INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Si le moteur thermique alimenté à l’hydrogène présente un certain nombre d’avantages, une problématique spécifique a toutefois été identifiée : la présence d’hydrogène résiduel dans les gaz de carter. Les gaz de carter sont des gaz issus de la combustion se déroulant dans la chambre de combustion qui s’échappent en petites quantités à travers les interstices existants entre les pistons et les cylindres (jeux à la coupe des segments notamment), jusqu’à arriver dans le carter moteur. Dans les moteurs essence, Diesel, GPL (Gaz de pétrole liquéfié) ou GNV (Gaz naturel pour véhicule) de l’état de l’art, ces gaz de carter sont constitués de gaz de combustion, d’hydrocarbures imbrûlés et de vapeurs d’huile. Ceux-ci sont usuellement recyclés à l’admission afin d’éviter une montée en pression dans le carter du moteur, qui pourrait endommager les joints participant à l'étanchéité du circuit de lubrification. Dans les moteurs à combustion interne d’hydrogène, l’hydrogène imbrûlé remplace les hydrocarbures imbrûlés dans la composition des gaz de carter. La molécule d’hydrogène étant bien plus petite que les molécules constituant les hydrocarbures imbrûlés conventionnels, un niveau de fuite plus important a été observé expérimentalement entre les pistons et les cylindres, conduisant à des concentrations en hydrogène bien supérieures. Ainsi, il est possible d’atteindre des niveaux de concentration en hydrogène dans les gaz de carter supérieurs à la limite inférieure d’explosivité (LIE) qui se situe à environ 4% vol. Des mesures expérimentales ont montré des teneurs pouvant atteindre 7 à 8 % vol. En présence d’oxygène, l’hydrogène peut donc s’enflammer voire entraîner une explosion du carter, créant un risque pour les personnes et les biens se trouvant à proximité. Ce phénomène est d’autant plus marqué lorsque le moteur est en dessous de sa température de fonctionnement optimale, les jeux entre les pistons, les segments et les cylindres étant plus importants et créent ainsi des niveaux de fuite de gaz plus importants.
La demande de brevet CN114320529A envisage le recyclage de l’hydrogène issu du carter du moteur à combustion interne à l’admission du moteur. Ce recyclage permet de réduire la concentration en hydrogène dans le carter, et permet d’éviter les pertes en hydrogène.
Une deuxième problématique de ce type de moteur est l’émission d’oxydes d’azote NOx par le moteur à combustion interne. Du fait de sa vitesse laminaire de flamme intrinsèquement élevée, la combustion de l’hydrogène est propice à une combustion en mélange pauvre, typiquement comprise entre des lambda (défini par le rapport entre le ratio air carburant réel et le ratio air carburant stœchiométrique) de 2 et 3. Ces combustions en mélange très pauvre permettent à la fois une amélioration du rendement de combustion, ainsi qu’une réduction des émissions d’oxydes d’azote NOx à la source. Ces émissions de NOx, bien que très faibles en comparaison des émissions observées sur des moteurs essence ou Diesel comparables, nécessitent l’utilisation d’un système de dépollution adapté aux combustions en mélange pauvre : le système le plus connu consiste à utiliser un ou plusieurs catalyseurs de type RCS (pour Réduction Catalytique Sélective ou selon l’acronyme anglais SCR pour Selective Catalytic Reduction), technique largement utilisée sur les véhicules Diesel au cours de ces quinze dernières années. Ce catalyseur RCS permet de réduire sélectivement les NOx en azote grâce à l'action d'un agent réducteur. Cet agent réducteur est généralement injecté en amont du catalyseur RCS. Sur les motorisations Diesel commerciales, cet agent réducteur peut être de l'ammoniac ou un composé générant de l'ammoniac par décomposition, comme de l'urée, ou encore être un hydrocarbure provenant d'une substance hydrocarbonée oxygénée ou non. Toutefois, l’urée, tout comme les hydrocarbures, contiennent du carbone dans leur composition. La décomposition de ces agents réducteur dans la ligne d’échappement va donc immanquablement créer du CO 2 , avec pour conséquence de ne pas avoir une solution zéro émission de carbone.
Alternativement, le dihydrogène, plus communément appelé hydrogène, est aussi connu de l’homme de l’art comme étant un agent réducteur efficace pour la catalyse RCS. L’utilisation de cet agent réducteur est donc particulièrement pertinente si le moteur à combustion interne utilise partiellement ou totalement l’hydrogène comme carburant. En outre, celui-ci présente l’avantage de ne pas émettre de carbone et de CO 2 lors de son utilisation en tant qu’agent réducteur de catalyse RCS. Communément, le catalyseur RCS est utilisé en complément d’autres systèmes de dépollution dans la ligne d’échappement : un catalyseur d’oxydation est, de façon très courante, positionné en sortie de la chambre de combustion du moteur, et en amont du catalyseur RCS. Celui-ci a pour finalité d’oxyder les émissions de carburant imbrûlé et de monoxyde de carbone en sortie de la chambre de combustion, ainsi que d’oxyder partiellement le monoxyde d’azote en dioxyde d’azote. L’objectif de cette dernière fonction est de se rapprocher le plus possible d’un rapport stœchiométrique entre le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote en sortie du catalyseur d’oxydation, et en amont du catalyseur RCS, car il est connu dans la littérature qu’une répartition équimolaire permet de maximiser l’efficacité de conversion des NOx dans le catalyseur RCS. Par ailleurs, un système de réduction des émissions de particules est souvent associé aux catalyseur d’oxydation et catalyseur RCS déjà mentionnés. Celui-ci prend généralement la forme d’un filtre à parois poreuses en charge de filtrer en continu les particules, y compris les plus fines, typiquement inférieures à 50 nm. Ce filtre à particules peut être positionné soit en amont du catalyseur RCS, soit en aval de celui-ci, voire être intégré à celui-ci afin de réaliser de façon simultanée la filtration des particules et la réaction de réduction des NOx. On parle alors de filtre RCS, ou FRCS.
La demande de brevet FR 3013381 (US 2016/0298514) concerne un procédé de dépollution des gaz d’échappement et une installation utilisant un tel procédé. La technologie décrite met en œuvre deux catalyses à réduction catalytique sélective des NOx : un sensible à l’ammoniac et un sensible à l’hydrogène. Pour obtenir de l’hydrogène et de l’ammoniac, le procédé et l’installation nécessite une décomposition, notamment par électrolyse, d’un agent réducteur en une phase gazeuse d’hydrogène et une phase gazeuse d’ammoniac. Ainsi, ce procédé et cette installation nécessitent un réservoir d’agent réducteur et des moyens assurant cette décomposition, ce qui peut être complexe, énergivore, et encombrant.
L’invention a pour but d’assurer la sécurité et la dépollution d’un moteur à combustion interne à hydrogène, tout en restant simple, peu énergivore et peu encombrant. Pour cela, la présente invention concerne une installation de moteur à combustion interne à hydrogène. L’installation comprend une ligne d’échappement avec un moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène, ce qui signifie que l’hydrogène est utilisé comme agent réducteur des NOx en utilisant une catalyse RCS adaptée à cette réaction chimique. De plus, l’installation comprend une ligne de captage de l’hydrogène présent au sein d’un carter du moteur à combustion interne, cette ligne de captage de l’hydrogène injectant au moins une partie de l’hydrogène dans la ligne d’échappement en amont du moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène. Ainsi, on diminue le taux d’hydrogène dans le carter du moteur, et on permet simultanément la diminution des NOx en sortie de la ligne d’échappement. De plus, cette solution permet une gestion optimisée de l’hydrogène en particulier pour la catalyse RCS.
L’invention concerne sur une installation de moteur à combustion interne utilisant partiellement ou totalement de l’hydrogène en tant que carburant, ladite installation comprenant une ligne d’échappement avec un moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène, et une ligne de captage de l’hydrogène présent au sein d’un carter dudit moteur à combustion interne avec un système de déshuilage. Ladite ligne de captage de l’hydrogène est reliée à ladite ligne d’échappement an amont dudit moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène pour injecter au moins une partie de l’hydrogène capté dans ladite ligne d’échappement.
Selon un mode de réalisation, ladite ligne de captage de l’hydrogène est reliée en outre à une ligne d’admission dudit moteur à combustion interne, et ladite ligne de captage de l’hydrogène comprend au moins une vanne pilotée pour piloter un débit de l’hydrogène injecté dans ladite ligne d’échappement et/ou un débit de l’hydrogène recyclé dans ladite ligne d’admission dudit moteur à combustion interne.
Conformément une mise en œuvre, ledit carter dudit moteur à combustion interne comprend au moins un capteur d’hydrogène.
Avantageusement, ladite ligne d’échappement comprend au moins une sonde à NOx, de préférence une première sonde à NOx en amont dudit moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène et une deuxième sonde à NOx en aval dudit moyen de catalyse à réduction sélective des NOx sensible à l’hydrogène.
De manière avantageuse, ladite ligne d’échappement comprend au moins un organe déprimogène, notamment une plaque à orifices, une plaque à diaphragmes, une tuyère ou un tube de Venturi.
Liste de références 2 ; 3 ; 102 ; 202 ; 302 ; 402 ; 502 ; 602 : réservoir destiné à contenir un gaz sous pression 4 ; 104 : liner 5 ; 105 : axe principal 6 ; 6’ ; 106 : goulot 8 : embout 9 : électrovanne 10 : joint annulaire 10’ : surface de contact étanche entre l’embout et le goulot 12 : anneau amovible 14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e : bague de renfort 15 : âme de renfort 16 : rainure axiale 18 : protubérance radiale 18’ : encoche radiale 20 : bandeau 24 : moyens de fixation 26 : épaulement de coopération avec l’embout 28 : épaulement de coopération avec le liner 30 : épaulement complémentaire 32 ; 132 : volume mort
Dispositif lumineux pour projeter une image sur le sol autour d'un véhicule Domaine technique de l'invention L’invention concerne un dispositif lumineux pour un véhicule automobile, le dispositif lumineux étant configuré pour projeter sur le sol une image telle qu'un pictogramme. L'invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d'un tel dispositif lumineux.
Etat de la technique antérieure Certains véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif lumineux configuré pour projeter une image sur le sol autour du véhicule. Ces dispositifs lumineux comprennent une source lumineuse et une diapositive éclairée par la source lumineuse. Un faisceau lumineux issu de la diapositive est orienté vers le sol autour du véhicule. Les images ainsi projetées peuvent comprendre des pictogrammes destinés à fournir une information utile à un utilisateur. Par exemple, lorsque le véhicule est un véhicule électrique ou hybride rechargeable, l'image projetée au sol peut fournir une indication de l'état de charge d'une batterie du véhicule. Un pictogramme représentant l'état de charge d'une batterie peut classiquement comprendre la représentation schématique d'une pile pourvue de différents étages, ces étages étant représentés pleins ou vides en fonction de l'état de charge.
Afin d'améliorer l'effet visuel et la qualité des informations transmises à l'utilisateur, il est souhaitable d'animer les images projetées au sol. Par exemple, dans le cadre d'un pictogramme représentant l'état de charge d'une batterie, un étage peut être rendu clignotant afin d'indiquer qu'une recharge de la batterie est en cours. Afin d'animer l'image projetée au sol, on connaît des dispositifs lumineux pourvus d'une diapositive sous la forme d'un disque dont l'orientation est contrôlée par un moteur électrique. La diapositive comprend plusieurs motifs répartis sur différents secteurs, et destinés à être éclairés sélectivement par la source lumineuse en fonction de l'orientation de la diapositive. Une telle solution permet donc de faire varier l'image projetée en faisant tourner la diapositive. On parvient ainsi à produire une animation, notamment un effet clignotant de l'image projeté au sol.
Toutefois, cette solution présente des inconvénients. En effet, l'orientation précise de la diapositive requiert l'utilisation d'un moteur électrique complexe. Lorsqu'un moteur électrique plus simple est utilisé, l'orientation de la diapositive est moins précise. Ceci a pour effet que les images successives projetées au sol peuvent être sensiblement décalées spatialement les unes par rapport aux autres. Ce décalage est particulièrement perceptible lorsque les images projetées successivement possèdent des parties communes. Ainsi, le rendu visuel d'un pictogramme comprenant des parties fixes et des parties clignotantes est particulièrement médiocre avec les dispositifs lumineux connus de l'état de la technique.
Les dispositifs lumineux connus de l'état de la technique présentent également l'inconvénient de requérir une diapositive de grande dimension afin d'y intégrer les différents motifs. L'encombrement du dispositif lumineux est ainsi augmenté et devient incompatible avec une intégration à des emplacements du véhicule dont le volume disponible est faible, comme par exemple au niveau d'un rétroviseur extérieur ou encore au niveau d'un seuil de porte du véhicule. La réduction des dimensions des motifs sur la diapositive conduit à la projection d'images trop petites et/ou floues.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est un dispositif lumineux à la fois simple et permettant de projeter un pictogramme avec un rendu visuel optimal.
Un second objet de l’invention un procédé d'utilisation d'un dispositif lumineux permettant d'animer un pictogramme avec un rendu visuel optimal.
L'invention se rapporte à un dispositif lumineux pour projeter une image sur le sol autour d'un véhicule automobile, le dispositif lumineux comprenant : - une source de lumière, - une diapositive pourvue d'au moins un motif, l'au moins un motif étant agencé de sorte à être éclairé par la source de lumière, et - au moins un masque pourvu d'une zone opaque, le masque étant mobile entre une première position et une deuxième position relativement à la diapositive, la zone opaque du masque s'étendant hors d'un faisceau lumineux issu de la diapositive lorsque le masque est dans sa première position pour projeter une première image sur le sol , et la zone opaque du masque s'étendant au travers du faisceau lumineux issu de la diapositive lorsque le masque est dans sa deuxième position pour projeter une deuxième image sur le sol différente de la première image.
Le dispositif lumineux peut comprendre un premier moyen de butée définissant la première position du masque et/ou un deuxième moyen de butée définissant la deuxième position du masque.
Le dispositif lumineux peut comprendre un actionneur configuré pour déplacer le masque en translation entre sa première position et sa deuxième position.
Ledit actionneur peut comprendre un électroaimant, et le masque peut comprendre un élément en matériau ferromagnétique configuré pour interagir avec l'électroaimant. Ledit actionneur peut comprendre un moteur pourvu d'un pignon, le masque comprenant une denture coopérant avec ledit pignon.
L'au moins un motif de la diapositive peut comprendre au moins une zone opaque et au moins une zone transparente, la zone opaque du masque comprenant une forme sensiblement homothétique à la forme de l'au moins une zone transparente de la diapositive pour occulter l'au moins une zone transparente de la diapositive lorsque le masque est dans sa deuxième position.
L'au moins un motif de la diapositive peut comprendre une zone opaque, une première zone transparente et une deuxième zone transparente, la deuxième zone transparente étant séparée de la première zone transparente par la zone opaque de la diapositive, le masque comprenant une zone transparente s'étendant en vis-à-vis de la première zone transparente de la diapositive et la zone opaque du masque s'étendant en vis-à-vis de la deuxième zone transparente de la diapositive lorsque le masque est dans sa deuxième position.
Le dispositif lumineux peut comprendre : - un premier masque pourvu d'une zone opaque, le premier masque étant mobile entre une première position et une deuxième position relativement à la diapositive, et - au moins un deuxième masque pourvu d'une zone opaque, le deuxième masque étant mobile entre une première position et une deuxième position relativement à la diapositive, la zone opaque du premier masque et du deuxième masque s'étendant hors d'un faisceau lumineux issu de la diapositive lorsque le premier masque et le deuxième masque sont dans leur première position pour projeter une première image sur le sol , la zone opaque du premier masque s'étendant au travers du faisceau lumineux issu de la diapositive lorsque le premier masque est dans sa deuxième position et le deuxième masque est dans sa première position pour projeter une deuxième image sur le sol différente de la première image, et la zone opaque du deuxième masque s'étendant au travers du faisceau lumineux issu de la diapositive lorsque le deuxième masque est dans sa deuxième position pour projeter une troisième image sur le sol différente de la première image et de la deuxième image.
Procédé et installation pour la fourniture d’eau froide La présente invention concerne un procédé de fourniture d’eau froide utilisant notamment de l’eau de pluie pour alimenter des dispositifs de climatisation au sol ou murale, ou des dispositifs d’humidification de l’air.
Elle concerne encore une installation pour la fourniture d’eau froide pour la mise en œuvre de ce procédé.
De nombreux pays à travers le monde connaissent des épisodes de sécheresse plus fréquents, voire plus sévères que par le passé.
En parallèle, la recharge des nappes d’eau souterraines, notamment durant l’hiver, peut s’avérer plus aléatoire comme en 2021 en France.
On observe que les ressources en eau mobilisables baissent alors même que la demande en eau ne cesse de s’accroître.
Diverses solutions sont néanmoins proposées.
A titre d’exemple, on pourra citer celles visant à économiser l’eau en accompagnant les filières agricoles dans leur adaptation au changement climatique ou encore celles visant à améliorer l’infiltration des eaux pluviales en désimperméabilisant des sols au niveau de zones urbaines.
On cherche également à réduire la demande en eau potable pour des usages non prioritaires tels que l’arrosage des espaces verts, le lavage des voitures ou encore pour un usage domestique comme l’alimentation des sanitaires ou le nettoyage des sols.
Il est ainsi connu de collecter une partie des eaux de pluie pour les stocker dans un réservoir afin de les réutiliser de manière contrôlée dans l’espace et le temps.
Toutefois, ces eaux de pluie sont typiquement récupérées pour un usage purement domestique dans des volumes limités.
Par ailleurs, on connaît le phénomène d’îlots de chaleur urbain, qui se manifeste par une différence de plusieurs degrés d’écart en température entre une ville et les zones rurales ou forestières avoisinantes.
Pour atténuer l’intensité de ces îlots de chaleur, on a proposé, lorsque cela est possible, de réduire les surfaces minérales, qui absorbe le rayonnement solaire et l’emmagasine le jour, et de végétaliser ces espaces urbains pour apporter notamment de l’ombre.
Le refroidissement de l’air ambiant est une autre piste explorée avec intérêt.
On met en œuvre par exemple des installations d’humidification de l’air comprenant des pavés dits « évaporatifs », c’est-à-dire ayant des propriétés de rétention d’eau et alimentés par remontée capillaire d’eau provenant de canalisations enterrées, pour diminuer localement la température par évaporation d’eau.
Bien que donnant des résultats positifs dans la lutte contre le phénomène d’ilot de chaleur urbain, de telles solutions sont très consommatrices en eau potable, ce qui les rend inadaptées face aux problématiques actuelles de pénuries d’eau.
Il existe donc un besoin pressant pour une installation de rafraichissement de zone piétonne pour améliorer le confort de piétons, dont la conception originale permette de surmonter les inconvénients de l’art antérieur exposés ci-dessus.
En outre, avantageusement, la première face cristallographique pourra appartenir à la famille de plans {113} ou {110} alors que la deuxième face cristallographique pourra appartenir à la famille de plans {100}.
Ainsi, le diamant monocristallin pourra présenter des bandes distinctes par leur concentration en centre « XV- » et/ou par la famille de plans de l’orientation de leur face cristallographique.
De façon préférée, l’invention porte donc sur un diamant monocristallin, que cela soit une plaque ou une plaquette, présentant une surface comportant au moins une première face cristallographique et une deuxième face cristallographique, lesdites faces cristallographiques étant chacune associée à une concentration en centre « XV- » et la concentration en centre « XV- » de la première face cristallographique étant supérieure à la concentration en centre « XV- » de la deuxième face cristallographique.
Un tel diamant monocristallin peut présenter les propriétés décrites précédemment en lien avec le procédé selon l’invention, la plaque ou la plaquette. Avantageusement, la première face cristallographique du diamant monocristallin appartient à la famille de plans {113}.
Comme cela est illustré par les exemples ci-après, la présente invention fournit une solution reposant sur l’utilisation d’une mosaïque de germes de diamant monocristallin sélectionné qui présentent des caractéristiques structurelles particulières et sont positionnés de façon particulière. En particulier, les germes sont sélectionnés et positionnés en fonction des valeurs des angles donnant la direction de propagation d’un front d’onde. Cela participe à la formation d’une plaque de diamant monocristallin de grande taille dont les jonctions sont de haute qualité.
Exemples Formation des plaques de diamant monocristallin de référence
Cinquante germes de diamant monocristallin de dimension 8 mm par 8 mm ont été sélectionnées pour former des plaques de diamant monocristallin de 32 cm 2 . Les germes de diamant monocristallin utilisées présentent les caractéristiques structurelles suivantes : une surface de croissance qui comprend une structure en terrasses qui présente des faces d’orientation cristallographique des familles de plans {100} et {113}, un angle de désorientation, de la structure en terrasses, d’environ 3° (avec une précision d’environ 1°).
Pour chacun des germes de diamant monocristallin, la valeur de l’angle donnant la direction de propagation du front d’onde est fournie.
Les différentes plaques de diamant monocristallin présentées ci-après sont formées par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma tel que présenté dans C. Findeling-Dufour et al .,Diamond and Related Materials 4 (1995) 428-434 ou encore dans A. Tallaire et al. Growth of large size diamond single crystals by plasma assisted chemical vapour deposition: Recent achievements and remaining challenges / C. R. Physique 14 (2013) 169–184.
Méthodologie de mesure de la qualité des jonctions des germes de diamant monocristallin :
La mesure de la largeur à mi-hauteur du pic Raman de la plaque de diamant monocristallin situé à 1332,5 cm -1 est réalisée avec un laser de longueur d’onde 473 nm d’une puissance de 400 mW avec un objectif x100 à 298 K. La mesure est réalisée sur la surface de la plaque de diamant monocristallin, selon une ligne qui comprend les germes de diamants monocristallins et leurs jonctions ou comme décrit dans V. G. RALCHENKO, et al . ; Thermal Conductivity of Diamond Mosaic Crystals Grown by Chemical VaporDeposition: Thermal Resistance of Junctions ; PHYS. REV. APPLIED 16, 014049 (2021).