EP1502014B1 - Dispositif nettoyable de depollution des gaz d'echappement d'un moteur - Google Patents

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EP1502014B1
EP1502014B1 EP03749934A EP03749934A EP1502014B1 EP 1502014 B1 EP1502014 B1 EP 1502014B1 EP 03749934 A EP03749934 A EP 03749934A EP 03749934 A EP03749934 A EP 03749934A EP 1502014 B1 EP1502014 B1 EP 1502014B1
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segments
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning up the exhaust gases of a heat engine, of the type comprising an outer envelope delimiting an exhaust gas circulation passage and a particulate filter mounted in said passage, said envelope comprising a transverse interruption along its entire periphery, which interruption separates the envelope into first and second successive sections, the first and second successive sections having ends engaged one inside the other, an outer end of the first section overlapping an inner end of the second section along part of the length of the circulation passage.
  • Such devices are used, in particular for the depollution of diesel engines of motor vehicles.
  • the catalytic purification unit is adapted for the treatment of polluting emissions in the gaseous phase, while the particulate filter is adapted to retain the soot particles emitted by the engine.
  • the particulate filter operates in a succession of filtration and regeneration phases.
  • the soot particles emitted by the engine are deposited on the upstream face of the filter.
  • soot particles composed mainly of carbon are burned on the upstream face of the filter, in order to restore its original properties.
  • This chemical agent is a catalytic additive containing one or more metal components in the form of organometallic compounds. These will burn in the combustion chamber of the engine and be deposited as oxides in the soot particles on the upstream face of the particulate filter.
  • the metal oxide residues commonly called ash
  • the accumulation of ashes significantly reduces the properties particulate filter and especially its ability to be regenerated.
  • a depollution device installed on a diesel engine vehicle there is a decrease in the properties of the particulate filter for mileage greater than 50,000 km.
  • the patent application FR-2,787,137 describes an exhaust gas depollution device in which the access means to the upstream face of the particulate filter comprise an interruption of the envelope associated with dismountable connection means of the two. successive sections of the envelope.
  • the two successive sections of the envelope are equipped with docking flanges.
  • a strapping surrounds the two flanges and ensures an axial clamping of the flanges against each other.
  • the invention aims to provide a pollution control device having a small footprint.
  • the subject of the invention is a gas exhaust depollution device for a heat engine according to claim 1.
  • the depollution device comprises one or more of the features of the dependent claims.
  • the invention further relates to a method of dissociating the first and second sections of a device as defined above, characterized in that it comprises a step of injection into said flow passage of a fluid under pressure at through said stitching to bias the first and second sections in opposite directions.
  • the depollution device 10 shown in FIGS. 1 and 2, comprises a generally cylindrical muffler 12 having, at one end, an inlet 14 and, at its other end, an outlet 16.
  • a catalytic purification element 18 and a particle filter 20 separated by a free transition space 22 are successively arranged from the inlet to the outlet inside the pot 12.
  • the muffler 12 has an outer casing 23 defining an exhaust gas flow passage through which are disposed the catalytic purification unit 18 and the particulate filter 20.
  • the catalytic purification member 18 is, for example, constituted by a gas permeable structure coated with catalytic metals promoting the oxidation of the combustion gases and / or the reduction of nitrogen oxides.
  • the particle filter 20 is made of a filtration material consisting of a monolithic ceramic or silicon carbide structure having a porosity sufficient to allow the passage of exhaust gas. However, as known per se, the diameter of the pores is chosen to be small enough to ensure retention of the particles, and especially particles of soot, on the upstream face of the filter.
  • the particulate filter may also be made from a ceramic foam, cordierite or silicon carbide. It may also consist of a cartridge filter or a sintered metal filter.
  • the particle filter used here comprises for example a set of parallel channels distributed in a first group of input channels and a second group of output channels.
  • the input and output channels are staggered.
  • the inlet channels open on the upstream section of the particulate filter and are closed at the downstream section of the particulate filter.
  • outlet channels are closed on the upstream section of the particulate filter and are open on its downstream section.
  • the outer casing 23 is formed by a cylindrical wall 24 of substantially constant section.
  • the pot At its inlet end, the pot comprises a diverging section 26 connecting an inlet pipe 28 to the cylindrical wall 24. Likewise, at its rear end, the cylindrical wall 24 is extended by a convergent section 30 ending in a pipe output 32 defining the output 16.
  • the exhaust gases flow firstly through the catalytic purification unit 18 and then through the particulate filter 20.
  • Access means to the upstream surface of the particulate filter 20 are provided along the length of the envelope 23. They comprise a transverse interruption 34 of the envelope along its entire periphery and removable means 36 for connecting the two successive sections. 38, 40 thus defined in the cylindrical wall 24 on either side of the interruption 34.
  • the removable connection means 36 extend around the catalytic purification member 18.
  • the end of the envelope section 40 is nested within the corresponding end of the envelope section 38.
  • the ends of the casing sections 38 and 40 overlap each other, the end of the upstream section 40, considering the normal flow direction of the flow in the circulation passage extending to the Inside the end of the downstream section 38.
  • the end of the upstream section 40 is designated by an inner end, while the end of the downstream section 38 is designated by its outer end.
  • the two sections 38 and 40 have identical sections.
  • the tubular wall delimiting the section 38 has an enlarged end section 42 of generally cylindrical shape with a diameter greater than the diameter of the current part of the section 38.
  • This enlarged section 42 forms the outer end of the section 38.
  • adapted section to receive the inner end of the complementary section. It defines an inner shoulder 46 with the rest of the section 38.
  • the outer end comprises along its periphery at least one weakened zone allowing a variation of the section of this end and more precisely a centripetal deformation of this end.
  • the weakened areas consist of notches 50 regularly distributed at the outer end of the section along the contour thereof. These notches generally extend along generatrices of the enlarged section 42. They delimit tabs 52. The tongues 52 are defined only on the enlarged section 42.
  • Each tab has near its free end an external deformation forming a peripheral bead 60 formed on all the tabs.
  • This bead 60 defines a hollow channel profile which opens inwards and is adapted to receive a complementary projecting profile formed on the other section.
  • each tongue has a raised edge 62 which diverges towards its free end. This edge gradually moves away from the axis of the section towards its end.
  • each tongue In the middle part of each tongue is formed a boss 64 shown in detail in Figure 5.
  • This boss 64 is formed of an embossing of the wall deforming it inwardly.
  • the boss 64 projects inwardly of the section 38, that is to say towards the axis of this section.
  • the bosses 64 provide a reduction of the contact surface between the sections 38 and 40 fitted.
  • the section 38 further has a stitching 70 adapted to receive a glow plug whose active portion is disposed facing the upstream face of the particulate filter.
  • the complementary section 40 receiving the catalytic purification element is illustrated alone in Figure 6. It comprises a main section 80 of constant section, extended towards the free end fitted into the section 38, by a section 82 of reduced section. These two sections 80, 82 are connected to each other by a peripheral groove 84 for receiving an O-ring 86 as shown in FIG. 3. This groove opens outwards. It is defined by a centripetal deformation of the sheet forming the section 40.
  • the main section 80 finally has a peripheral bead 88 projecting outwards and adapted to be received in the channel defined by the bead 60 of each notch.
  • the distance repairing the shoulder 46 of the bead 60 on the first section 38 is equal to the distance separating the groove 84 from the bead 88.
  • the bosses 64 are applied on the section 40 between the groove 84 and the bead 88.
  • the surface of the section 40 on which the bosses are applied is smooth.
  • the surface of the section 40 between the groove 84 and the bead 88 has recesses for receiving the bosses 64 thus ensuring angular positioning of the sections 38 and 40 by interlocking the bosses in the recesses thanks to their complementary shape.
  • a strapping 90 surrounds the inner and outer sections in their overlapping region.
  • the strapping 90 comprises a clamping band 92 constituting an open loop whose two ends are connected to each other by a pulling mechanism 94 comprising for example a clamping screw 94. This screw ensures a connection between the two ends of the band 92.
  • Strapping 90 provides radial deformation of the tongues, plating them against the outer surface of the inner section. It also provides compression of the O-ring 86, which improves the seal between the sections 38 and 40.
  • each tongue The contact between each tongue and the outer surface of the inner end of the section 40 is made along the top of each projection 64, as shown in FIG.
  • the device 10 is first removed from the vehicle exhaust line.
  • the traction mechanism 64 is first loosened, allowing the withdrawal of the strapping 46.
  • an air supply hose under pressure is connected to one of the nozzles 70 after the candle initially present has been removed. Air under pressure, and in particular at a pressure of between 2 and 8 bar, is introduced into the exhaust volume in the space defined between the upstream face of the particulate filter and the downstream face of the catalyst.
  • the increase in the pressure in this space leads, due to very high pressure losses generated by the particulate filter and the catalytic purification element, to a separation of the two sections constituting the exhaust volume. Indeed, the force resulting from the pressure is greater than the force required for the deformation of the tongues for uncoupling the complementary profiles protruding and recessed, and the force required to break any collages, particularly due to the corrosion that may have occurred between the tabs and the outer surface of the inner end.
  • each tongue In case of excessive sticking of the tongues and the outer surface of the inner end, the diverging edges 62 of each tongue allow the easy introduction of a lever tool such as a screw-driver between each tongue and the inner end. .
  • the opening of the envelope following the transverse interruption 34 allows access to the upstream face of the particulate filter 20, this face being turned towards the purification member 18.
  • An air injection lance or a suitable fluid is applied downstream of the particulate filter. Under the action of air or fluid flowing against the current through the particulate filter, the ash retained on the upstream surface of the filter is removed.
  • the two sections of the device are reassembled.
  • the diverging edges 62 facilitate the insertion of the inner portion between the tongues by defining together a frustoconical surface promoting guiding and fitting of the inner portion.
  • the strapping 90 is then put back in place.
  • the device is then reassembled on the vehicle exhaust line.
  • FIGS. 7 and 8 show an alternative embodiment of a pollution control device denoted 110.
  • the device comprises a muffler 112 having an inlet 114 and an outlet 116 between which is disposed a catalytic purification unit 118 and a particulate filter 120.
  • the muffler 112 forms an envelope 123. This comprises two successive sections 138, 140.
  • the catalytic purification unit 118 is received in the section 138 while the particle filter 120 is received in the section 140.
  • the section 140 is fitted inside the corresponding end of the envelope section 138.
  • the envelope section 138 has an enlarged end portion 142 having a diameter greater than the current portion of the section 138 in which the catalytic purification unit 118 is received.
  • the enlarged section is adapted to receive the end of the casing section 140.
  • a shoulder 146 is defined between the enlarged section 142 and the running portion of the section 138.
  • the section 140 has a necking 147 defining a shoulder 148 extending opposite the shoulder 146.
  • An O-ring seal 149 is disposed between the two shoulders.
  • the free end of the enlarged section 142 has weakened zones allowing a variation of the section of this end and more precisely a centripetal deformation of this end.
  • the weakened areas consist of notches 150 regularly distributed at the outer end of the section along the contour thereof. These notches delimit tabs 152.
  • the section 140 is generally of constant section. It comprises at its periphery, at the right of the tongues 152 when the two sections are nested, a peripheral bead consisting of a metal ferrule 154 attached by welding on the wall of the section 140.
  • This ferrule has in section a generally cylindrical connection zone 156 extended by a cylindrical bearing surface 158 disposed away from the wall of the section 140.
  • the bearing surface 158 is connected to the bonding surface 156 by a front generally frustoconical retainer 160.
  • the bearing surface 158 At its free end, the bearing surface 158 has a folded edge 162 directed towards the wall 140 and kept away from it. So, the support range 158 generally cylindrical is connected to the wall of the section 140 only by one side and extends cantilevered along this wall.
  • An interval 164 is delimited between the wall 140 and the bearing surface 158.
  • the ferrule 154 forming the bead is bonded to the wall of the section 140 by a weld 166 formed at the end of the bonding strip 156. This weld is formed on the opposite side to the interlocking side of the two sections 138, 140.
  • the tongues 152 are deformed radially outwards and are connected to the running portion of the widened section 142 by a frustoconical section 170 delimiting a shoulder for the support of a toroidal seal 172 received. between this frustoconical section and the folded edge 162.
  • each tongue has an inward necking, which delimits an inclined surface 176 adapted to rest on the frustoconical retention front 160.
  • This inclined surface 176 is extended by a raised edge 178.
  • the surfaces 176 , 178 delimit between them a channel of revolution generally in V.
  • the device For holding the two assembled sections, the device comprises a strapping 190 comprising a clamping band 192 and not shown means of traction of this band.
  • the clamping band has a main flat surface 194 bearing on the main surface of the tabs 152.
  • the band 192 On its side edge, the band 192 has a peripheral shrinkage 196 having a shape adapted to engage in the necking 174 of each of the tabs .
  • the necking 196 generally has a V-shaped section proper to be applied to the tabs 176 and 178 of the tabs and thus maintain the necking end of the tabs bearing on the frustoconical surface 160 of the bead 154.
  • the presence of the bead 154 forming a front 160 retaining the necking end of the tongues, conjugated to the particular shape of the strapping band ensuring a maintenance of the necking of the tabs behind the front 160 guarantees satisfactory performance of the assembly.
  • the presence of a seal 172 interposed between the shoulder defined by the frustoconical surface 176 and the bead 154 provides a satisfactory seal.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif de dépollution des gaz - d'échappement d'un moteur thermique, du type comportant une enveloppe extérieure délimitant un passage de circulation des gaz d'échappement et un filtre à particules monté dans ledit passage, ladite enveloppe comportant une interruption transversale suivant toute sa périphérie, laquelle interruption sépare l'enveloppe en des premier et second tronçons successifs, les premier et second tronçons successifs comportant des extrémités engagées l'une dans l'autre, une extrémité extérieure du premier tronçon chevauchant une extrémité intérieure du second tronçon suivant une partie de la longueur du passage de circulation.
  • De tels dispositifs sont utilisés, notamment pour la dépollution de moteurs Diesel de véhicules automobiles.
  • Il comporte couramment, disposés dans une même.enveloppe, un organe de purification catalytique et un filtre à particules.
  • L'organe de purification catalytique est adapté pour le traitement des émissions polluantes en phase gazeuse, alors que le filtre à particules est adapté pour retenir les particules de suies émises par le moteur.
  • Le filtre à particules fonctionne suivant une succession de phases de filtration et de régénération. Lors des phases de filtration, les particules de suies émises par le moteur se déposent sur la face amont du filtre. Lors de la phase de régénération, les particules de suies, composées essentiellement de carbone sont brûlées sur la face amont du filtre, afin de lui restituer ses propriétés originelles.
  • Pour favoriser la régénération du filtre à particules, il est nécessaire d'incorporer, au carburant alimentant le moteur, un agent chimique abaissant la température de combustion des suies. Cet agent chimique est un additif catalytique contenant un ou plusieurs constituants métalliques sous la forme de composés organo-métalliques. Ceux-ci vont brûler dans la chambre de combustion du moteur et se déposer sous forme d'oxydes au sein des particules de suies sur la face amont du filtre à particules.
  • Lors des phases de régénération du filtre à particules, les résidus d'oxyde métallique, couramment appelés cendres, sont retenus sur la face amont du filtre à particules. Ainsi, lors d'une utilisation prolongée du dispositif de dépollution, l'accumulation des cendres diminue notablement les propriétés du filtre à particules et notamment son aptitude à être régénéré. Pour un dispositif de dépollution installé sur un véhicule à moteur Diesel, on constate une diminution des propriétés du filtre à particules pour un kilométrage supérieur à 50.000 km.
  • La demande de brevet FR-2.787.137 décrit un dispositif de dépollution des gaz d'échappement dans lequel les moyens d'accès à la face amont du filtre à particules comportent une interruption de l'enveloppe associée à des moyens démontables de raccordement des deux tronçons successifs de l'enveloppe.
  • Les deux tronçons successifs de l'enveloppe sont équipés de brides d'accostage. Un cerclage ceinture les deux brides et assure un serrage axial des brides l'une contre l'autre.
  • La présence des brides et du cerclage conduit à un encombrement radial relativement important de l'enveloppe extérieure du dispositif de dépollution, rendant difficile l'implantation du dispositif dans un véhicule.
  • DE 1 294 393 décrit un autre dispositif du même type.
  • L'invention a pour but de proposer un dispositif de dépollution ayant un encombrement réduit.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de dépollution de gaz -d'échappement d'un moteur thermique, selon la revendication 1.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de dépollution comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques des revendications dépendantes.
  • L'invention a en outre pour objet un procédé de dissociation des premier et second tronçons d'un dispositif tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'injection dans ledit passage de circulation d'un fluide sous pression au travers dudit piquage pour solliciter les premier et second tronçons en des sens opposés.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins, sur lesquels:
    • la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de dépollution des gaz d'échappement selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe longitudinale prise suivant la ligne II-II du dispositif de dépollution de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail noté III de la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un tronçon de l'enveloppe de dispositif de dépollution;
    • la figure 5 est une section à plus grande échelle du bossage de la figure 4 prise suivant la ligne V-V;
    • la figure 6 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un autre tronçon de l'enveloppe de dispositif de dépollution ;
    • la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation d'un dispositif de dépollution selon l'invention ; et
    • la figure 8 est une vue partielle à plus grande échelle du détail noté VIII de la figure 7.
  • Le dispositif de dépollution 10, représenté sur les figures 1 et 2, comporte un pot d'échappement 12 généralement cylindrique présentant, à une extrémité, une entrée 14 et, à son autre extrémité, une sortie 16. Un organe de purification catalytique 18 et un filtre à particules 20 séparés par un espace libre de transition 22 sont disposés successivement depuis l'entrée vers la sortie à l'intérieur du pot 12.
  • Le pot d'échappement 12 comporte une enveloppe extérieure 23 délimitant un passage de circulation des gaz d'échappement au travers duquel sont disposés l'organe de purification catalytique 18 et le filtre à particules 20.
  • L'organe de purification catalytique 18 est, par exemple, constitué par une structure perméable aux gaz recouverte de métaux catalytiques favorisant l'oxydation des gaz de combustion et/ou la réduction des oxydes d'azote.
  • Le filtre à particules 20 est réalisé en un matériau de filtration constitué d'une structure monolithique en céramique ou en carbure de silicium ayant une porosité suffisante pour permettre le passage des gaz d'échappement. Cependant, comme connu en soi, le diamètre des pores est choisi suffisamment petit pour assurer une retenue des particules, et notamment des particules de suies, sur la face amont du filtre. Le filtre à particules peut également être réalisé à partir d'une mousse de céramique, de cordiérite ou de carbure de silicium. Il peut également être constitué d'un filtre cartouche ou d'un filtre en métal fritté.
  • Le filtre à particules utilisé ici comporte par exemple un ensemble de canaux parallèles répartis en un premier groupe de canaux d'entrée et un second groupe de canaux de sortie. Les canaux d'entrée et de sortie sont disposés en quinconce.
  • Les canaux d'entrée sont débouchants sur la section amont du filtre à particules et obturés au niveau de la section aval du filtre à particules.
  • Au contraire, les canaux de sortie sont obturés sur la section amont du filtre à particules et sont débouchants sur sa section aval.
  • Dans sa partie courante, l'enveloppe extérieure 23 est formée par une paroi cylindrique 24 de section sensiblement constante.
  • A son extrémité d'entrée, le pot comporte un tronçon divergent 26 reliant un tuyau d'entrée 28 à la paroi cylindrique 24. De même, à son extrémité arrière, la paroi cylindrique 24 est prolongée par un tronçon convergent 30 aboutissant dans un tuyau de sortie 32 délimitant la sortie 16.
  • En fonctionnement, les gaz d'échappement circulent d'abord au travers de l'organe de purification catalytique 18 puis au travers du filtre à particules 20.
  • Des moyens d'accès à la surface amont du filtre à particules 20 sont prévus suivant la longueur de l'enveloppe 23. Ils comportent une interruption transversale 34 de l'enveloppe suivant toute sa périphérie et des moyens démontables 36 de raccordement des deux tronçons successifs 38, 40 ainsi définis dans la paroi cylindrique 24 de part et d'autre de l'interruption 34.
  • Dans le mode de réalisation représenté, les moyens démontables de raccordement 36 s'étendent autour de l'organe de purification catalytique 18.
  • L'extrémité du tronçon d'enveloppe 40 est emboîtée à l'intérieur de l'extrémité correspondante du tronçon d'enveloppe 38.
  • Ainsi, les extrémités des tronçons d'enveloppe 38 et 40 se chevauchent l'une l'autre, l'extrémité du tronçon amont 40, en considérant le sens d'écoulement normal du flux dans le passage de circulation s'étendant à l'intérieur de l'extrémité du tronçon aval 38. Ainsi l'extrémité du tronçon amont 40 est désignée par une extrémité intérieure, alors que l'extrémité du tronçon aval 38 est désignée par son extrémité extérieure.
  • Dans leur partie courante, les deux tronçons 38 et 40 présentent des sections identiques.
  • Comme illustré sur la figure 4, la paroi tubulaire délimitant le tronçon 38 présente un tronçon d'extrémité 42 élargi de forme généralement cylindrique avec un diamètre supérieur au diamètre de la partie courante du tronçon 38. Ce tronçon élargi 42 forme l'extrémité extérieure du tronçon adaptée pour recevoir l'extrémité intérieure du tronçon complémentaire. Il définit un épaulement intérieur 46 avec le reste du tronçon 38.
  • Selon l'invention, l'extrémité extérieure comporte suivant sa périphérie au moins une zone affaiblie permettant une variation de la section de cette extrémité et plus précisément une déformation centripète de cette extrémité.
  • Comme illustré sur les figures 2 et 4, les zones affaiblies sont constituées d'encoches 50 réparties régulièrement à l'extrémité extérieur du tronçon suivant le contour de celui-ci. Ces encoches s'étendent généralement suivant des génératrices du tronçon élargie 42. Elles délimitent des languettes 52. Les languettes 52 sont définies seulement sur le tronçon élargi 42.
  • Chaque languette présente au voisinage de son extrémité libre une déformation extérieure formant un bourrelet périphérique 60 ménagé sur toutes les languettes. Ce bourrelet 60 définit un profil en creux formant canal qui s'ouvre vers l'intérieur et est adapté pour recevoir un profil en saillie complémentaire ménagé sur l'autre tronçon.
  • Au-delà du bourrelet 60, chaque languette présente un bord relevé 62 qui diverge vers son extrémité libre. Ce bord s'écarte progressivement de l'axe du tronçon vers son extrémité.
  • Dans la partie médiane de chaque languette est ménagé un bossage 64 représenté en détail sur la figure 5. Ce bossage 64 est formé d'un embossage de la paroi déformant celle-ci vers l'intérieur. Le bossage 64 fait saillie vers l'intérieur du tronçon 38, c'est-à-dire vers l'axe de ce tronçon.
  • Les bossages 64 assurent une réduction de la surface de contact entre les tronçons 38 et 40 emmanchés.
  • Le tronçon 38 présente en outre un piquage 70 adapté pour la réception d'une bougie de préchauffage dont la partie active est disposée en regard de la face amont du filtre à particules.
  • Le tronçon complémentaire 40 recevant l'élément de purification catalytique est illustré seul sur la figure 6. Il comporte un tronçon principal 80 de section constante, prolongée vers l'extrémité libre emboîtée dans le tronçon 38, par un tronçon 82 de section réduite. Ces deux tronçons 80, 82 sont reliés l'un à l'autre par une gorge périphérique 84 de réception d'un joint torique 86 comme illustré sur la figure 3. Cette gorge s'ouvre vers l'extérieur. Elle est définie par une déformation centripète de la tôle formant le tronçon 40.
  • Le tronçon principal 80 présente enfin un bourrelet périphérique 88 faisant saillie vers l'extérieur et adapté pour être reçu dans le canal délimité par le bourrelet 60 de chaque encoche.
  • La distance réparant l'épaulement 46 du bourrelet 60 sur le premier tronçon 38 est égale à la distance séparant la gorge 84 du bourrelet 88.
  • Les bossages 64 s'appliquent sur le tronçon 40 entre la gorge 84 et le bourrelet 88. La surface du tronçon 40 sur laquelle s'appliquent les bossages est lisse. En variante, la surface du tronçon 40 entre la gorge 84 et le bourrelet 88 présente des creux de réception des bossages 64 assurant ainsi un positionnement angulaire des tronçons 38 et 40 par emboîtement des bossages dans les creux grâce à leur complémentarité de forme.
  • En outre, un cerclage 90 ceinture les tronçons intérieur et extérieur dans leur région de chevauchement.
  • Le cerclage 90 comporte une bande de serrage 92 constituant une boucle ouverte dont les deux extrémités sont reliées l'une à l'autre par un mécanisme de traction 94 comportant par exemple une vis de serrage 94. Cette vis assure un rapprochement des deux extrémités de la bande 92.
  • Le cerclage 90 assure une déformation radiale des languettes, plaquant celles-ci contre la surface extérieure du tronçon intérieur. Il assure en outre une compression du joint torique 86, ce qui améliore l'étanchéité entre les tronçons 38 et 40.
  • Le contact entre chaque languette et la surface extérieure de l'extrémité intérieure du tronçon 40 s'effectue suivant le sommet de chaque saillie 64, comme illustré sur la figure 6.
  • On conçoit qu'avec un tel dispositif, après un temps de fonctionnement déterminé du moteur, alors que la face amont du filtre à particules est souillée par des cendres, il est possible d'intervenir sur le véhicule pour nettoyer le filtre à particules.
  • A cet effet, le dispositif 10 est d'abord démonté de la ligne d'échappement du véhicule. Pour désolidariser les deux tronçons successifs 38, 40, le mécanisme de traction 64 est d'abord desserré, permettant le retrait du cerclage 46. Après retrait du cerclage, une durite d'acheminement d'air sous pression est connecté à l'un des piquages 70 après que la bougie initialement présente a été retirée. De l'air sous pression, et notamment à une pression comprise entre 2 et 8 bars est introduit dans le volume d'échappement dans l'espace défini entre la face amont du filtre à particules et la face aval du catalyseur.
  • L'augmentation de la pression dans cet espace conduit, du fait de pertes de charges très importantes engendrées par le filtre à particules et l'élément de purification catalytique, à une désolidarisation des deux tronçons constituant le volume d'échappement. En effet, la force résultant de la pression est supérieure à la force nécessaire à la déformation des languettes pour le désaccouplement des profils complémentaires en saillie et en creux, ainsi qu'à la force nécessaire à la rupture des éventuels collages, notamment dus à la corrosion pouvant avoir eu lieu entre les languettes et la surface extérieure de l'extrémité intérieure.
  • En cas de collage excessif des languettes et la surface extérieure de l'extrémité intérieure, les bords divergents 62 de chaque languette permettent l'introduction aisée d'un outil formant levier tel qu'un tourne-vis entre chaque languette et l'extrémité intérieure.
  • L'ouverture de l'enveloppe suivant l'interruption transversale 34 permet l'accès à la face amont du filtre à particules 20, cette face étant tournée vers l'organe de purification 18.
  • Une lance d'injection d'air ou d'un fluide adapté est appliquée en aval du filtre à particules. Sous l'action de l'air ou du fluide circulant à contre-courant au travers du filtre à particules, les cendres retenues sur la surface amont du filtre sont évacuées.
  • Après nettoyage de la face amont du filtre à particules, les deux tronçons du dispositif sont réassemblés. Les bords divergents 62 facilitent l'insertion du tronçon intérieur entre les languettes en définissant ensemble une surface tronconique favorisant le guidage et l'emmanchement du tronçon intérieur. Le cerclage 90 est ensuite remis en place. Le dispositif est alors remonté sur la ligne d'échappement du véhicule.
  • Sur les figures 7 et 8 est représentée une variante de réalisation d'un dispositif de dépollution notée 110. Comme précédemment, le dispositif comporte un pot d'échappement 112 ayant une entrée 114 et une sortie 116 entre lesquelles est disposé un organe de purification catalytique 118 et un filtre à particules 120.
  • Le pot d'échappement 112 forme une enveloppe 123. Celle-ci comporte deux tronçons successifs 138, 140. L'organe de purification catalytique 118 est reçu dans le tronçon 138 alors que le filtre à particules 120 est reçu dans le tronçon 140.
  • Le tronçon 140 est emboîté à l'intérieur de l'extrémité correspondante du tronçon d'enveloppe 138.
  • A cet effet, le tronçon d'enveloppe 138 présente un tronçon d'extrémité élargie 142 ayant un diamètre supérieur à la partie courante du tronçon 138 dans laquelle est reçu l'organe de purification catalytique 118. Le tronçon élargi est propre à recevoir l'extrémité du tronçon d'enveloppe 140. Un épaulement 146 est défini entre le tronçon élargi 142 et la partie courante du tronçon 138.
  • A son extrémité libre, le tronçon 140 présente un rétreint 147 définissant un épaulement 148 s'étendant en regard de l'épaulement 146. Un joint torique d'étanchéité 149 est disposé entre les deux épaulements.
  • Selon l'invention, l'extrémité libre du tronçon élargi 142 présente des zones affaiblies permettant une variation de la section de cette extrémité et plus précisément une déformation centripète de cette extrémité.
  • Les zones affaiblies sont constituées d'encoches 150 réparties régulièrement à l'extrémité extérieure du tronçon suivant le contour de celui-ci. Ces encoches délimitent des languettes 152.
  • Le tronçon 140 est généralement à section constante. Il comporte à sa périphérie, au droit des languettes 152 lorsque les deux tronçons sont emboîtés, un bourrelet périphérique constitué d'une virole métallique 154 rapportée par soudage sur la paroi du tronçon 140.
  • Cette virole présente en section une plage de liaison 156 généralement cylindrique prolongée par une plage cylindrique d'appui 158 disposée à l'écart de la paroi du tronçon 140. La plage d'appui 158 est liée à la plage de liaison 156 par un front de retenue généralement tronconique 160.
  • A son extrémité libre, la plage d'appui 158 a un bord replié 162 dirigé vers la paroi 140 et maintenu à l'écart de celle-ci. Ainsi, la plage d'appui 158 généralement cylindrique est reliée à la paroi du tronçon 140 seulement par un côté et s'étend en porte-à-faux le long de cette paroi.
  • Une intervalle 164 est délimité entre la paroi 140 et la plage d'appui 158.
  • La virole 154 formant le bourrelet est liée à la paroi du tronçon 140 par une soudure 166 ménagée à l'extrémité de la plage de liaison 156. Cette soudure est ménagée du côté opposé au côté d'emboîtement des deux tronçons 138, 140.
  • Comme illustré sur la figure 8, les languettes 152 sont déformées radialement vers l'extérieur et sont reliées à la partie courante du tronçon élargi 142 par une section tronconique 170 délimitant un épaulement pour l'appui d'un joint d'étanchéité toroïdal 172 reçu entre ce tronçon tronconique et le rebord replié 162.
  • A son extrémité libre, chaque languette présente un rétreint 174 vers l'intérieur, lequel délimite une surface inclinée 176 propre à s'appuyer sur le front de retenue tronconique 160. Cette surface inclinée 176 est prolongée par un bord relevé 178. Les plages 176, 178 délimitent entre elles un canal de révolution généralement en V.
  • Pour le maintien des deux tronçons assemblés, le dispositif comporte un cerclage 190 comportant une bande de serrage 192 et des moyens non représentés de traction de cette bande. La bande de serrage présente une plage principale plane 194 d'appui sur la surface principale des languettes 152. Sur son bord latéral, la bande 192 présente un rétreint périphérique 196 ayant une forme propre à s'engager dans le rétreint 174 de chacune des languettes. Plus précisément, le rétreint 196 présente généralement en section une forme en V propre à s'appliquer sur les plages 176 et 178 des languettes et ainsi maintenir l'extrémité rétreinte des languettes en appui sur la surface tronconique 160 du bourrelet 154. Lorsque les languettes sont engagées sur le bourrelet périphérique, la surface principale des languettes s'appuie sur la surface d'appui élastique 158 de la virole 152.
  • On comprend que dans ce mode de réalisation, la présence du bourrelet 154 ménageant un front 160 de retenue de l'extrémité rétreinte des languettes, conjugué à la forme particulière de la bande de cerclage garantissant un maintien du rétreint des languettes en arrière du front 160, garantit une tenue satisfaisante de l'assemblage. De plus, la présence d'un joint 172 interposé entre l'épaulement défini par la plage tronconique 176 et le bourrelet 154 assure une étanchéité satisfaisante.
  • La plage d'appui 158 s'étendant en porte-à-faux au-dessus de la paroi délimitant le tronçon 140, celle-ci procure une élasticité garantissant une retenue satisfaisante du cerclage 190.

Claims (14)

  1. Dispositif de dépollution des gaz d'échappement d'un moteur thermique comportant une enveloppe extérieure (23; 123) délimitant un passage de circulation des gaz d'échappement et un filtre à particules (20; 120) monté dans ledit passage, ladite enveloppe (23; 123) comportant une interruption transversale (34) suivant toute sa périphérie, laquelle interruption (34) sépare l'enveloppe (23 ; 123) en des premier et second tronçons successifs (38, 40 ; 138, 140), les premier et second tronçons successifs (38, 40 ; 138, 140) comportant des extrémités engagées l'une dans l'autre, une extrémité extérieure du premier tronçon (38 ; 138) chevauchant une extrémité intérieure du second tronçon (40 ; 140) suivant une partie de la longueur du passage de circulation, caractérisé en ce que l'extrémité extérieure du premier tronçon (38 ; 138) comporte suivant sa périphérie plusieurs zones affaiblies réparties suivant la périphérie du premier tronçon (38;138) permettant une variation de la section de ladite extrémité extérieure du premier tronçon (38 ; 138), lesquelles zones définissent entre elles des languettes (52 ; 152) d'appui sur l'extrmité intérieure du second tronçon (40 ; 140).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chaque languette (52 ; 152) comporte un bord divergent (62 ; 178) ménagé à son extrémité libre, lequel bord (62 ; 178) s'écarte progressivement du second tronçon (40 ; 140) vers son extrémité libre.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ou chaque languette (52) comporte un bossage (64) faisant saillie vers le second tronçon (40), lequel bossage (64) est en appui sur l'extrémité intérieure du second tronçon (40).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les extrémités des premier et second tronçons (38, 40) comportent des profils en saillie et en creux complémentaires (60, 88) de retenue axiale des premier et second tronçons (38,40).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un cerclage (90 ; 190) ceinturant les premier et second tronçons (38,40 ; 138, 140) dans leur région de chevauchement.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un joint torique (86 ; 149) interposé entre les extrémités intérieures et extérieures des premier et second tronçons (38, 40 ; 138, 140).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du tronçon amont (40), en considérant le sens normal d'écoulement du flux dans le passage de circulation, s'étend à l'intérieur de l'extrémité du tronçon aval (38) en considérant le sens normal d'écoulement du flux dans le passage de circulation.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de purification catalytique (18 ; 118), ladite interruption transversale (34) étant ménagée entre le filtre à particules (20 ; 120) et l'organe de purification catalytique (18 ; 118).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (23) comporte un piquage (70) débouchant dans ledit passage de circulation en amont du filtre à particules (20).
  10. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second tronçon (140) comporte une virole extérieure rapportée (154) formant un bourrelet périphérique sur lequel s'appuient lesdites languettes (152).
  11. Dispositif selon revendication 10, caractérisé en ce que ladite virole (154) présente une plage d'appui (158) liée seulement d'un côté à la paroi délimitant le second tronçon (140), laquelle plage d'appui (158) s'étend en porte-à-faux le long de la paroi délimitant le second tronçon (140).
  12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, en ce que chaque languette (152) présente un rétreint (174) appuyé en arrière du bourrelet périphérique formé par la virole extérieure (154)
  13. Dispositif selon les revendications 5 et 12, caractérisé en ce que le cerclage (190) comporte une section propre à s'engager dans ledit rétreint (174) de chaque languette (152) en arrière du bourrelet périphérique formé par la virole extérieure (154).
  14. Procédé de dissociation des premier et second tronçons (38, 40) d'un dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'injection, dans ledit passage de circulation, d'un fluide sous pression au travers dudit piquage (70) pour solliciter les premier et second tronçons en des sens opposés.
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