3 présente ce dispositif lors d'une entrée d'air chargé en eau ; et - la figure 4 présente ce dispositif lors d'une saturation de la chambre de trop-plein. [0023] La figure 1 présente un dispositif de récupération de particules disposant d'un bocal extérieur 2 comportant une forme cylindrique présentant un axe vertical, 4 contenant une cuve 4 recevant un liquide 6, comme de l'eau additionnée d'un antigel. La cuve 4 est disposée parallèlement au bocal 2, en formant sur le pourtour un petit espace intermédiaire d'épaisseur constante constituant une chambre de trop-plein 38. [0024] Un système de barbotage disposé en haut du bocal 2, comporte une entrée 8 5 reliée à un dispositif extérieur de récupération d'un flux d'air venant des freins du véhicule, chargé de particules d'usure de ces freins, qui peut comporter en particulier une turbine électrique propulsant le flux vers cette entrée. [0025] L'entrée 8 débouche dans une chambre de tranquillisation 10 présentant une forme plate ajustée au-dessus de la cuve 4 pour la couvrir. Un tube vertical 12 disposé 10 dans l'axe de la cuve 4, comporte une extrémité supérieure débouchant dans la chambre de tranquillisation 10, ainsi qu'une extrémité inférieure arrivant près du fond de la cuve 4, et des perçages latéraux 14 formés à sa base en-dessous du niveau du liquide 6, pour réaliser un barbotage du flux d'air sortant par ces orifices. [0026] La paroi inférieure de la chambre de tranquillisation 10 comporte un bossage 15 tourné vers le haut, formant en haut de la cuve 4 un creux de rétention d'air 32. [0027] La cuve 4 contient en dessous du niveau du liquide 6 trois grilles successives 16 de séparation des particules, disposées chacune horizontalement en fermant entièrement la section transversale de cette cuve, présentant en partant du bas un maillage de plus en plus serré afin de retenir des particules de plus en plus fines qui 20 remonteraient dans ce liquide. [0028] Un boîtier de filtration de sortie plat 24 disposé au-dessus du système de barbotage, comporte en dessous un clapet de sortie 18 traversant la chambre de tranquillisation 10 pour présenter une entrée débouchant en haut de la cuve 4. Le clapet de sortie 18 contient une bille coulissant verticalement, qui au repos descend 25 afin de permettre un passage du flux d'air venant de la cuve 4, vers un élément filtrant 20 disposé horizontalement dans le boîtier plat 24. [0029] Le flux d'air traversant l'élément filtrant 20, sort ensuite par une sortie 22 disposée sur le dessus du boîtier de filtration 24. [0030] Des aimants 26 sont disposés sur le pourtour intérieur de la cuve 4, vers le 30 bas, en entourant les perçages 14 de barbotage pour récupérer les particules métalliques venant du flux d'air d'entrée. 5 [0031] La cuve 4 contient au-dessus du niveau du liquide 6 prévu pour un fonctionnement normal, une chicane anti-remous de passage du flux d'air comprenant en partant du bas un premier disque horizontal 28 présentant un passage d'air autour du tube 12, et au-dessus un deuxième disque horizontal 30 présentant un passage 5 d'air sur des parties radialement intermédiaires. [0032] La chicane anti-remous permet une montée du flux d'air au travers dans le haut de la cuve 4, tout en stabilisant le niveau du liquide 6 contenu en dessous afin d'éviter une agitation de la surface de ce liquide lors des accélérations du véhicule. La cuve 4 comporte entre les deux disques 28, 30 de la chicane, des ouvertures 36 10 communiquant avec la chambre de trop-plein 38 entourant cette cuve. [0033] La base de la chambre de trop-plein 38 comporte suivant l'axe du bocal 2, un clapet de vidange 40 comprenant une bille poussée vers le haut par un ressort, qui pour une pression nulle ou faible du liquide dans la chambre de trop-plein laisse ce clapet fermé. 15 [0034] La figure 2 présente le fonctionnement normal du dispositif de récupération, comprenant une entrée du flux d'air avec une légère surpression, suivant la flèche 41, récupéré sur les systèmes de freinage du véhicule et chargé de particules, qui descend dans le tube 12 en passant par la chambre de tranquillisation 10. Le flux d'air sortant de la base du tube 12 par son extrémité inférieure et par les perçages 14, suivant les 20 flèches 42, remonte ensuite dans le liquide 6 en passant au travers des grilles de séparation des particules 16, suivant les flèches 44. [0035] Le flux d'air purifié d'une majeure partie des particules, en particulier des plus grosses, passe ensuite suivant les flèches 46 dans la chicane anti-remous, pour arriver en haut de la cuve 4. Le flux d'air passe ensuite suivant la flèche 48 dans le clapet de 25 sortie 18 qui est ouvert, sa bille descendant par gravité pour laisser ce passage ouvert. [0036] Le flux d'air passe ensuite au travers de l'élément filtrant 20, suivant la flèche 50, pour sortir ensuite suivant la flèche 52 par la sortie 22 après avoir laissé dans cet élément filtrant toutes les particules fines qui pouvaient rester dedans. [0037] On notera que le passage du flux d'air obligatoire dans le liquide 6 grâce au 30 barbotage, mouille toutes les particules contenues dans ce flux ce qui les conserve et les agglomère en très grande majorité dans ce liquide. Les particules se déposent au fond de la cuve 4. 6 [0038] Les particules fines qui pourraient sortir au-dessus du liquide 6 sont en nombre très réduit, ce qui permet d'obtenir une grande longévité de l'élément filtrant 20. [0039] En cas d'entrée de liquide dans la cuve 4 venant du flux d'air d'entrée, 5 notamment lors d'une conduite avec des intempéries projetant de la pluie, de la boue ou de la neige dans la canalisation récupérant l'air chargé en particules à proximité des freins du véhicule, ce liquide se dépose aussi dans la cuve 4 lors du barbotage en remontant le niveau de son propre liquide 6. [0040] La figure 3 présente le niveau du liquide 6 atteignant le premier disque 28 de 10 la chicane, qui sort par les ouvertures 36 vers la chambre de trop-plein 38 suivant la flèche 54, en remontant le niveau de cette chambre. [0041] La figure 4 présente le liquide 6 ayant rempli complètement la cuve 4 et la chambre de trop-plein 38, avec une admission du flux d'air venant de l'entrée 8 qui continue. Le liquide 6 venant sur le clapet de sortie 18 fait remonter sa bille agissant 15 comme un flotteur poussé par ce liquide, qui ferme alors ce clapet. [0042] La légère surpression venant du flux d'air d'admission transmet cette pression au liquide de la chambre de trop-plein 36, qui pousse alors sur la bille de clapet de vidange 56 en comprimant le ressort disposé en dessous. [0043] On a alors une ouverture automatique du clapet de vidange 56, qui évacue du 20 liquide 6 suivant la flèche 40. Après une vidange suffisante la pression dans la cuve 4 diminue, ce qui permet au clapet de vidange 40 de se fermer ensuite automatiquement après l'évacuation du surplus de liquide. [0044] Le creux 32 disposé en haut de la cuve 4 constitue une réserve d'air résiduel restant quand la cuve 4 est pleine, qui facilite la production de bulles du barbotage pour 25 continuer la retenue des particules dans cette cuve. [0045] On obtient de manière simple et efficace, sans branchement électrique sur le véhicule, une récupération de particules issues du freinage qui sont stockées dans le liquide sous forme de boues en neutralisant toute dangerosité. [0046] Lors d'un entretien périodique du véhicule, un opérateur peut facilement ouvrir 30 la cuve 4 pour la vider du liquide 6 chargé en particules et l'évacuer de manière écologique, puis si nécessaire changer l'élément filtrant 20. Le remplissage de la cuve 7 se fait ensuite de manière simple, REVENDICATIONS1. Dispositif de récupération de particules émises par un système de freinage d'un véhicule automobile, comportant une canalisation d'entrée (8) de réception d'un flux d'air chargé en particules, et un bocal (2) contenant un liquide (6) de récupération de particules, caractérisé en ce qu'il comporte un tube (12) relié à la canalisation d'entrée, plongé dans le liquide (6) contenu dans une cuve (4) disposée dans le bocal (2), recevant le flux d'air pour réaliser un barbotage dans ce liquide (6), cette cuve (4) comportant en position supérieure une ouverture (36) communiquant avec une chambre de trop-plein (38). 2. Dispositif de récupération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (12) est disposé verticalement, au centre de la cuve (4). 3. Dispositif de récupération selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de trop-plein (38) entoure la cuve (4). 4. Dispositif de récupération selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que la cuve (4) comporte des grilles de filtration (16) disposées en dessous de l'ouverture (36). 5. Dispositif de récupération selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve (4) comporte des formes anti-remous (28, 30) disposées à la surface du liquide (6) dans une position de fonctionnement normal. 20 6. Dispositif de récupération selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve (4) comporte en partie supérieure un creux (32) restant empli d'air dans le cas d'un remplissage complet de la chambre de trop-plein (38). 7. Dispositif de récupération selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un clapet de sortie (18) disposé en partie supérieure 25 de la cuve (4), qui se ferme automatiquement en cas de remplissage complet de cette cuve (4). 8. Dispositif de récupération selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre de trop-plein (38) comporte un clapet de vidange (40) qui s'ouvre automatiquement quand la pression dans cette chambre (38) augmente. 9 9. Dispositif de récupération selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un élément filtrant (20) disposé juste avant une sortie de ce dispositif (22). 10. Véhicule automobile comportant un système de freinage et un dispositif de 5 récupération des particules émises par ce système de freinage, caractérisé en ce que ce dispositif est selon l'une quelconque des revendications précédentes.