Brevet FR3095474A1 — publié le 20201030

Description Titre de l'invention : Protecteur d'électrode de système électrique de dépollution Domaine technique de l'invention [0001] La présente invention concerne un moteur à combustion interne. [0002] La présente invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un moteur thermique avec un dispositif de chauffage de gaz brulés dans un élément de dépollution. [0003] La présente invention concerne plus particulièrement une protection d'une connexion électrique d'un élément de chauffage de gaz enfoncé dans un élément de dépollution de moteur thermique. Etat de la technique [0004] Un véhicule automobile connait de plus en plus des contraintes de dépollution et notamment de réduction de composants nocifs dans les gaz brulés tels que l'oxyde de carbone CO ou d'azote Nox. Il est connu de disposer des systèmes de dépollution dans le circuit des gaz brulés en aval des chambres de combustions formées dans le moteur selon le sens de circulation des gaz brulés. Lesdits systèmes de dépollution comprennent par exemple un pot catalytique ou un piège à Nox. Les systèmes de dépollution ne sont cependant pas efficaces de façon instantanée. Ainsi le pot catalytique doit être à une température de l'ordre de 500 °C pour avoir une efficacité optimale. [0005] Pour optimiser le fonctionnement dudit pot catalytique il est connu de disposer des éléments de chauffage insérés dans ledit pot. Les éléments de chauffage sont essentiellement des résistances chauffantes électriques connectées à un circuit d'alimentation électrique du véhicule. Le déclenchement de la phase de chauffage est commandé par une unité centrale de commande en fonction de la température du pot catalytique ou de la différence de température entre les gaz brulés et ledit pot. [0006] La publication DE42414494-Al divulgue un procédé de commande du chauffage d'un pot catalytique pouvant être chauffé rapidement électriquement, au moins dans une zone partielle réduite, et monté en aval des chambres à combustion d'un moteur à combustion interne d'une automobile. Le chauffage électrique est déclenché avec un léger décalage après le démarrage du moteur à combustion interne. Ce procédé permet une utilisation optimale (le l'énergie électrique disponible. [0007] La connexion électrique de l'élément de chauffage électrique est assurée de façon simple par une connexion d'une électrode de cet élément chauffant au circuit électrique, ladite électrode comporte une extrémité débouchant en saillie du carter du pot catalytique.au travers notamment d'une ouverture dudit carter. Le circuit 2 d'alimentation peut fonctionner à un potentiel de 48V par exemple et un contact peut entrainer des une électrisation de l'opérateur voire des brulures. Le pot catalytique est porté à une température élevée de l'ordre de 600° par le passage des gaz brulés et des projections de fluides combustibles vers l'ouverture peut entrainer des incendies ainsi que des risques de brulures lors d'une intervention, par exemple en après-vente. [0008] Il est donc un besoin de protéger la connexion de l'électrode de l'élément chauffant avec le circuit électrique en assurant une étanchéité contre les projections éventuelles de fluide combustible vers l'ouverture du carter de pot catalytique entourant ladite électrode. [0009] L'invention a pour objet un dispositif de protection d'une électrode connectée à un circuit électrique de véhicule automobile débouchant en saillie d'une ouverture d'un carter d'un élément de dépollution de gaz brulés de moteur thermique. Présentation de l'invention [0010] La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de protection d'une extrémité d'une électrode connectée à un circuit électrique de véhicule automobile comprenant une coque de protection entourant ladite extrémité d'électrode débouchant en saillie d'une ouverture d'un carter d'un élément de dépollution de gaz brulés de moteur thermique, ladite ouverture étant entourée par une bordure cylindrique s'étendant vers l'extérieur du carter, [0011] Caractérisé en cc que la coque comporte une extrémité amont fixée en appui contre le carter et entourant la bordure cylindrique. [0012] De manière avantageuse, le dispositif de protection comprend une coque apte à entourer une extrémité d'une électrode connectée à un circuit électrique de véhicule automobile, qui débouche en saillie d'une ouverture d'un carter d'un élément de dépollution gaz brulés d'un moteur thermique , ladite coque est fixée contre ledit carter et entourant une bordure cylindrique entourant ladite ouverture , cc qui permet une fixation au carter de l'élément de dépollution tout en assurant l'étanchéité de l'ouverture par laquelle débouche l'extrémité de l'électrode. [0013] Selon d'autres caractéristiques de l'invention : [0014] -la coque est tubulaire. [0015] De manière avantageuse, la coque est tubulaire et apte à entourer l'extrémité de l'électrode également tubulaire de façon aisée. [0016] -la coque est formée par une demi-coquille supérieure posée sur une demi-coquille inférieure complémentaire [0017] De manière avantageuse, la coque est formée de deux demi-coquilles complé- mentaires dont une demi-coquille supérieure posée sur une demi-coquille inférieure, ce qui facilite l'obtention de la coque. 3 100181 -la coque entoure la connexion de l'extrémité d'électrode au circuit électrique. [0019] De manière avantageuse, la coque entoure toute la connexion de l'extrémité de l'électrode au circuit électrique du véhicule, qui comprend une partie de câblage vers ledit circuit électrique. [0020] -l'extrémité aval de la coque est séparée de la connexion de l'électrode par un anneau isolant. [0021] De manière avantageuse, l'extrémité aval de la coque est séparée de la connexion de l'électrode au circuit électrique par un isolant qui est un isolant thermique et électrique. Ledit isolant permet le maintien de la coque à distance de la connexion de l'électrode évitant ainsi un passage de courant par ladite coque. [0022] -la demi-coquille inférieure comporte des orifices traversant. [0023] De manière avantageuse, la demi-coquille inférieure comporte des orifices traversant afin de réguler la température à l'intérieur d'une chambre délimitée par la coque et logeant l'extrémité de l'électrode [0024] -les demi-coquilles sont fixées l'une à l'autre par soudage. [0025] De manière avantageuse, les demi-coquilles sont fixées l'une à l'autre par soudage pour assurer une liaison permanente entre les deux demi-coquilles. [0026] -les demi-coquilles sont fixées l'une à l'autre de manière réversible. [0027] De manière avantageuse, les demi-coquilles sont fixées l'une à l'autre de manière ré- versible, ce qui permet un arrangement simple de la coque autour de l'extrémité de l'électrode et de sa connexion électrique. Brève description des figures [0028] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : [0029] [fig.1] est une vue schématique de coupe d'une protection d'une extrémité d'électrode [0030] [fig.2] est une vue schématique de dessus de la coque de protection d'électrode. [0031] [fig.3] est une vue schématique de dessous de la coque de protection d'électrode. Description détaillée des figures 100321 Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. 100331 Selon la figure 1 représentant une portion d'un carter 50 d'un élément de dépollution 51 d'un moteur thermique (non représenté) qui peut être un pot catalytique de véhicule automobile, un élément chauffant est inséré dans l'élément de dépollution. L'élément chauffant comporte une électrode 52 dont une extrémité 53 débouche en saillie d'une ouverture 54 de passage dans ledit carter. Ladite extrémité est terminée par un filetage destiné à recevoir un boulon. L'électrode est connectée à un circuit électrique (non représenté) du véhicule dont le voltage est de l'ordre de 48V par un câble électrique 56 de connexion. L'extrémité du câble électrique est insérée dans une cosse électrique par exemple une cosse à oeillet. L'oeillet est disposé autour de la terminaison de l'extrémité 53 de l'électrode et un boulon permet de former une connexion électrique 57 de l'électrode avec une liaison simple entre l'électrode et le câble électrique. [0034] De manière préférentielle, le câble électrique s'étend parallèlement à la paroi du carter de l'élément de dépollution pour réduire l'encombrement du dispositif et donc de façon orthogonale à l'axe de l'électrode. [0035] L'ouverture 54 de passage est entourée par une paroi cylindrique 55 qui s'étend depuis la paroi du carter vers l'extérieur dudit carter ou en direction opposée à l'élément de dépollution. L'axe de l'électrode 52 est sensiblement confondu avec l'axe de la paroi cylindrique 55. [0036] Le dispositif de protection 10 selon l'invention est apte à protéger l'extrémité de l'électrode notamment à isoler électriquement ladite extrémité 53 ainsi qu'une partie du câble électrique Ledit dispositif comprend une coque 11 sensiblement tubulaire qui est apte à entourer l'extrémité de l'électrode 52 ainsi que la connexion électrique 57 avec une partie du câble électrique 56 de connexion. [0037] Selon la figure X2, la coque 11 tubulaire présente un coude et s'étend selon un premier axe sensiblement orthogonal à la paroi du carter puis selon un second axe orthogonal audit premier axe. La coque comprend une première extrémité 12 tournée vers l'élément de dépollution et la paroi du carter, qui est apte à cacher l'ouverture de passage 54 du carter. De manière préférentielle, ladite première extrémité de la coque recouvre au moins en partie la paroi cylindrique 55. Le diamètre de la section intérieure de la première extrémité amont 12 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la paroi cylindrique au jeu de montage près.de telle façon que la paroi cylindrique 55 soit logée à l'intérieur de la première extrémité de la coque.11. Ladite première extrémité 12 est apte à recouvrir entièrement l'ouverture dans le carter. [0038] La coque 11 comporte une seconde extrémité aval 14 libre. [0039] La seconde extrémité aval 14 de la coque 11 est maintenue séparée ou à distance de la connexion électrique 57 de l'extrémité d'électrode, par exemple à distance du câble électrique 56 de connexion, grâce à un anneau 58 disposé entre ledit câble et la coque. De manière préférentielle l'anneau 58 est en matériau isolant notamment électrique pour éviter de mettre la coque 11 sous tension. [0040] La coque forme une chambre apte à loger l'extrémité de l'électrode avec sa connexion électrique sans contact avec les parois de la coque. [0041] De manière préférentielle, la coque 11 est formée par deux demi-coquilles qui sont une demi-coquille supérieure 15 et une demi-coquille inférieure 16 complémentaires. Les deux demi-coquilles 15,16 comportent chacune un trottoir de fixation 17 qui longe des bordures de contact 18. Ainsi le trottoir de fixation 17 de la demi-coquille supérieure 15 est destinée à venir contre le trottoir de fixation 17 en vis-à-vis de la demi-coquille inférieure 16. Les deux demi-coquilles sont ensuite fixées l'une à l'autre par exemple par collage ou soudage des trottoirs de fixation 17. [0042] De manière préférentielle, une des deux demi-coquilles comporte des griffes de fixation s'étendant de façon tangentielle depuis la bordure de contact 18 et adaptées à s'accrocher à un point d'accrochage porté par l'autre demi-coquille. Ledit point d'accrochage peut par exemple être un orifice creusé dans la bordure de contact de l'autre demi-coquille.la griffe est alors apte à s'emhoiter dans ledit orifice. [0043] Selon un autre mode de réalisation, chacune des demi-coquilles comporte des griffes s'étendant de façon tangentielle depuis la bordure de contact et aptes à s'emhoiter l'une contre l'autre. [0044] Ce type de fixation est réversible et permet de désolidariser les demi-coquilles par exemple en après-vente. [0045] Par opposition, une fixation des languettes 17 par collage permettra d'éviter de rendre solidaires les demi-coquilles 15 et 16, dans le cas où l'on ne souhaiterait pas pouvoir intervenir sur l'assemblage vissé de la cosse sur l'électrode [0046] De manière préférentielle, la demi-coquille inférieure 16 comporte des orifices traversant 19 pour permettre d'évacuer de la chaleur générée dans la chambre délimitée par les cieux demi-coquilles. [0047] De manière préférentielle, les deux demi-coquilles sont issues de même matière sus- ceptibles de supporter des températures élevées de l'ordre de 600° par exemple en métal ou alliage métallique. [0048] L'objectif est atteint : le dispositif de protection selon l'invention entoure toute l'extrémité de connexion de l'électrode et permet l'isolation notamment électrique de la connexion. Elle permet aussi la protection de la connexion contre des projections de fluide inflammable sur ladite connexion qui peut être à température élevée. [0049] Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette prise, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif de protection (10) d'une extrémité (53) d'une électrode (52) connectée à un circuit électrique de véhicule automobile comprenant une coque de protection (11) entourant ladite extrémité d'électrode débouchant en saillie d'une ouverture (54) d'un carter (50) d'un élément de dépollution (51) de gaz brulés de moteur thermique, ladite ouverture étant entourée par une paroi cylindrique (55) s'étendant vers l'extérieur du carter, Caractérisé en ce que la coque (11) comporte une extrémité amont (12) fixée en appui contre le carter et entourant la bordure cylindrique (55). [Revendication 2] Dispositif de protection (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque (11) est formée par une demi-coquille supérieure (15) posée sur une demi-coquille inférieure (16) complémentaire [Revendication 3] Dispositif de protection (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la coque (11) est tubulaire. [Revendication 4] Dispositif de protection (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la coque (11) entoure la connexion électrique (57) de l'extrémité d'électrode (53) au circuit électrique. [Revendication 5] Dispositif de protection (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coque (11) comporte une extrémité aval (14) séparée de la connexion (57) de l'électrode par un anneau isolant (58). [Revendication 6] Dispositif de protection (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la demi-coquille inférieure (16) comporte des orifices traversant. [Revendication 7] Dispositif de protection (10) selon l'une quelconque des revendications 2 de à 6, caractérisé en ce que les demi-coquilles (15,16) sont fixées l'une à l'autre par soudage ou collage. [Revendication 8] Dispositif de protection (10) selon l'une quelconque des revendications 2 de à 6, caractérisé en ce que les demi-coquilles (15,16) sont fixées l'une à l'autre de manière réversible.