Brevet FR3149040A1 — publié le 20241129

Doseur de fluide réducteur pour ligne d’échappement L’invention concerne un doseur (1) de fluide réducteur pour ligne d’échappement, comprenant un corps (2) creux comprenant une ouverture de sortie (3) disposée à une extrémité du corps (2), un pulvérisateur (4) apte à pulvériser du fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie (3) et une bague (5) d’interface comprenant une couronne (6) apte à connecter l’ouverture de sortie (3) avec une ouverture d’entrée (7) de la ligne d’échappement, caractérisé en ce que la bague (5) comprend encore au moins une jambe (8), préférentiellement sensiblement linéaire, reliant la couronne (6) à un refroidisseur (9). Figure d’abrégé : Figure 2 Doseur de fluide réducteur pour ligne d’échappement L’invention concerne un doseur de fluide réducteur pour ligne d’échappement. Une ligne d’échappement est une canalisation reliant la sortie d’échappement d’un moteur à combustion interne avec une canule de sortie. Dans cette canalisation, les gaz d’échappement, produits par le moteur, circulent et sont purifiés avant d’atteindre la canule de sortie et de s’échapper à l’air libre. Un moyen connu de purification des gaz d’échappement est la réduction catalytique sélective RCS ou SCR (« Selective Reduction Catalyst » en anglais). Cette catalyse est réalisée au sein d’un catalyseur. Le catalyseur est le siège d’une réaction chimique de réduction. Cette réaction chimique transforme des oxydes d’azote NOx en azote N2 et en eau H2O. Pour que cette réaction chimique puisse avoir lieu, il convient, préalablement à leur passage dans le catalyseur, que les gaz d’échappement soient mélangés avec un fluide réducteur, qui agit comme un accélérateur/potentialiseur de la réaction. Ce fluide réducteur est classiquement de l’ammoniac NH3, sous forme gazeuse, ou un de ses précurseurs sous forme liquide, telle une solution aqueuse d’urée (AUS 32, AdBlue, …). Le mélange du fluide réducteur avec les gaz d’échappement est réalisé au sein d’un mélangeur disposé en amont du catalyseur. Un mélangeur comprend une chambre de mélange, avantageusement disposée en travers de la circulation de la ligne d’échappement, afin d’être traversée par le flux de gaz d’échappement. Un mélangeur comprend encore un doseur en charge de doser et de pulvériser le fluide réducteur dans la chambre de mélange. Selon un mode de réalisation, la chambre de mélange est solidaire de la ligne d’échappement et présente une ouverture d’entrée pour le fluide réducteur. Le doseur est monté en applique / piquage sur la ligne d’échappement. Il comprend un corps creux présentant une ouverture de sortie apte à être connectée avec l’ouverture d’entrée. Il comprend encore un pulvérisateur apte à pulvériser le fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie, dans la chambre de mélange. La ligne d’échappement en ce qu’elle transporte des gaz d’échappement peut atteindre des températures très élevées, pouvant égaler 650 °C. La nécessaire interface entre la ligne d’échappement et le doseur par une interface au niveau de l’ouverture de sortie peut communiquer au doseur une chaleur trop importante pour certains de ses composants. Aussi, il est recherché au moins un moyen de refroidir le doseur et/ou de limiter la quantité de chaleur qui est transmise au doseur par la ligne d’échappement. Pour cela, l’invention a pour objet un doseur de fluide réducteur pour ligne d’échappement, comprenant un corps creux comprenant une ouverture de sortie disposée à une extrémité du corps, un pulvérisateur apte à pulvériser du fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie et une bague d’interface comprenant une couronne apte à connecter l’ouverture de sortie avec une ouverture d’entrée de la ligne d’échappement, où la bague comprend encore au moins une jambe, préférentiellement sensiblement linéaire, reliant la couronne à un refroidisseur. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : - le refroidisseur est intégré au doseur, - le refroidisseur sépare le corps en deux parties, sensiblement parallèlement à la bague et sensiblement par le milieu du corps, - le refroidisseur comprend une circulation interne, parcourue par un liquide de refroidissement, - ladite au moins une jambe comprend au moins trois jambes, sensiblement angulairement équiréparties autour de la couronne, - la bague est monobloc et préférentiellement réalisée par moulage, - ladite au moins une jambe est pleine. Selon un deuxième aspect de l’invention, une ligne d’échappement comprenant un tel doseur. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : montre, en vue perspective, une vue d’ensemble d’un mélangeur intégré dans une ligne d’échappement, montre, en vue perspective, un doseur selon l’art antérieur, montre, en vue perspective, un doseur selon invention, montre, en vue perspective, une bague. Le mélange du fluide réducteur avec les gaz d’échappement est réalisé au sein d’un mélangeur 11 disposé en amont du catalyseur. La montre une portion de ligne d’échappement 10 et plus particulièrement un mélangeur 11. Un mélangeur 11 comprend une chambre de mélange 12, avantageusement disposée en travers de la circulation de la ligne d’échappement 10, afin d’être traversée par le flux de gaz d’échappement. Selon un mode de réalisation possible, la chambre de mélange 12 est formée par une section de la ligne d’échappement 10. Ainsi, le flux des gaz d’échappement, dans sa circulation, de gauche à droite dans le plan de la figure, traverse la chambre de mélange 12. Le mélangeur 11 comprend encore une ouverture d’entrée 7 pour permettre l’entrée de fluide réducteur. Un mélangeur 11 comprend encore un doseur 1 en charge de doser et de pulvériser le fluide réducteur dans la chambre de mélange 12. Le doseur 1 est monté en applique / piquage sur la ligne d’échappement 10 au niveau de l’ouverture d’entrée 7 de la ligne d’échappement 10. Ainsi, le doseur 1 peut pulvériser du fluide réducteur au travers de son ouverture de sortie 3, directement dans la chambre de mélange 12. Le doseur 1 comprend un corps 2 creux. Ce corps 2 présente une ouverture de sortie 3 permettant la sortie du fluide réducteur. Cette ouverture de sortie 3 est apte à être connectée avec l’ouverture d’entrée 7 homologue. Le doseur 1 comprend encore un pulvérisateur 4 apte à pulvériser le fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie 3, soit ici, directement dans la chambre de mélange 12. Là, le fluide réducteur se mélange avec les gaz d’échappement, afin de se préparer au passage dans le catalyseur, disposé en aval du mélangeur 11. La ligne d’échappement 10 transporte des gaz d’échappement qui peuvent être très chauds, avec des températures pouvant atteindre 650 °C. Si la ligne d’échappement 10 est ainsi chauffée, elle risque de transmettre cette température élevée au doseur 1. Cette transmission s’effectue principalement au travers de l’interface entre la ligne d’échappement 10 et le doseur 1, via la pièce d’interface assurant la fixation du doseur 1 sur la ligne d’échappement 10, au niveau de l’ouverture de sortie 7. Cette pièce d’interface peut transmettre au doseur 1 une chaleur trop importante pour certains de ses composants. Selon l’art antérieur, tel qu’illustré à la , la transmission de chaleur est réduite en disposant au niveau de la bague 13, un joint en mica 14. Un tel joint en mica 14 n’est thermiquement pas suffisamment efficace et s’avère très coûteux. Aussi, en référence à la , un doseur 1 selon l’invention, propose une autre approche. A l’instar de l’art antérieur, un tel doseur 1 de fluide réducteur pour ligne d’échappement, comprend un corps 2. Ce corps est creux et comprend une ouverture de sortie 3. Cette ouverture de sortie 3 est disposée à une extrémité du corps 2. Le doseur 1 comprend encore un pulvérisateur 4. Ce pulvérisateur 4 est apte à pulvériser du fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie 3. Afin de fixer le doseur 1 sur la ligne d’échappement 10, permettre le passage du fluide réducteur et assurer une continuité étanche entre le doseur 1 et la ligne d’échappement 10, il est employé une bague 5 d’interface. Cette bague 5 d’interface comprend une couronne 6. Cette couronne 6 reproduit sensiblement le profil sensiblement commun de l’ouverture de sortie 3 et de l’ouverture d’entrée 7. La couronne 6 est apte à connecter l’ouverture de sortie 3 avec l’ouverture d’entrée 7 de la ligne d’échappement 10. Selon une caractéristique importante, la bague 5 comprend encore au moins une jambe 8. Cette au moins une jambe 8 relie la couronne 6 à un refroidisseur 9. Une jambe 8 fait ainsi fonction de caloduc afin de transporter la chaleur, reçue de la ligne d’échappement 10 au niveau de la couronne 6, vers le refroidisseur 9. Ladite au moins une jambe 8 est préférentiellement sensiblement linéaire. Selon une autre caractéristique, le refroidisseur 9 est intégré au doseur 1. Ceci permet de fournir un doseur refroidi en une seule pièce. De plus, cela permet de réutiliser un éventuel refroidisseur 9 déjà présent et pré-équipant le doseur 1. Selon une autre caractéristique, le refroidisseur 9 est une pièce intégrée entre deux parties du corps 2. Ainsi, tel qu’illustré à la , le refroidisseur 9 sépare le corps 2 en deux parties. Le refroidisseur 9 est avantageusement une pièce sensiblement plane. Il est avantageusement disposé sensiblement parallèlement à la bague 5. Afin que le refroidisseur 9 refroidisse équitablement l’ensemble du doseur 1, la partition réalisée par le refroidisseur 9 est sensiblement au milieu du corps 2. Selon une autre caractéristique, le refroidisseur 9 est avantageusement creux. Ceci lui permet d’héberger une circulation interne. Cette circulation est avantageusement parcourue par un liquide de refroidissement, avantageusement soumis à une circulation forcée, par exemple au moyen d’une pompe. Selon une autre caractéristique, plus particulièrement illustrée aux figures 3 et 4, ladite au moins une jambe 8 comprend au moins trois jambes 8. Un tel nombre permet avantageusement de disposer de trois caloducs. Un tel nombre est déjà suffisant pour assurer un refroidissement efficace, sans compliquer la bague 5 en ajoutant trop de jambes 8. Ces jambes 8 multiples sont avantageusement équiréparties autour de la couronne 6, afin de répartir les conductions thermiques équitablement. Selon une autre caractéristique, la bague 5 est monobloc. Elle est préférentiellement réalisée par moulage. Afin d’assurer sa fonction de caloduc le plus efficacement possible, ladite au moins une jambe 8 est pleine. Une bague 5, et donc une jambe 8, sont typiquement réalisées en matériau métallique. Une jambe 8 pleine conduit mieux la chaleur qu’une jambe creuse. L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Doseur (1) de fluide réducteur pour ligne d’échappement, comprenant un corps (2) creux comprenant une ouverture de sortie (3) disposée à une extrémité du corps (2), un pulvérisateur (4) apte à pulvériser du fluide réducteur au travers de l’ouverture de sortie (3) et une bague (5) d’interface comprenant une couronne (6) apte à connecter l’ouverture de sortie (3) avec une ouverture d’entrée (7) de la ligne d’échappement, caractérisé en ce que la bague (5) comprend encore au moins une jambe (8), préférentiellement sensiblement linéaire, reliant la couronne (6) à un refroidisseur (9). Doseur (1) selon la revendication 1, où le refroidisseur (9) est intégré au doseur (1). Doseur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, où le refroidisseur (9) sépare le corps (2) en deux parties, sensiblement parallèlement à la bague (5) et sensiblement par le milieu du corps (2). Doseur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, où le refroidisseur (9) comprend une circulation interne, parcourue par un liquide de refroidissement. Doseur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, où ladite au moins une jambe (8) comprend au moins trois jambes (8), sensiblement angulairement équiréparties autour de la couronne (6). Doseur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, où la bague (5) est monobloc et préférentiellement réalisée par moulage. Doseur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, où ladite au moins une jambe (8) est pleine. Ligne d’échappement (10), caractérisée en ce qu’elle comprend un doseur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.