Brevet FR3089279A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : VEHICULE EQUIPE D'UNE CHAUDIERE ADDITIONNELLE [0001] La présente invention concerne le domaine des véhicules automobile. L'invention concerne plus particulièrement un véhicule équipé d'une chaudière additionnelle. [0002] Les lignes d'échappements de véhicules équipés de moteurs thermiques, peuvent être équipés de filtre à particules. Afin de déterminer l'état de colmatage de ces filtres à particules, ceux-ci sont équipés de tubes de mesure de pression piqués en amont et en aval du filtre à particules. L'écart entre les deux pressions est un indicateur de l'état de colmatage du filtre à particules. Le bon fonctionnement de la mesure de pression en amont et en aval du filtre à particules est donc requis. [0003] Un véhicule avec un filtre à particules colmaté est en panne et l'utilisateur doit le faire réparer au plus vite. [0004] La combustion dans le moteur thermique génère naturellement de l'eau qui peut se retrouver dans les tubes de mesure de pression. En conditions normales dc fonctionnement, cette eau ne pose pas de problème car elle est évacuée grâce à la température dc l'échappement et par le flux de gaz. [0005] Hors, dans les pays dits « grand froid » tels que les pays du nord de l'Europe, où la température dc l'échappement ne monte pas suffisamment pour réchauffer les tubes ou que l'air trop froid, la neige qui s'engouffrent le long de l'échappement empêche le réchauffement des tubes, cette eau accumulée peut rester dans les tubes de mesure de pression du filtre à particules. Dès que les températures externes deviennent fortement négatives, cette eau gèle et ne peut alors plus être évacuée. Le dispositif dc mesure de pression en amont et en aval du filtre à particules devient alors inutilisable. [0006] Des solutions sont connues. Unc première solution consiste à entourer l'échappement d'un manteau en matière souple permettant de maintenir une température positive. Cependant cette solution est couteuse, difficile à monter rapidement en usine et est plutôt réservée à l'après-vente. Unc autre solution est de réaliser une ligne d'échappement avec un écran thermique total qui recouvre l'ensemble de l'échappement et ses tubes de mesure de pression du filtre à particules. Cependant ce système est également coûteux, l'échappement est plus lourd et large et les tubes de mesure de pression du filtre à particules ne peuvent plus être démontés en après-vente. [0007] On connait également du document FR2914026A1 l'utilisation d'un chauffage ad- ditionnel du véhicule comprenant une chaudière destinée à chauffer l'habitacle et qui équipe classiquement les véhicules utilisés dans les climats très froids. Une dérivation du circuit d'échappement de cette chaudière est enroulée autour d'un conduit 2 d'admission dans lequel du gel risque de se former. Cependant cette solution n'est pas adaptée à une ligne d'échappement et représente un dispositif complexe à mettre en place. [0008] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un véhicule comprenant : -un élément à réchauffer, -une chaudière additionnelle comprenant un circuit d'échappement des gaz de combustion produits par cette chaudière, ce circuit comprenant une sortie à l'atmosphère des gaz de combustion, et pour lequel la sortie à l'atmosphère des gaz de combustion de la chaudière est disposée par rapport à l'élément à réchauffer de sorte que le flux de gaz de combustion produits par la chaudière soit dirigé en direction de l'élément à réchauffer. [0009] L'effet technique est de placer l'élément à réchauffer dans le panache de gaz chauds produits par la chaudière et sortant de son circuit d'échappement, et d'éviter l'apparition de gel au niveau de cet élément à réchauffer [0010] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en com- binaisons : [0011] En variante, le véhicule comprend de plus : -un moteur thermique, -une ligne d'échappement des gaz produits par le moteur thermique et comprenant l'élément à réchauffer. [0012] En variante, l'élément à réchauffer est un capteur. [0013] En variante, le capteur a un tube de mesure de pression d'un organe de dépollution. [0014] En variante, l'organe de dépollution comprend un filtre à particules. [0015] En variante, la sortie du circuit d'échappement est disposée par rapport à la surface externe de la ligne d'échappement à une distance comprise entre 20 et 40 mm [0016] En variante, la sortie du circuit d'échappement de la chaudière est disposée par rapport à l'élément à chauffer de sorte que lorsque le véhicule avance, le flux d'air généré par l'avancement du véhicule rabatte le flux de gaz de combustion produits par la chaudière sur l'élément à chauffer. [0017] En variante, la sortie du circuit d'échappement est disposée par rapport à l'élément à réchauffer à une distance comprise entre 50 et 100 mm. [0018] D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence à la figure suivante: [0019] [fig.1] : La figure 1 représente une vue sous caisse d'un véhicule de l'invention, selon un premier mode de réalisation. 3 [0020] [fig.2] : La figure 2 représente une vue sous caisse d'un véhicule de l'invention, selon un second mode de réalisation. [0021] La figure 1 représente une vue sous caisse d'un véhicule. Cc véhicule comprend une ligne d'échappement 1 reliée à un moteur thermique, non représenté. La ligne d'échappement permet la dépollution et l'évacuation à l'atmosphère des gaz produits par le moteur thermique. Un écran thermique 9 peut isoler la caisse du véhicule de la chaleur émise par la ligne d'échappement 1. Cet écran thermique peut se présenter sous la forme d'une demi coquille enveloppant en partie la ligne d'échappement 1. [0022] La ligne d'échappement comprend un organe 2 de dépollution des gaz d'échappement. Cet organe de dépollution 2 peut comprendre un filtre à particules 3. [0023] Le côté droit de la figure 1 est orienté vers l'avant AV du véhicule tandis que le côté gauche de la figure 1 est orienté vers l'arrière AR du véhicule. La ligne d'échappement 1 est reliée au moteur à droite de la figure 1. Les gaz d'échappement produits par le moteur thermique s'écoulent donc dans la ligne d'échappement 1 selon le sens indiqué par la flèche F. L'amont et l'aval sont définis relativement à ce sens d'écoulement des gaz dans la ligne d'échappement 1. [0024] Un premier tube 4a de mesure de pression est reliée à la ligne d'échappement 1, en amont du filtre à particules 3, au niveau d'un piquage 4a'. Un second tube 4h de mesure de pression est relié à la ligne d'échappement 1, en aval du filtre à particules, au niveau d'un piquage 4b'. [0025] Dans le mode de réalisation décrit ici, l'élément à réchauffer est le tube 4a de mesure de pression amont du filtre à particules, plus particulièrement au niveau du piquage 4a'. [0026] Le véhicule comprend encore une chaudière additionnelle 6. Pour le cas d'utilisation par températures très froides, cette chaudière additionnelle est destinée à chauffer le circuit de liquide de refroidissement circulant dans le moteur et éventuellement la boite de vitesse dans le cas où celle-ci est également refroidies par le liquide de refroidissement. Les chaudières additionnelles permettent de dégivrer l'habitacle et peuvent aussi réchauffer l'huile moteur et boite afin de faciliter le démarrage du moteur. [0027] La chaudière additionnelle 6 comprend un circuit d'échappement 7 de ses gaz de combustion produits. Ce circuit d'échappement 7 peut comprendre un silencieux 8. Ce circuit d'échappement 7 comprend une sortie, S, à l'atmosphère des gaz de combustion produits. [0028] Conformément à l'invention, la sortie S du circuit d'échappement 7 est disposée par rapport au tube 4a de mesure de pression en amont du filtre à particules 3 de sorte que le flux de gaz de combustion produits par la chaudière 6 soit orienté et donc que ce panache de gaz chauds se dirige en direction de ce tube 4a de mesure de pression. [0029] La température des gaz de cette chaudière étant de l'ordre de 200°C en général, le contact de ces gaz chauds sur le tube 4a de mesure de pression permet de le réchauffer et d'éviter la présence de gel dans ce tube. [0030] Afin de prendre en compte le débattement transversal de l'organe de dépollution 2 de la ligne d'échappement 1 et d'éviter que la surface externe de la ligne d'échappement vienne taper la sortie S du circuit d'échappement 7, il est prévu une distance de sécurité et de disposer la sortie S à une distance comprise entre 20 et 40 mm de la surface externe de la ligne d'échappement 1. [0031] Ce réchauffage peut se dérouler lorsque le véhicule / ou le moteur est à l'arrêt. En effet certains véhicules ont des chaudières qui peuvent être mise en route à distance, par exemple à l'aide d'un téléphone mobile. La mise en action de la chaudière 6 permet alors de préparer le véhicule avant l'arrivée de l'utilisateur. Toutefois, ce réchauffage peut devoir se poursuivre alors que le véhicule est en mouvement et avance. En effet, dans ce cas, le déplacement du véhicule génère un flux d'air froid sur le tube 4a qui peut contribuer à l'apparition de gel dans ce tube. [0032] On peut alors également prévoir, comme l'illustre la figure 2, de placer la sortie S du circuit d'échappement 7 de la chaudière 6 par rapport au tube 4a et plus particulièrement au piquage 4a' de ce tube, de sorte que lorsque le véhicule avance le flux d'air généré par l'avancement du véhicule rabatte le panache de gaz de combustion produits par la chaudière 6 sur l'élément à chauffer. On améliore ainsi le réchauffage du tube 4a de mesure de pression, même lorsque le véhicule se déplace. Dans ce cas, on peut prévoir une distance entre la sortie S et la zone à réchauffer du tube 4a comprise entre 50 et 100 mm [0033] L'invention ne se limite pas au mode de réalisation préférentiel décrit. En variante, les gaz d'échappement de la chaudière peuvent être utilisés pour réchauffer un autre élément qu'un tube de mesure de pression. L'élément à réchauffer peut-être un autre capteur de mesure de la ligne d'échappement tel que par exemple une sonde à oxygène. L'organe de dépollution peut être autre qu'un filtre à particules et peut être un catalyseur, tel que par exemple un catalyseur de réduction des oxydes d'azote. Le véhicule peut ne pas avoir de moteur thermique, mais être un véhicule électrique ou un véhicule équipé d'une pile à combustible et ayant un élément à réchauffer. [0034] L'invention a pour avantage supplémentaire de ne nécessiter aucun montage de pièces supplémentaires, car seul l'échappement de la chaudière est à adapter, ce qui en fait un solution économique et simple. 5