Brevet FR3117545A1 — publié le 20220617

Système d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur thermique à combustion interne, évitant une production de NOx au sein desdits gaz. Le système de l'invention comprend une boucle thermique (4) configurée en circuit de Brayton comportant un premier circuit (4a) de circulation des gaz d'échappement (GT1) à travers une ligne d'échappement (2) vers un échangeur thermique (5) et un deuxième circuit (4b) de circulation d'air extérieur (AE) à travers ledit échangeur thermique (5). L'air extérieur (AE) est comprimé préalablement à sa circulation à travers l'échangeur thermique (5). Les gaz d'échappement (GT1) sont refroidis et l'air extérieur (AE) chauffé entraîne une turbine principale (7a) en sortie de l'échangeur thermique (5). Une conduite (9) achemine alors l'air extérieur (AE) vers un mélangeur (10) placé sur la ligne d'échappement (2), en aval de l'échangeur thermique (5) et en amont d'un catalyseur (3) à deux voies de réduction de CO et de HC. Une production de NOx est neutralisée à la source dans le moteur thermique (1) par réglage de la combustion enrichie en combustible (CB). Fig. 1 SYSTEME D'EPURATION DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR THERMIQUE A COMBUSTION INTERNE, EVITANT UNE PRODUCTION DE NOX AU SEIN DESDITS GAZ Domaine technique de l'invention L'invention relève du domaine des systèmes d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel système comportant au moins un catalyseur et une boucle thermique configurée en circuit de Brayton. Art antérieur Les véhicules automobiles sont équipés d'un groupe motopropulseur équipé d'au moins une motorisation fournissant l'énergie propulsive du véhicule, dont couramment une motorisation à combustion interne. Tel est le cas pour les véhicules exclusivement équipés d'un moteur thermique et pour les véhicules hybrides équipés d'un moteur thermique et d'un moteur électrique qui peuvent être exploitées isolément ou en combinaison. Les moteurs thermiques à combustion interne sont alimentés en combustible et en comburant dont les quantités respectives sont régulées. Communément, le combustible est à base d'hydrocarbures et le comburant est l'air. Idéalement, l'admission du combustible et du comburant dans le moteur thermique est régulée pour l'obtention d'une combustion complète du combustible - sans excès ou défaut d'air extérieur - dite combustion stœchiométrique ou combustion neutre. Cependant une telle combustion stœchiométrique est délicate à obtenir. Il en résulte que les gaz d'échappement du moteur thermique sont souvent chargés de divers composants chimiques - tels que notamment du monoxyde de carbone (CO), de l'oxyde d'azote (NOx) et des imbrûlés d'hydrocarbures (HC). De tels composants chimiques sont toxiques et doivent règlementairement être réduits préalablement à leur rejet dans l'atmosphère. A cet effet, les gaz d'échappement sont évacués depuis le moteur thermique à l'air libre via une ligne d'échappement qui est équipée d'un ou de plusieurs dispositifs de traitement des gaz d'échappement procurant une réduction du CO, de NOX et des HC. Il est à cet effet communément utilisé un catalyseur comportant plusieurs voies de circulation des gaz d'échappement à son travers. Les parois des différentes voies du catalyseur sont revêtues de matériaux catalytiques selon les composants chimiques à réduire. Les matériaux catalytiques sont communément des métaux rares de la catégorie des platinoïdes légers, qui sont particulièrement coûteux. Tel est notamment le cas du Rhodium qui est classiquement utilisé comme agent catalytique des gaz d'échappement pour la réduction de NOx. Il est à tenir compte que les gaz d'échappement sont évacués hors du moteur thermique à des températures élevées. L'efficacité des matériaux catalytiques utilisés est ainsi conditionnée non seulement au regard des composants chimiques qu'ils doivent spécifiquement réduire mais aussi de la température des gaz d'échappement lors de leur traitement. Il peut aussi être opportun d'exploiter les gaz d'échappement pour entraîner un turbocompresseur électrifié équipant le groupe motopropulseur du véhicule, afin d'enrichir le comburant admis dans le moteur thermique et/ou pour refroidir les gaz d'échappement préalablement à leur traitement via un catalyseur. Un cycle de Brayton peut être exploité à cet effet, tel qu'il ressort du document JP5050998-B2 (NISSAN MOTOR). Selon ce document, les gaz d'échappement sont partiellement dérivés vers une turbine à gaz exploitée pour entraîner un compresseur et un moteur électrique. En sortie de la turbine, les gaz d'échappement sont détournés d'une part à une pression inférieure à la pression atmosphérique vers un circuit d'admission du comburant dans le moteur thermique et d'autre part vers un échangeur thermique puis vers le compresseur. En sortie du compresseur, les gaz d'échappement refroidis sont évacués à pression atmosphérique et traités par un catalyseur à trois voies de réduction respectivement des HC, du CO et du NOx, préalablement au rejet des gaz d'échappement ainsi traités à l'air libre. Présentation de l'invention Dans ce contexte, l'invention a pour objet un système d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur thermique à combustion interne, configuré pour équiper un véhicule automobile. Il est compris ici que l'invention est notamment applicable pour un véhicule dont la motorisation propulsive comprend seulement un moteur thermique ou pour un véhicule à motorisation propulsive hybride associant un moteur thermique et un moteur électrique. Le problème que cherche à résoudre l'invention porte sur les coûts liés au traitement des gaz d'échappement évacués par le moteur thermique à combustion interne, qu'il est opportun de réduire dans le contexte d'une concurrence économique sévère dans le domaine automobile. Il est plus particulièrement visé par l'invention de réduire le nombre de voies du catalyseur, en évitant d'effectuer une catalyse des gaz d'échappement par du Rhodium pour réduire le NOx présent dans les gaz d'échappements, tout en favorisant la circulation des gaz d'échappement à travers le catalyseur et en optimisant leur traitement pour la réduction du CO et des HC. Pour ce faire, l'invention propose d'obvier à la production de NOx dans les gaz d'échappement préalablement à leur traitement catalytique. La production de NOx dans les gaz d'échappement à traiter étant neutralisée, une utilisation coûteuse de Rhodium est évitée et les voies du catalyseur peuvent alors être limitées, notamment au nombre de deux, pour réduire le CO et les HC par des platinoïdes légers parmi les moins coûteux, tel que le palladium (Pd) et le platine (Pt). Il est notamment proposé à cet effet d'appliquer en tout ou partie les dispositions suivantes, mettant en œuvre une boucle thermique agencée en circuit de Brayton. La boucle thermique comporte au moins classiquement un échangeur thermique, un compresseur principal et une turbine principale à gaz. A partir d'une exploitation d'une telle boucle thermique, une ligne d'échappement achemine les gaz d'échappement vers l'échangeur thermique pour leur refroidissement puis achemine les gaz d'échappement refroidis vers un catalyseur. La boucle thermique comprend aussi une ligne d'air extérieur - étant comprise comme étant une ligne de circulation d'air extérieur provenant de l'air extérieur au véhicule. La ligne d'air extérieur achemine l'air extérieur vers le compresseur principal pour sa compression, puis l'air extérieur comprimé est acheminé vers l'échangeur thermique pour son échauffement par échange de calories fournies par les gaz d'échappement traversant l'échangeur thermique. En sortie de l'échangeur thermique, l'air extérieur - à l'état comprimé et chaud - est acheminé vers la turbine principale pour son entraînement. La turbine principale est avantageusement mise à profit pour l'entraînement d'une machine électrique - moteur électrique ou générateur électrique - exploitée au moins pour la motorisation électrique du compresseur principal et subsidiairement pour le chargement d'une réserve d'énergie électrique alimentant en énergie divers accessoires motorisés du véhicule et/ou alimentant au moins un moteur électrique propulsif du véhicule dans le cas d'un véhicule hybride. Toujours selon cette boucle thermique, l'air extérieur en sortie de la turbine principale est acheminé vers la ligne d'échappement en aval de l'échangeur thermique et en amont du catalyseur. Un mélangeur est interposé entre la ligne d'échappement et la ligne d'air extérieur, le mélange entre l'air extérieur et les gaz d'échappement opéré à l'intérieur du mélangeur composant un gaz à traiter par catalyse qui est acheminé vers le catalyseur. Par ailleurs, il est de préférence favorisé un réglage du moteur thermique légèrement enrichi en apport de combustible. Ceci permet de réduire la quantité d'O2 présente dans les gaz d'échappement en sortie du moteur thermique et ainsi de conforter une absence de production de NOx dans la ligne d'échappement entre le moteur thermique et le mélangeur. L'air extérieur mélangé aux gaz d'échappement fournit un apport en oxygène (O2) aux gaz à traiter, ce qui favorise la catalyse du CO et des HC par des platinoïdes légers parmi les moins coûteux, notamment le palladium (Pd) et le platine (Pt). La température obtenue des gaz à traiter est avantageusement régulée dans une plage de températures prédéfinie, pour éviter la production de NOx dans les gaz à traiter et/ou pour optimiser la catalyse obtenue des gaz à traiter selon les agents catalyseurs utilisés de réduction du CO et des HC. Il en ressort globalement qu'une production de NOx dans la ligne d'échappement est neutralisée préalablement au passage des gaz à traiter à travers le catalyseur. L'utilisation d'un platinoïde léger particulièrement coûteux de réduction du NOx - Rhodium notamment - est ainsi évitée, et le catalyseur peut ne comporter que seulement deux voies affectées à la réduction d'autres agents polluants spécifiques, notamment le CO et les HC. La boucle thermique peut aussi comporter un doseur régulant l'admission de la quantité d'air extérieur à l'intérieur du mélangeur. L'apport en O2 par l'air extérieur aux gaz à traiter et/ou ladite plage de températures prédéfinie peuvent au moins en partie être ainsi régulé(s). Le doseur peut par exemple être placé à proximité d'une bouche d'admission de l'air extérieur dans la boucle thermique et/ou être formé par le mélangeur agencé à cet effet en régulateur de l'admission de l'air extérieur à l'intérieur du mélangeur, via par exemple un volet dont le mélangeur peut être équipé. Au regard de l'exposé qui vient d'être fait, l'invention a pour objet un système d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur thermique à combustion interne, notamment configuré pour équiper un véhicule automobile. Le système de l'invention comporte : -) une ligne d'échappement acheminant les gaz d'échappement depuis le moteur thermique vers l'air libre - ou autrement dit évacués à l'atmosphère, -) au moins un catalyseur placé sur la ligne d'échappement, et -) au moins une boucle thermique configurée en circuit de Brayton. Ladite boucle thermique au moins comporte un premier circuit de circulation des gaz d'échappement à travers un échangeur thermique et un deuxième circuit de circulation d'un fluide à travers ledit échangeur thermique, ainsi qu'une turbine principale à gaz et un compresseur principal. Dans ce contexte, le système de l'invention est reconnaissable en ce que ledit fluide est de l'air extérieur circulant à travers le deuxième circuit équipé dudit compresseur principal et de ladite turbine principale. L'air extérieur est comprimé par le compresseur principal préalablement à sa circulation à travers l'échangeur thermique et entraîne la turbine principale en sortie de l'échangeur thermique. En sortie de la turbine principale, le deuxième circuit comprend une conduite d'acheminement de l'air extérieur vers un mélangeur placé sur la ligne d'échappement, en aval de l'échangeur thermique et en amont dudit catalyseur - étant compris suivant le sens de circulation des gaz d'échappement à l'intérieur de la ligne d'échappement. Il est compris ici que l'air extérieur est notamment de l'air classiquement en provenance de l'extérieur du véhicule. D'une manière générale, les notions amont et aval sont des notions relatives qui sont comprises - sauf autre précision - suivant le sens de circulation d'un fluide considéré à l'intérieur d'un circuit qui l'achemine - notamment les gaz d'échappement ou l'air extérieur. Plus particulièrement le circuit de Brayton est un circuit de Brayton ouvert, le premier circuit et le deuxième circuit étant débouchant à l'air libre. Le premier circuit débouche à l'air libre via la ligne d'échappement en aval du catalyseur. Le deuxième circuit débouche sur le mélangeur et par suite débouche aussi à l'air libre via la ligne d'échappement. Avantageusement, ledit catalyseur est un catalyseur à deux voies de réduction respectivement du monoxyde de carbone et des imbrûlés d'hydrocarbures contenus dans les gaz d'échappement. De préférence, un régulateur des quantités admises dans le moteur thermique respectivement en comburant et en combustible, est préréglé selon un rapport stœchiométrique de la combustion qui est pauvre en oxygène. Avantageusement, la turbine principale est un organe d'entraînement au moins d'une machine électrique exploitée au moins pour la motorisation du compresseur principal. Une telle machine électrique est potentiellement un moteur électrique principal ou - et de préférence - un générateur électrique fournissant de l'énergie électrique au moins à une motorisation équipant le compresseur principal et/ou à d'autres accessoires électriques du véhicule, tels que par exemple une réserve d'énergie électrique du véhicule. Selon une forme de réalisation, la boucle thermique comporte au moins un dispositif annexe de traitement thermique de l'air extérieur admis dans le deuxième circuit. Ledit au moins un dispositif annexe est interposé entre une bouche d'admission de l'air extérieur à l'intérieur du deuxième circuit et l'échangeur thermique. Ledit dispositif annexe comprend avantageusement un refroidisseur intermédiaire (intercooler en langue anglaise), qui est placé en série en interposition entre le compresseur principal et un compresseur annexe de l'air extérieur admis dans le deuxième circuit. Avantageusement, ladite machine électrique est en outre exploitée pour alimenter en énergie électrique la motorisation du compresseur annexe. La compression de l'air extérieur étant refroidie par le refroidisseur intermédiaire, le rendement de la compression de l'air extérieur à une pression donnée par le compresseur principal et/ou par le compresseur annexe - motorisés via la machine électrique entraînée par la turbine principale - est amélioré. Notamment, le travail de compression consommé est réduit, et par suite - à travail équivalent de la turbine - il est récupéré plus de puissance électrique nette. Le refroidissement de l'air extérieur préalablement à son passage dans l'échangeur thermique améliore la récupération par l'air extérieur de l'énergie thermique issue des gaz d'échappement, et donc leur refroidissement. Ceci permet finalement de minimiser le travail de compression de l'air extérieur par le compresseur principal et ainsi d'augmenter le rendement global de la boucle thermique. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'une motorisation propulsive comportant au moins un moteur thermique à combustion interne. Le véhicule est aussi équipé d'un système d'épuration des gaz d'échappement produits par ledit moteur thermique. Le véhicule de l'invention est reconnaissable en ce que ledit système d'épuration des gaz d'échappement est conforme à celui relevant de l'invention tel qu'il vient d'être décrit. Selon un agencement du véhicule, le moteur thermique est un moteur suralimenté via un turbocompresseur, du type comprenant classiquement un compresseur - dit secondaire - du comburant admis dans le moteur thermique et une turbine à gaz - dite secondaire - d'entraînement du compresseur secondaire placé sur la ligne d'échappement en sortie du moteur thermique. Selon une forme de réalisation, ledit turbocompresseur est placé en amont de la boucle thermique suivant le sens de circulation des gaz dans la ligne d'échappement. Une turbine secondaire à gaz du turbocompresseur est placée en série sur la ligne d'échappement en interposition entre le moteur thermique et l'échangeur thermique de la boucle thermique. Un tel emplacement du turbocompresseur permet d'accroître la performance du système d'épuration des gaz d'échappement qui sont délivrés à températures élevées vers l'échangeur thermique de la boucle thermique. Selon une variante, ledit turbocompresseur est placé en aval de l'échangeur thermique de la boucle thermique suivant le sens de circulation des gaz dans la ligne d'échappement. Ladite turbine secondaire est placée en série sur la ligne d'échappement en aval de l'échangeur thermique que comporte la boucle thermique et en amont du mélangeur. Ceci permet d'accroître les performances à la fois du turbocompresseur et de la boucle thermique, et de réduire le dimensionnement de l'échangeur thermique ainsi que les pertes de charge. Le véhicule est potentiellement équipé d'une motorisation propulsive exclusivement fournie par ledit moteur thermique. Le véhicule peut aussi être un véhicule à propulsion hybride associant ledit moteur thermique et au moins un moteur électrique de propulsion du véhicule. A titre indicatif non restrictif, l'invention est avantageusement applicable à de tels véhicules hybrides du type hybride rechargeable, du type "MILD" (semi-hybride), du type "SHEV" (véhicule hybride série) ou à prolongateur d'autonomie (communément désigné par " range extender" en langue anglaise), du type PHEV (parallèle-hybride) ou du type "SPHEV" (série/parallèle-hybride) part exemple. Présentation des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation, en relation avec les figures suivantes : La est un schéma illustrant un premier exemple de réalisation de l'invention, selon lequel une boucle thermique agencée en circuit de Brayton procure un échange thermique - via un échangeur thermique gaz/gaz - entre des gaz d'échappement provenant d'un moteur thermique à combustion interne et de l'air extérieur utilisé pour l'épuration des gaz d'échappement. La est un schéma illustrant un deuxième exemple de réalisation de l'invention, selon lequel la boucle thermique illustrée sur la est complétée par un refroidissement supplémentaire et une compression de l'air extérieur admis dans la boucle thermique, préalablement à son passage à travers l'échangeur thermique. La est un schéma illustrant un troisième exemple de réalisation de l'invention, selon lequel le moteur thermique est suralimenté par un turbocompresseur, dont la turbine est interposée entre le moteur thermique et la boucle thermique illustrée sur la . La est un schéma illustrant un quatrième exemple de réalisation de l'invention, selon lequel le moteur thermique est suralimenté par un turbocompresseur dont la turbine est placée en série sur une ligne d'échappement des gaz d'échappement, en interposition entre l'échangeur thermique de la boucle thermique et un mélangeur entre les gaz d'échappement et l'air extérieur préalablement traité thermiquement par la boucle thermique. La est un schéma illustrant un cinquième exemple de réalisation de l'invention, selon lequel la boucle thermique est complétée par un refroidissement supplémentaire et une compression de l'air extérieur comme illustré sur la , et selon lequel le moteur thermique est suralimenté par un turbocompresseur comme illustré sur la . La est un schéma illustrant un sixième exemple de réalisation de l'invention, selon lequel la boucle thermique est complétée par un refroidissement de l'air extérieur comme illustré sur les figures 2 et 5, et selon lequel le moteur thermique est suralimenté par un turbocompresseur comme illustré sur la . Description détaillée de l'invention Les figures et leurs descriptions détaillées non limitatives, exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à sa portée. Les figures et leurs descriptions détaillées d'exemples de réalisation de l'invention peuvent servir à mieux la définir, si besoin en relation avec la description générale qui vient d’en être faite. Sur les figures 1 à 6, un moteur thermique 1 à combustion interne comprend une chambre de combustion à l'intérieur de laquelle sont admis un comburant CT, air notamment, et un combustible CB à base d'hydrocarbures. Par suite de la combustion du combustible CB, des gaz d'échappement GT1 sont évacués hors du moteur thermique 1 et circulent dans une ligne d'échappement 2 pour leur évacuation à l'air libre. Les gaz d'échappement GT1 contiennent des agents toxiques devant être réduits préalablement à leur évacuation dans l'atmosphère. De tels agents toxiques comprennent couramment du monoxyde de carbone (CO), de l'oxyde d'azote (NOx) et des imbrûlés d'hydrocarbures (HC). Pour leur épuration, il est communément utilisé un catalyseur 3 placé sur la ligne d'échappement 2. Les voies 3a, 3b du catalyseur 3 sont empreintes d'agents catalytiques de la catégorie des platinoïdes légers, opérant une réduction des agents toxiques contenus dans les gaz d'échappement GT1 préalablement à leur rejet à l'air libre. Selon les systèmes d'épuration des gaz d'échappement GT1 illustrés sur les figures 1 à 6, la production d'oxyde d'azote (NOx) est neutralisée préalablement au passage des gaz d'échappement GT1 à travers le catalyseur 3. Ceci permet d'éviter l'utilisation de Rhodium pour réduire l'oxyde d'azote (NOx), de limiter à deux le nombre de voies 3a, 3b du catalyseur 3 pour réduire respectivement les quantités de monoxyde de carbone (CO) et les imbrûlés d'hydrocarbures (HC), et de favoriser de telles réductions en augmentant la teneur en oxygène (O2) des gaz à traiter GT2 par le catalyseur 3. A cet effet, le système d'épuration des gaz d'échappement GT1 met en œuvre une boucle thermique 4 agencée en circuit de Brayton ouvert. La boucle thermique 4 comporte un premier circuit 4a d'acheminement des gaz d'échappement GT1 et un deuxième circuit 4b d'acheminement d'air extérieur AE à l'intérieur de la boucle thermique 4. Le premier circuit 4a et le deuxième circuit 4b sont tous deux ouverts à l'air libre en aval du catalyseur 3 suivant le sens de circulation des gaz à traiter GT2 à son travers. La boucle thermique 4 comprend aussi un échangeur thermique 5 gaz/gaz, du type comportant deux chemins 5a, 5b distincts de circulations respectives de gaz à son travers, procurant un échange de calories entre les gaz. L'échangeur thermique 5 d'une part est traversé par les gaz d'échappement GT1 circulant à travers un premier chemin 5a de l'échangeur thermique 5 et distinctement d'autre part est traversé par l'air extérieur AE admis dans la boucle thermique 4 circulant à travers un deuxième chemin 5b de l'échangeur thermique 5, le premier chemin 5a et le deuxième chemin 5b étant ségrégués. Un échange thermique entre les gaz d'échappement GT1 et l'air extérieur AE est opéré à l'intérieur de l'échangeur thermique 5, les gaz d'échappement GT1 étant refroidis par l'air extérieur AE et inversement l'air extérieur AE étant chauffé par les gaz d'échappement GT1. Le deuxième circuit 4b est pourvu d'un compresseur principal 6a pour comprimer l'air extérieur AE préalablement à son introduction dans l'échangeur thermique 5. Autrement dit, le compresseur principal 6a est placé en amont de l'échangeur thermique 5 suivant le sens de circulation de l'air extérieur AE à travers le deuxième circuit 4b. Le deuxième circuit 4b est aussi pourvu d'une turbine principale 7a à gaz entraînée par l'air extérieur AE évacué hors de l'échangeur thermique 5. Autrement dit, ladite turbine principale 7a est placée en aval de l'échangeur thermique 5 suivant le sens de circulation de l'air extérieur AE à travers le deuxième circuit 4b. La turbine principale 7a entraîne avantageusement une machine électrique 8 exploitée soit pour directement entraîner le compresseur principal 6a soit - et de préférence - pour générer de l'électricité. L'électricité générée par la machine électrique 8 est notamment exploitée pour alimenter en énergie électrique au moins une motorisation électrique équipant le compresseur principal 6a. Subsidiairement, d'autres accessoires électriques du véhicule peuvent être alimentés en électricité par la machine électrique 8, dont notamment une réserve d'énergie électrique. Une telle réserve d'énergie électrique peut être exploitée pour alimenter en électricité divers accessoires du véhicule et éventuellement pour la propulsion d'un véhicule hybride. En sortie de la turbine principale 7a, l'air extérieur AE est acheminé par une conduite 9 que comporte le deuxième circuit 4b vers un mélangeur 10 placé sur le premier circuit 4a et plus spécifiquement sur la ligne d'échappement 2, en aval de l'échangeur thermique 5 et en amont du catalyseur 3 suivant le sens de circulation des gaz d'échappement GT1 à l'intérieur du premier circuit 4a. Un mélange est opéré à l'intérieur du mélangeur 10 entre les gaz d'échappement GT1 et l'air extérieur AE en provenance de la turbine principale 7a. Ledit mélange obtenu compose alors - en sortie du mélangeur 10 - des gaz à traiter GT2 par le catalyseur 3 préalablement à leur rejet à l'atmosphère. On relèvera ainsi que la boucle thermique 4 est ségréguée, le premier circuit 4a et le deuxième circuit 4b étant distincts l'un de l'autre. Le premier circuit 4a s'étend depuis la sortie du moteur thermique 1 vers le mélangeur 10, en s'étendant à travers l'échangeur thermique 5 via le premier chemin 5a d'acheminement des gaz d'échappement GT1 qu'il comporte. Le deuxième circuit 4b s'étend depuis l'admission de l'air extérieur AE dans la boucle thermique 4 vers le mélangeur 10, en s'étendant à travers l'échangeur thermique 5 via le deuxième chemin 5a d'acheminement de l'air extérieur AE qu'il comporte. Une telle ségrégation de la boucle thermique 4 exclut un mélange entre les gaz d'échappement GT1 et l'air extérieur AE circulant à travers respectivement le premier circuit 4a et le deuxième circuit 4b préalablement à leur mélange à l'intérieur du mélangeur 10, ce qui évite la production de NOx à l'intérieur de la boucle thermique 4. Pour conforter une telle neutralisation de production de NOx dans les gaz d'échappement GT1 circulant à travers le premier circuit 4a, il est proposé de favoriser un réglage de l'alimentation en combustible CB du moteur thermique 1 qui est enrichi en combustible CB en produisant un rapport stœchiométrique de la combustion à l'intérieur du moteur thermique 1 qui est pauvre en oxygène (O2). Ceci permet d'éviter la production de Nox au sein des gaz d'échappement GT1 évacués hors du moteur thermique 1 via le premier circuit 4a, préalablement à leur mélange avec l'air extérieur AE à l'intérieur du mélangeur 10. Pour pallier une déficience de O2 dans les gaz d'échappement GT1 - susceptible d'affecter une réduction efficace des CO et des HC à l'intérieur du catalyseur 3 - l'apport de l'air extérieur AE aux gaz d'échappement GT1 à l'intérieur du mélangeur 10 enrichit en O2 les gaz à traiter GT2 par le catalyseur 3. Il ressort des dispositions qui viennent d'être décrites qu'à partir d'une boucle thermique 4 de structure simple et de l'utilisation d'un catalyseur 3 à deux voies 3a, 3b, les gaz d'échappement GT1 sont épurés à moindres coûts. Préalablement au rejet des gaz d'échappement GT1 dans l'atmosphère, les quantités de CO et des HC contenus dans les gaz d'échappement GT1 sont efficacement réduites par catalyse tout en évitant une épuration de NOx dont la production dans les gaz d'échappement GT1 est neutralisée préalablement à leur épuration par catalyse. Sur les exemples illustrés sur les figures 2, 5 et 6, il est proposé de traiter thermiquement et de comprimer l'air extérieur AE admis dans la boucle thermique 4 préalablement à son passage à travers l'échangeur thermique 5. A cet effet, le deuxième circuit 4b comporte un dispositif annexe 11 qui est greffé sur le deuxième circuit 4b entre une bouche 12 d'admission de l'air extérieur AE à l'intérieur du deuxième circuit 4b et l'échangeur thermique 5. Le dispositif annexe 11 comporte un refroidisseur intermédiaire 13 (ou "intercooler" en langue anglaise) qui est placé sur le deuxième circuit 4b en série entre un compresseur annexe 6c de l'air extérieur AE admis dans le deuxième circuit 4b et le compresseur principal 6a comprimant l'air extérieur AE préalablement à son admission à l'intérieur de l'échangeur thermique 5. Le compresseur annexe 6c est avantageusement motorisé par exploitation de la machine électrique 8, notamment en exploitant l'énergie électrique qu'elle produit pour alimenter en électricité une motorisation équipant le compresseur annexe 6c. L'air extérieur AE comprimé par le compresseur annexe 6c circule à travers le refroidisseur intermédiaire 13 pour son refroidissement. En sortie du refroidisseur intermédiaire 13, l'air extérieur AE est à nouveau comprimé par le compresseur principal 6a. Le travail de compression de l'air extérieur AE par le compresseur principal 6a en sortie du refroidisseur intermédiaire 13 est dès lors minimisé. L'échange de calories entre les gaz d'échappement GT1 et l'air extérieur AE à l'intérieur de l'échangeur thermique 5 est aussi favorisé. Le rendement global de la boucle thermique 4 en est dès lors augmenté. Par ailleurs sur les figures 3 à 6, le moteur thermique 1 est potentiellement équipé d'un turbocompresseur 14. Classiquement, un tel turbocompresseur 14 comprend au moins une turbine à gaz - dite turbine secondaire 7b - et un compresseur - dit compresseur secondaire 6b - du comburant CT. Selon les exemples de réalisation illustrés sur les figures 3 à 6, la turbine secondaire 7b est utilisée pour l'entraînement mécanique du compresseur secondaire 6b. Le compresseur secondaire 6b est placé en amont de l'admission du comburant CT dans le moteur thermique 1, suivant le sens de circulation du comburant CT entre le compresseur secondaire 6b et le moteur thermique 1. La turbine secondaire 7b est placée sur la ligne d'échappement 2 pour son entraînement par les gaz d'échappement GT1. Le turbocompresseur 14 permet de récupérer une partie de l'énergie fournit par les gaz d'échappement GT1 en sortie du moteur thermique 1 via la turbine secondaire 7b, et de motoriser le compresseur secondaire 6b par la turbine secondaire 7b pour comprimer le comburant CT préalablement à son admission dans le moteur thermique 1. Ainsi, le turbocompresseur 14 permet d'augmenter les performances du moteur thermique 1 pour une cylindrée donnée du moteur thermique 1. Diverses modalités de montage du turbocompresseur 14 sont illustrées pour exemple sur les différentes figures 3 à 6 dans le cadre de l'invention. Sur la , le turbocompresseur 14 peut subsidiairement être équipé d'un échangeur de chaleur 15 du type échangeur intermédiaire communément désigné par "intercooler" en langue anglaise. L'échangeur de chaleur 15 est interposé en série entre le compresseur secondaire 6b et l'admission du comburant CT à l'intérieur du moteur thermique 1. L'échangeur de chaleur 15 permet de refroidir le comburant CT en sortie du compresseur secondaire 6b préalablement à son introduction dans le moteur thermique 1, tout en favorisant l'admission d'un comburant CT comprimé - et donc dense - dans les cylindres du moteur thermique 1. Ceci permet d'améliorer les performances du moteur thermique 1. Sur les figures 3 et 5, la turbine secondaire 7b est placée en série sur la ligne d'échappement 2 en interposition entre le moteur thermique 1 et l'échangeur thermique 5 participant de la boucle thermique 4. Sur les figures 4 et 6, la turbine secondaire 7b est placée en série sur la ligne d'échappement 2 en interposition entre l'échangeur thermique 5 et le mélangeur 10 participant de la boucle thermique 4. On notera qu'outre les avantages procurés par l'invention déjà mentionnés, le système d'épuration présentement proposé procure une neutralisation des NOx dans les gaz d'échappement GT1 en étant de structure simple formée d'un nombre limité de composants, d'une mise en œuvre aisée et d'un apport en énergie nécessaire à son fonctionnement qui est modéré. Le rendement global du système d'épuration est performant au regard des gains financiers obtenus par la neutralisation des NOx. Système d'épuration des gaz d'échappement (GT1) d'un moteur thermique (1) à combustion interne configuré pour équiper un véhicule automobile, ledit système comportant : -) une ligne d'échappement (2) acheminant les gaz d'échappement (GT1) depuis le moteur thermique (1) vers l'air libre, -) au moins un catalyseur (3) placé sur la ligne d'échappement (2), et -) au moins une boucle thermique (4) configurée en circuit de Brayton, ladite boucle thermique (4) au moins comportant un premier circuit (4a) de circulation des gaz d'échappement (GT1) à travers un échangeur thermique (5) et un deuxième circuit (4b) de circulation d'un fluide à travers ledit échangeur thermique (5), une turbine principale (7a) à gaz et un compresseur principal (6a), caractérisé : en ce que ledit fluide est de l'air extérieur (AE) circulant à travers le deuxième circuit (4b) équipé dudit compresseur principal (6a) et de ladite turbine principale (7a), l'air extérieur (AE) étant comprimé par le compresseur principal (6a) préalablement à sa circulation à travers l'échangeur thermique (5) et entraînant ladite turbine principale (7a) en sortie de l'échangeur thermique (5), et en ce qu'en sortie de la turbine principale (7a), le deuxième circuit (4b) comprend une conduite (9) d'acheminement de l'air extérieur (AE) vers un mélangeur (10) placé sur la ligne d'échappement (2), en aval de l'échangeur thermique (5) et en amont dudit catalyseur (3). Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de Brayton est un circuit de Brayton ouvert, le premier circuit (4a) et le deuxième circuit (4b) étant débouchant à l'air libre. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit catalyseur (3) est un catalyseur (3) à deux voies (3a, 3b) de réduction respectivement du monoxyde de carbone et des imbrûlés d'hydrocarbures contenus dans les gaz d'échappement (GT1). Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un régulateur des quantités admises dans le moteur thermique (1) respectivement en comburant (CT) et en combustible (CB), est préréglé selon un rapport stœchiométrique de la combustion qui est pauvre en oxygène. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la boucle thermique (4) comporte au moins un dispositif annexe (11) de traitement thermique de l'air extérieur (AE) admis dans le deuxième circuit (4b), qui est interposé entre une bouche (12) d'admission de l'air extérieur (AE) à l'intérieur du deuxième circuit (4b) et l'échangeur thermique (5). Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dispositif annexe (11) comprend un refroidisseur intermédiaire (13) placé en série en interposition entre le compresseur principal (6a) et un compresseur annexe (6c) de l'air extérieur (AE) admis dans le deuxième circuit (4b). Véhicule automobile équipé d'une motorisation propulsive comportant au moins un moteur thermique (1) à combustion interne, le véhicule étant équipé d'un système d'épuration des gaz d'échappement (GT1) produits par ledit moteur thermique (1), caractérisé en ce que ledit système d'épuration des gaz d'échappement (GT1) est conforme à l'une quelconque au moins des revendications 1 à 6. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur thermique (1) est un moteur suralimenté via un turbocompresseur (14) placé en amont de la boucle thermique (4) suivant le sens de circulation des gaz dans la ligne d'échappement (2), une turbine secondaire (7b) à gaz du turbocompresseur (14) étant placée en série sur la ligne d'échappement (2) en interposition entre le moteur thermique (1) et l'échangeur thermique (5) de la boucle thermique (4). Véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la motorisation propulsive du véhicule est exclusivement fournie par ledit moteur thermique (1). Véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le véhicule est à propulsion hybride associant ledit moteur thermique (1) et au moins un moteur électrique de propulsion du véhicule.