INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme cela est représenté à la figure 6, si le taux EGR est accru pour réduire le rapport air-carburant A/F, lorsque le taux EGR devient proche de 40 pour cent et que le rapport air-carburant A/F devient d'environ 30, la quantité de fumée produite commence à augmenter. Ensuite, lorsque le taux EGR est encore accru et que le rapport air-carburant A/F est ren du plus faible, la quantité de fumée produite augmente forte ment et jusqu'à un niveau crête. Ensuite, lorsque le taux EGR est encore accru et que le rapport air-carburant A/F est ren du plus faible, la quantité de fumée produite diminue rapide ment. Lorsque le taux EGR est amené au-dessus de 65 % et que le rapport air-carburant A/F devient proche de 15,0, la quan tité de fumée produite est sensiblement égale à zéro. C'est- -dire que presque aucune suie n'est produite. ce moment, le couple de sortie du moteur descend quelque peu et la quan tité de NOx produite devient considérablement plus faible. D'autre part, à ce moment, les quantités de HC et de CO pro duites commencent à augmenter.
La figure 7 (A) montre les changements de pression de combustion dans la chambre de combustion 5 lorsque la quanti té de fumée produite est la plus grande à un rapport air- carburant A/F proche de 21. La figure 7 (B) représente les changements de la pression de combustion dans la chambre de combustion 5 lorsque la quantité de fumée produite est sensi blement égale à zéro lorsque le rapport air-carburant A/F est proche de 18. Comme on le comprendra à partir d'une comparai son de la figure 7 (A) et de la figure 7 (B), la pression de combustion est plus basse dans le cas représenté à la figure 7 (B ) lorsque la quantité de fumée produite est sensiblement égale à zéro que dans le cas représenté à la figure 7 (A), lorsque la quantité de fumée produite est importante.
Ce qui suit peut être dit à partir des résultats repré sentés aux figures 6 et 7. C'est-à-dire que, tout d'abord, lorsque le rapport air-carburant A/F est inférieur à 15,0 et que la quantité de fumée produite est sensiblement égale à zéro, la quantité de NOx produite diminue considérablement comme cela est représenté à la figure 6. Le fait que la quan tité de NOx produite diminue signifie que la température de combustion dans la chambre de combustion 5 diminue. En consé quence, on peut dire que lorsque presque aucune suie n'est produite, la température de combustion dans la chambre de combustion 5 devient plus faible. Le même effet peut être dit partir de la figure 7. C'est-à-dire que, dans l'état repré senté à la figure 7 (B), lorsque presque aucune suie n'est produite, la pression de combustion devient plus faible, de ce fait la température de combustion dans la chambre de com- bustion 5 devient plus faible à ce moment.
Deuxiemement, lorsque la quantité de fumée produite, c'est-à-dire la quantité de suie produite, devient sensible ment égale à zéro, comme cela est représenté la figure 6, les quantités de HC et CO échappés augmentent. Ceci signifie que les hydrocarbures sont mis à échapper sans se transformer en suie. C'est-à-dire que les hydrocarbures à chaîne linéaire et les hydrocarbures aromatiques contenus dans le carburant et représentés à la figure 8 se décomposent lorsque élevés en température dans un état d'oxygène insuffisant, ayant pour résultat formation d'un précurseur de suie. Ensuite, la suie principalement composée de masses solides d'atomes de carbone est produite. Dans ce cas, le processus réel de pro duction de suie est complexe. La façon dont le précurseur de suie est formé n'est pas clair mais, quel que soit le cas, les hydrocarbures représentés à la figure 8 se transforment en suie par l'intermédiaire du précurseur de suie. En consé quence, comme on l'a expliqué précédemment, lorsque la quan tité de production de suie devient sensiblement égale à zéro, la quantité de HC et CO mis à échapper augmente, comme cela est représenté à la figure 6 mais HC à ce moment est un précurseur de suie ou dans un état d'hydrocarbures avant ceci.En résumant ces considérations sur la base des résultats des expériences représentées aux figures 6 et 7, lorsque la température de combustion dans la chambre de combustion 5 est basse, la quantité de suie produite devient sensiblement égale à zéro. À ce moment, un précurseur de suie ou un état d'hydrocarbures avant ceci est mis à échapper depuis la cham bre de combustion 5. Des expériences et des études plus dé taillées ont été conduites. I1 s'ensuit que l'on a appris que lorsque la température du carburant et du gaz autour du car burant dans la chambre de combustion 5 est au-dessous d'une certaine température, le processus de croissance de la suie S'arrête à mi-chemin, c'est-à-dire qu'aucune suie n'est pro duite et que lorsque la température du carburant et du gaz autour du carburant dans la chambre de combustion 5 devient plus élevée que la certaine température, la suie est pro duite.
La température du carburant et du gaz autour du carbu rant lorsque le processus de croissance des hydrocarbures s'arrête dans l'état de précurseur de suie, c'est-à-dire que la certaine température ci-dessus, change en fonction de di vers facteurs tels que le type de carburant, le rapport air- carburant et le rapport de compression de sorte que l'on ne peut pas dire exactement ce qu'elle est, mais cette certaine température est fortement liée à la quantité de production de NOx. En conséquence, cette certaine température peut être dé finie dans une certaine mesure à partir de la quantité de production de NOx. C'est-à-dire que plus grand sera le taux EGR, plus basse sera la température de carburant et le gaz autour de celui-ci au moment de la combustion, et plus faible deviendra la quantité de NOx produite. À ce moment, lorsque la quantité de NOx produite devient aux alentours de 10 ppm ou moins, presque aucune suie n'est plus produite. En consé quence, la certaine température ci-dessus correspond sensi blement à la température où la quantité de NOx produite de vient aux alentours de 10 ppm ou moins.
Une fois que la suie est produite, il est impossible de la purifier par un traitement ultérieur en utilisant un cata lyseur ayant une fonction d'oxydation. Comme opposée à ceci, un précurseur de suie ou un état d'hydrocarbures avant cela peut être facilement purifié par un traitement ultérieur en utilisant un catalyseur ayant une fonction d'oxydation. Ain si, il est extrêmement efficace pour la purification des gaz d'échappement que les hydrocarbures soient mis à échapper de puis la chambre de combustion 5 sous la forme d'un précurseur de suie ou dans un état précédent celui-ci avec la réduction de la quantité NOx produite.
Maintenant, pour arrêter la croissance des hydrocarbures dans l'état avant la production de suie, il est nécessaire de diminuer la température du carburant et du gaz autour de ce lui-ci au moment de la combustion dans la chambre de combus tion 5 à une température inférieure à la température où la suie est produite. Dans ce cas, on a appris que l'action d'absorption de la chaleur du gaz autour du carburant au mo ment de la combustion du carburant présente un effet extrême ment important la suppression de la température du carbu rant et du gaz autour de celui-ci.
C'est-à-dire que, si seulement de l'air existe autour du carburant, le carburant vaporisé réagira immédiatement avec l'oxygène dans l'air et brûlera Dans ce cas, la température de l'air éloigné du carburant de s'élève pas beaucoup. Seule la température autour du carburant devient localement extrê mement élevée. C'est-à-dire, à ce moment, l'air éloigné du carburant n'absorbera pas une grande partie de la chaleur de la combustion du carburant. Dans ce cas, puisque la tempéra ture de la combustion devient localement extrêmement élevée, les hydrocarbures non brûlés recevant la chaleur de la com bustion produisent de la suie.
D'autre part, lorsque le carburant existe dans un gaz mélangé d'une grande quantité de gaz inerte et d'une faible quantité d'air, la situation est quelque peu différente. Dans ce cas, le carburant mis à évaporer se disperse dans l'envi ronnement et réagit avec l'oxygène mélangé dans les gaz iner tes pour brûler. Dans ce cas, la chaleur de la combustion est absorbée par les gaz inertes environnants, de sorte que la température de la combustion n'augmente plus beaucoup. C'est- à-dire que la température de la combustion peut être mainte nue à une faible température. C'est-à-dire que, la présence du gaz inerte joue un rôle important dans la suppression de la température de combustion. I1 est possible de maintenir la température de combustion basse par l'action d'absorption de la chaleur du gaz inerte.
Dans ce cas, pour diminuer la température du carburant et du gaz autour de celui-ci à une température inférieure à la tem pérature à laquelle la suie est produite, une quantité de gaz inerte suffisante pour absorber une quantité de chaleur suf fisante pour abaisser la température est requise. En consé quence, si la quantité de carburant augmente, la quantité de gaz inerte requise augmente avec celle-ci. On notera que, dans ce cas, plus grande est la chaleur spécifique du gaz inerte, plus importante devient l'action d'absorption de la chaleur. De ce fait, un gaz ayant une chaleur spécifique im portante est préféré comme gaz inerte. À cet égard, puisque C02 et EGR sous forme de gaz ont des chaleurs spécifiques re lativement importantes, on peut dire qu'il est préféré utili ser le gaz EGR comme le gaz inerte.
La figure 9 représente la relation entre le taux EGR est la fumée lorsque l'on utilise les gaz EGR comme gaz inerte et en changeant le degré de refroidissement du gaz EGR. C'est-à- dire que la courbe (A) à la figure 9 représente le cas d'un refroidissement intense des gaz EGR et le maintien de la tem pérature du gaz EGR à environ 90 degrés Celsius, la courbe (B) représente le cas de refroidissement du gaz EGR par un appareil de refroidissement compact et la courbe (C) repré sente le cas de non-refroidissement du gaz EGR.
Lorsque l'on refroidit fortement le gaz EGR, comme cela est représenté par la courbe (A) à la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête lorsque le taux EGR est légèrement au-dessous de 50 %. Dans ce cas, si le taux EGR est amené à environ 50 % ou plus élevée, presque aucune suie n'est plus produite. D'autre part, lorsque le EGR est légèrement refroi di, comme cela est représenté par la courbe (B) à la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête lorsque le taux EGR est légèrement plus élevé que 50 %. Dans ce cas, si le taux EGR est amené au-dessus d'environ 65 %, presque au cune suie n'est produite.
En outre, lorsque le gaz EGR n'est pas refroidi de ma nière forcée, comme cela est représenté par la courbe (C) à la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête près d'un taux EGR de 55 %. Dans ce cas, si le taux EGR est amené au-dessus d'environ 70 %, presque aucune suie n'est produite.
On notera que la figure 9 représente la quantité de fu mée produite lorsque la charge du moteur est relativement élevée. Lorsque la charge du moteur devient plus faible, le taux EGR auquel la quantité de suie produite atteinte une crête descend quelque peu et la limite inférieure du taux EGR auquel presque aucune suie n'est produite, descend également quelque peu. De cette manière, la limite inférieure du taux EGR auquel presque aucune suie n'est produite change en conformité avec le degré de refroidissement du gaz EGR ou de la charge du moteur.
La figure 10 représente la quantité de gaz mélangé du gaz EGR et de l'air, le rapport de l'air dans les gaz mélan gés et le rapport du gaz EGR dans le gaz mélangé, nécessaire pour amener la température du carburant et du gaz autour de celui-ci, au moment de la combustion, à une température infé rieure à la température à laquelle la suie est produite dans le cas de l'utilisation du gaz EGR comme gaz inerte. On note ra que, à la figure 10, l'ordonnée représente la quantité to tale du gaz d'aspiration aspirée dans la chambre de combus tion 5. La ligne interrompue (Y) représente la quantité to tale de gaz d'aspiration pouvant être aspirée dans la chambre de combustion 5 lorsque la super compression n'est pas effec tuée. En outre, l'abscisse représente la charge requise. (Z 1) représente la région de fonctionnement du moteur à faible charge.
En se référant à la figure 10, le rapport de l'air, c'est-à-dire la quantité d'air dans le gaz mélangé représente la quantité d'air nécessaire pour amener le carburant injecté brûler totalement. C'est-à-dire que, dans le cas représenté la figure 10, le rapport de la quantité d'air et de la quantité de carburant injecté devient le rapport air- carburant stoechiométrique. D'autre part, la figure 10, le rapport du gaz EGR, c'est-à-dire la quantité de gaz EGR dans le gaz mélangé, représente la quantité minimale de gaz EGR nécessaire pour amener la température du carburant et du gaz autour de celui-ci à une température inférieure à la tempéra ture à laquelle la suie est produite lorsque le carburant in jecté est totalement brûlé. Cette quantité de gaz EGR est ex primée en termes de taux EGR et égale à ou plus grand que 55 dans le mode de réalisation représenté la figure 10, il est égal à ou supérieur à 70 %. C'est-à-dire que si la quan tité totale de gaz d'aspiration aspiré dans la chambre de combustion 5 est amenée à la ligne pleine (X) à la figure 10 et que le rapport entre la quantité de l'air et la quantité de gaz EGR dans la quantité totale de gaz aspiration (X) est amené au rapport représenté à la figure 10, la température du carburant et du gaz autour de celui-ci devient une tempéra ture plus faible que la température à laquelle la suie est produite et, en conséquence, aucune suie n'est plus du tout produite. En outre, la quantité de NOx produite à ce moment est environ 10 ppm ou moins et, en conséquence, la quantité de NOx produit devient extrêmement faible.
On observera ici que la forme canonique décrite ci-dessus en référence à la figure 146 permet de représenter les diagrammes d'états transitions de Harel (états hiérarchiques et états orthogonaux) ; les transformations de ces cas étant évidentes pour l'homme du métier, elles ne seront pas décrites plus avant.
Dans l'appel à méthode Put(O1, initial, user) , O1 désigne l'objet qui effectue la transition, initial désigne l'état précédent de l'objet, tandis que user désigne ici l'objet (en l'espèce une action de l'utilisateur) qui est à l'origine de la transition (que l'on appellera la cause ). 54 désigne ici le temps logique auquel le message est reçu par le séquenceur.
Exclusion mutuelle des premiers cycles - Notion de cycle Lorsqu'un objet déclenche un événement chez un autre (en lui envoyant un message ou par une notification de changement d'état sil'objet y est abonné, etc), il provoque
L'aluminium fond à partir de 690 C. La température de l'alliage de l'aluminium introduit dans le moule est de 720 à 750 C. L'introduction se fait sous pression pour bien remplir les parties profondes du moule. Pendant cette introduction sous pression, il y a une friction importante entre le moule et l'aluminium. Sous la pression et la température élevée, l'aluminium réagit avec la surface du moule. On
obtient ainsi une très forte adhésion, voire la formation d'amalgames. La pièce moulée est donc fortement liée avec le moule et ne peut pas être extraite.
Pour éviter ce genre de situations désastreuses, on utilise des agents de démoulage. Ces agents ont plusieurs fonctions. Pendant l'introduction de l'aluminium sous pression, ils doivent lubrifier la surface du moule. Ainsi, le contact entre l'acier du moule et l'aluminium est évité. Il n'y a pas de réaction entre l'acier et l'aluminium fondu. La surface du moule reste inchangée et la pièce peut être démoulée sans beaucoup d'effort.
Pour assurer la lubrification, on pourrait a-priori utiliser n'importe quelle huile pour autant qu'elle soit suffisamment lubrifiante.
Des huiles organiques peuvent ainsi être mises en oeuvre, mais aux hautes températures qui sont celles de l'application démoulage de métaux, ces huiles organiques se décomposent. Cette décomposition n'est pas rédhibitoire, à condition que les produits de décomposition : - soient lubrifiants, - soient non corrosifs, - contiennent peu de gaz difficile à évacuer, - n'encrassent pas les moules.
Les huiles minérales sont de bons lubrifiants et produisent en se décomposant des produits gazeux non corrosifs, mais également du charbon, qui encrasse fortement les moules. En outre, les fumées dégagées lors de la formation de charbon sont difficiles à évacuer.
Les huiles silicones sont peu lubrifiantes, mais donnent un faible volume de gaz facilement évacuable, et n'encrassent pas les moules grâce à la formation de silice à haute température.
Dans certaines applications, la pièce doit pouvoir être aisément et correctement peinte ("peintable"). Les huiles diméthylsiloxaniques résiduelles sur les pièces démoulées rendent l'application d'une peinture très difficile. De nombreux lavages sont nécessaires, sans que cela ne donne totalement satisfaction.
Le cahier des charges d'un agent de démoulage à base d'huile silicone lubrifiante serait tout d'abord que cette huile soit bien évidemment démoulante, qu'elle soit organophile (donc "peintable") et qu'elle se décompose sans formation de gaz corrosif et sans produire de quantité importante de résidus charbonnés.
L'utilisation d'un fluide silicone polyorganosiloxane (POS), en émulsion aqueuse, à titre d'agent de refroidissement et de lubrification, notamment dans le cadre
du démoulage de métaux fondus, est décrite dans le brevet français n 2. 167.126 déposé le 27/12/1972. Les POS fonctionnalisés divulgués dans cette demande sont : > tétra-méthyl-didodécyle-disiloxane, > oligoorganosiloxane cyclique comprenant 3,4, 5 ou 6 motifs siloxyles D (D3, D4, D5, D6), > a, w-triméthylsiloxyle polyorganosiloxane comprenant : - des motifs siloxyles D' = [C10H21 (CH3)SiO]o,4 - des motifs siloxyles D" = [Ci4H29(CH3)SiO]o,4, - et des motifs siloxyles D'" = [C6H5C(CH3)HCH2-(ch3)SIOIO,2- Ces POS connus sont caractérisés par une viscosité comprise entre environ 20 et environ 1 500 mmz/s mesurée à 25 C.
Toutes les viscosités dont il est question dans le présent exposé correspondent à une mesure de viscosité cinématique à 25 C dite "newtonienne", c'est à dire à la viscosité qui est mesurée, de manière connue en soi, avec un gradient de vitesse de cisaillement suffisamment faible pour que la viscosité mesurée soit indépendante du gradient de vitesse. Par exemple, la viscosité mesurée à l'aide d'un viscosimètre "Brookfield" selon les indications de la norme AFNOR NFT 76 106 de mai 1982.
Ces huiles POS ainsi que les émulsions aqueuses qui les contiennent et qui sont utilisées dans les applications relatives au travail des métaux (démoulage métaux fondus : e. g. aluminium) se sont avérées non satisfaisantes au regard : - des propriétés lubrifiantes évaluables au travers du coefficient de friction, - de la production de composés de décomposition qui soient lubrifiants et non corrosifs, qui n'entraînent pas de dégagement gazeux et qui n'encrassent pas le moule, - de la facilité d'application en couche sur le métal du moule, - du transfert de l'huile POS amenée par l'émulsion aqueuse sur la surface du moule, - de l'étalement de l'émulsion aqueuse d'huile POS sur la surface métallique du moule, - du pouvoir démoulant, - de la "peintabilité", - des propriétés d'écoulement de l'émulsion à la surface métallique du moule, - et enfin, du coût.
Pour tenter d'améliorer les performances des huiles POS fonctionnelles lubrifiantes et des émulsions qui les contiennent, il a été proposé dans le brevet américain n 5,401,801 d'associer les huiles POS fonctionnalisées avec un agent destiné à permettre à l'émulsion silicone d'acquérir des propriétés de stabilité mécanique et des propriétés lubrifiantes sous des pressions extrêmes, ainsi qu'une peintabilité améliorée.
Cet agent est constitué par un sel de disulfonate d'alkylediphényléther, par exemple un sel de potassium de lithium ou d'ammonium. Cet agent, qui est en fait un tensioactif, est présent dans l'émulsion à raison de 0,2 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de POS du type polyméthylorganosiloxane porteur d'extrémités triméthylsilyle et dont les radicaux de fonctionnalisation des motifs siloxyle D peuvent être : - un alkyle linéaire tel que du dodécyle, - un alkylaryle tel que l'a-méthylstyryle, - ou un reste alkyle (par exemple en C 10 ou en C3 porteur d'une fonction carboxylique éventuellement estérifiée par un radical alkyle en C12 ou en C17, par exemple).
Ces huiles POS et les émulsions silicone aqueuses correspondantes, telles que divulguées dans le brevet américain n 5,401,801, apparaissent comme étant perfectibles en ce qui concerne les propriétés de lubrification, de pouvoir démoulant, de "peintabilité", de coût, de nocivité des produits, de décomposition et d'application sur la surface métallique du moule (transfert, écoulement, étalement).
Ensuite, à une étape 106, le corps de soupape 71a est établi depuis la position intermédiaire à une position qui est mise à pivoter légèrement vers la première position de coupure représentée à la figure 18. En conséquence, une par tie des gaz d'échappement passe par l'appareil catalytique 70 et le restant contourne l'appareil catalytique 0. À ce mo ment, puisque le quantité de matériaux nocifs dans les gaz d'échappement est faible, il y a aucun problème. Ensuite, l'unité d'alimentation en carburant 74 délivre le carburant au voisinage de l'appareil catalytique 70. Puisque la tempé rature (T) de l'appareil catalytique est relativement élevée, le carburant délivré est oxydé favorablement en utilisant le catalyseur d'oxydation comme le platine Pt supporté sur l'ap pareil catalytique et consomme de l'oxygène. De ce fait, la concentration d'oxygène dans l'atmosphère environnement chute et ainsi le NOx est libéré de l'appareil catalytique et le NOx libéré est réduit et purifié de manière favorable.
Puisque une quantité importante des gaz d'échappement contourne l'appareil catalytique, seule une faible quantité de carburant délivré est déchargée en aval de l'appareil ca talytique avec la faible quantité des gaz d'échappement. Ain si, la plus grande partie de carburant délivré est utilisée pour amener le rapport air-carburant dans l'atmosphère envi ronnement au rapport air-carburant de régénération. En consé quence, une quantité de carburant requis pour régénérer l'ap pareil catalytique dans ce cas est plus faible que dans le cas où la combustion à basse température au rapport air- carburant de régénération est effectuée, comme on l'a précé demment mentionné.
D'autre part, lorsque le résultat l'étape 102 et néga tif, c'est-à-dire lorsque la combustion normale est effectuée au moment de la régénération de l'appareil catalytique, le programme va à une étape 109. À l'étape 109, on détermine si une quantité de matériaux nocifs déchargés depuis le moteur (É) est plus grande que la quantité prédéterminée (É 1) comme on l'avait fait à l'étape 104. Lorsque le résultat est néga tif, le programme va à une étape 106 et une quantité impor tante des gaz d'échappement est amenée à contourner l'appa reil catalytique. Par la suite, à étape 107, l'unité d'alimentation en carburant 74 délivre le carburant au voisi nage de l'appareil catalytique. D'autre part, lorsque le ré sultat l'étape 109, c'est-à-dire lorsque une quantité de ma tériaux nocifs est importante, il n'est pas préférable d'ame ner les gaz d'échappement à contourner l'appareil catalyti que. De ce fait, à l'étape 107, le carburant est délivré sans contournement des gaz d'échappement. Toutefois, dans une telle régénération de l'appareil catalytique dans la combus tion normale, si la température (T) de l'appareil catalytique est basse, le carburant délivré par l'unité d'alimentation en carburant 74 n'agit pas favorablement sur la régénération. De ce fait, la même détermination qu'à l'étape 103 peut être le prévu immédiatement avant l'étape 109 et la régénération peut etre effectuée après que la température de l'appareil cataly tique vienne élevée.