FR2827335A1 - Procede et dispositif d'activation d'un convertisseur catalytique - Google Patents

Procede et dispositif d'activation d'un convertisseur catalytique Download PDF

Info

Publication number
FR2827335A1
FR2827335A1 FR0208830A FR0208830A FR2827335A1 FR 2827335 A1 FR2827335 A1 FR 2827335A1 FR 0208830 A FR0208830 A FR 0208830A FR 0208830 A FR0208830 A FR 0208830A FR 2827335 A1 FR2827335 A1 FR 2827335A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
flow
flow mode
catalytic converter
exhaust gases
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0208830A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2827335B1 (fr
Inventor
Masayoshi Usui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd filed Critical Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Publication of FR2827335A1 publication Critical patent/FR2827335A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2827335B1 publication Critical patent/FR2827335B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention concerne des améliorations apportées à un système de convertisseur catalytique (90) pour purifier les gaz d'échappement venant d'un orifice d'échappement (81) d'une culasse (80) d'un moteur à combustion interne. Pour empêcher une baisse de la température des gaz d'échappement ou, pour protéger contre une température excessive des gaz d'échappement, une soupape à tiroir (11), un petit tuyau central (17), une partie de tuyau de liaison (12) et un échangeur d'écoulement (13) sont prévus.En modifiant le fonctionnement de la soupape à tiroirs et de l'échangeur d'écoulement, il devient possible de sélectionner, un mode à faible écoulement, un mode à écoulement moyen, ou un mode à grand écoulement. Ainsi, l'aptitude à l'épuration des gaz d'échappement est commandée avec succès en réponse à la quantité de gaz d'échappement venant de l'orifice d'échappement.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif d'activation d'un convertisseur catalytique ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Champ de l'invention
Cette invention concerne un système d'épuration de gaz d'échappement incorporant un convertisseur catalytique tel qu'incluant un catalyseur tridimensionnel, un piège de régénération ou un filtre à particule diesel pour un moteur thermique fonctionnant à l'essence ou un moteur thermique fonctionnant au diesel, sur un véhicule automobile. Plus spécifiquement, l'invention concerne un procédé et un dispositif d'activation pour ces convertisseurs catalytiques.
2. Description de l'art antérieur
Un système d'épuration de gaz d'échappement dans lequel des catalyseurs d'épuration de gaz d'échappement sont chargés dans un passage de gaz d'échappement d'un moteur thermique est bien connu. La demande de brevet japonais non examinée, 2000-230418, intitulée"Catalytic temperature rising apparatus for an internal combustion engine", décrit un processus d'augmentation de la température visant à améliorer l'efficacité des catalyseurs d'épuration des gaz d'échappement, caractérisé par une étape de commande, de manière que les propriétés physiques ne dépassent jamais des valeurs limites prédéterminées.
La publication non examinée de brevet japonais 2000- 230419, intitulée"Exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine", décrit un appareil d'épuration de gaz d'échappement dans lequel un absorbeur de SOx est agencé du côté amont d'un catalyseur pour NOx, caractérisé en ce qu'un processus de régénération de l'absorbeur de SOx est effectué en relation avec la dégradation des propriétés de fonctionnement.
<Desc/Clms Page number 2>
Le brevet US 6 080 371, intitulé"Catalytic converter and honeycomb metallic catalyst bed unit therefor", concerne un convertisseur catalytique comprenant une pluralité de pièces en tôle métallique ondulée et un lit de catalyseur métallique en nid d'abeille.
Cependant, du fait de la construction inhérente, les convertisseurs catalytiques antérieurs montés sur un véhicule automobile présentent les inconvénients suivants :
Premièrement, étant donné que la distance de l'orifice d'échappement d'un moteur à combustion interne au convertisseur catalytique est relativement grande, lorsque le flux de gaz d'échappement est faible, la température du catalyseur baisse, ce qui abaisse l'efficacité du convertisseur catalytique.
Deuxièmement, étant donné que le diamètre du tube d'échappement de l'orifice d'échappement au convertisseur catalytique est de grande taille, suffisante pour être adaptée pour des conditions de grand écoulement de gaz de l'écoulement de gaz d'échappement, lorsque le flux d'échappement est dans les conditions d'un petit écoulement ou d'un écoulement moyen, la température du catalyseur baisse, ce qui abaisse l'efficacité du convertisseur catalytique.
Troisièmement, étant donné que le diamètre du tube de gaz d'échappement venant de l'orifice d'échappement et allant au convertisseur catalytique est d'une taille constante, lorsqu'il faut avoir une forte production de puissance et un grand écoulement de gaz, des gaz d'échappement de température excessivement élevée passent dans le convertisseur catalytique, ce qui endommage les propriétés du convertisseur catalytique.
RESUME DE L'INVENTION
Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif permettant d'empêcher la température des gaz d'échappement de chuter de façon
<Desc/Clms Page number 3>
défavorable et d'éliminer une dégradation du rendement du convertisseur catalytique lorsque l'écoulement du gaz d'échappement est relativement petit.
Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil permettant d'empêcher au gaz d'échappement ayant une température excessivement élevée, de s'introduire dans le convertisseur catalytique et de protéger les propriétés du convertisseur catalytique lorsque le flux du gaz d'échappement est relativement grand.
Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un procédé d'activation pour un convertisseur catalytique, procédé dans lequel il est possible de commander l'aptitude à l'épuration des gaz d'échappement, en réponse à la quantité de gaz d'échappement s'écoulant d'un orifice d'échappement d'une culasse, au convertisseur catalytique.
Ce procédé comprend les étapes consistant à : (a) installer une soupape à tiroir en position adjacente à l'orifice d'échappement, (b) ouvrir et fermer la soupape à tiroir de manière à permettre la sélection d'un mode à faible écoulement et d'un mode à écoulement moyen à grand, dans le mode à faible écoulement, les gaz d'échappement passent uniquement dans un petit tuyau placé au voisinage de l'orifice d'échappement, dans le mode à écoulement moyen à grand, les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement, (c) installer une partie de tuyau de liaison du côté aval de ladite soupape à tiroir, ladite partie de tuyau de liaison enclosant ledit petit tuyau, (d) installer un échangeur d'écoulement du côté aval de ladite partie de tuyau de liaison et simultanément du côté amont du convertisseur catalytique, et
<Desc/Clms Page number 4>
(e) faire fonctionner des actionneurs, connectés audit échangeur d'écoulement et modifiant l'espace central de l'échangeur pour une taille moyenne et une grande taille, de manière à permettre de sélectionner un mode à écoulement moyen et un mode à grand écoulement,
De manière correspondante, il est possible de sélectionner l'un des trois modes pour activer le convertisseur catalytique, (i) dans le premier mode à petit écoulement, les gaz d'échappement s'écoulent dans ledit petit tuyau central et pénètrent dans la partie centrale du convertisseur catalytique, (ii) dans le deuxième mode à écoulement moyen, les gaz d'échappement s'écoulent dans l'espace médian de l'échangeur et pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique, et (iii) dans le troisième mode de grand écoulement, les gaz d'échappement s'écoulent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans toutes les parties du convertisseur catalytique.
D'après les étapes ci-dessus, selon le procédé d'activation de la présente invention, les performances suivantes sont atteintes : (1) Etant donné qu'une soupape à tiroir est placée en position adjacente à l'orifice d'échappement de la culasse, faisant que l'ouverture ou la fermeture de la soupape à tiroir permet de changer l'aire de la surface ouverte de l'orifice d'échappement, il devient possible de sélectionner le mode à petit écoulement et le mode à écoulement moyen à grand. Ainsi, on peut exercer une commande favorable en réponse à l'écoulement des gaz d'échappement.
(2) Dans le mode à petit écoulement, dans lequel les gaz d'échappement passent dans le petit tuyau central, étant donné qu'une partie du tube de connexion est placée du côté aval de la soupape à tiroir, et que le petit tuyau est
<Desc/Clms Page number 5>
placé dans la partie de tuyau de liaison, les gaz d'échappement sont confinés dans un petit espace et sont soumis à une compression adiabatique et sont chauffés. Ensuite, les gaz d'échappement chauffés pénètrent dans le convertisseur catalytique en gardant leur chaleur, sans être refroidis par l'effet de l'air ambiant extérieur à la partie de tuyau de liaison.
De plus, cet air chauffé active uniquement la partie centrale du convertisseur catalytique, uniquement une petite masse est utilisée pour la réaction afin d'augmenter la température jusqu'à la température d'activation, faisant que l'on effectue un chauffage rapide pour obtenir les propriétés catalytiques.
(3) dans le mode à écoulement moyen, dans lequel des gaz d'échappement passent dans l'espace de l'échangeur, les gaz d'échappement pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique et activent la partie principale du convertisseur catalytique, faisant qu'une partie principale des propriétés catalytiques est exercée.
(4) Dans le mode à grand écoulement, dans lequel des gaz d'échappement passent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans la totalité de la partie du convertisseur catalytique, les gaz d'échappement sont passés d'un petit espace à un grand espace faisant qu'il y a expansion adiabatique et refroidissement. Ainsi, on évite d'avoir une température excessivement élevée. Ensuite, les gaz d'échappement ajustés pénètrent dans la totalité des parties du convertisseur catalytique et exercent la plénitude des propriétés catalytiques. Etant donné qu'on évite d'avoir des températures excessivement élevées, on conserve une longue durée de vie et des performances constantes de la part du catalyseur.
De manière correspondante à un deuxième aspect de la présente invention, on a prévu un appareil d'activation pour un convertisseur catalytique, appareil dans lequel il est possible de commander l'aptitude à l'épuration des gaz
<Desc/Clms Page number 6>
d'échappement en réponse à la quantité de gaz d'échappement s'écoulant d'un orifice d'échappement d'un culasse au convertisseur catalytique.
Cet appareil comprend : (a) une soupape à tiroir placée au voisinage de l'orifice d'échappement, (b) une partie de tuyau de liaison placée du côté aval de ladite soupape à tiroir, ladite partie de tuyau de liaison enclosant un petit tuyau placé au centre du dispositif d'activation, et (c) un échangeur d'écoulement placé du côté aval de ladite partie de tuyau de liaison et simultanément du côté amont du convertisseur catalytique, l'ouverture et la fermeture de ladite soupape à tiroir permet de sélectionner un mode à petit écoulement et un mode à écoulement moyen à grand. Dans le mode à petit écoulement, les gaz d'échappement passent uniquement dans le petit tuyau central, et dans le mode à écoulement moyen à grand, les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement.
L'échangeur d'écoulement comprend en son sein des actionneurs permettant de modifier l'espace central de l'appareil en une taille moyenne et une grande taille, de manière à permettre de sélectionner un mode d'écoulement moyen et un mode de grand écoulement,
Ainsi, il est possible de sélectionner l'un de trois modes pour activer le convertisseur catalytique, (i) dans le premier mode à petit écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans ledit petit tuyau central et pénètrent dans la partie centrale du convertisseur catalytique, (ii) dans le deuxième mode à écoulement moyen, les gaz d'échappement pénètrent dans l'espace médian de l'échangeur et pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique, et
<Desc/Clms Page number 7>
(iii) dans le troisième mode à grand écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans la totalité des parties du convertisseur catalytique.
Dans un moteur à combustion interne d'un type tel qu'il dispose d'une pluralité d'orifices d'échappement, on obtient une commande plus efficace et de bonnes performances en connectant une pluralité d'écoulements en un écoulement unique de manière à le forcer à pénétrer dans l'échangeur d'écoulement de la présente invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres objets et avantages de la présente invention vont devenir évidents à la lecture de la description suivante, en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels : La FIG. 1 est une vue en coupe verticale de l'appareil d'activation de la présente invention, en mode à petit écoulement.
La FIG. 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la FIG. 1.
La FIG. 3 est une vue en coupe verticale représentant une séparation et une combinaison des éléments de cloisonnement de l'échangeur de chaleur.
La FIG. 4 est une vue en coupe verticale de l'appareil d'activation de la présente invention, en mode à écoulement moyen.
La FIG. 5 est une vue en coupe verticale de l'appareil d'activation de la présente invention, en mode à grand écoulement.
La FIG. 6 est une vue en coupe verticale de l'appareil d'activation d'un autre mode de réalisation de la présente invention.
<Desc/Clms Page number 8>
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PRÉFÉRÉ
En se référant aux FIGS. 1 à 5, il est représenté un appareil d'activation 10 qui est un premier mode de réalisation de la présente invention. L'appareil 10 est agencé entre un orifice d'échappement 81, disposé sur une culasse 80 d'un moteur à combustion interne, et un convertisseur catalytique 90 de sorte qu'il puisse fournir une commande couronnée de succès de l'aptitude à l'épuration en réponse à la quantité de gaz d'échappement s'écoulant. L'appareil 10 comprend une soupape à tiroir 10 placée en position adjacente à l'orifice d'échappement 81, une partie du tube de liaison 12 reliée à la soupape à tiroir 11 sur son côté aval, et un échangeur d'écoulement 13 relié à la partie de tuyau de liaison 12 à son côté aval, et simultanément qui est relié en position adjacente au convertisseur catalytique 90 à son côté amont.
Au centre de la soupape à tiroir il, une petite ouverture lia est disposée en préparation d'un petit écoulement.
Dans le mode de réalisation représenté sur les FIGS. 1 à 5, l'échangeur d'écoulement 13 est enclos dans un carter 14 commun, conjointement avec le convertisseur catalytique 90. Du côté aval du carter 13, une partie de liaison 15 est préparée pour la liaison de celle-ci à un atténuateur ou silencieux d'échappement (non représenté).
Tel que représenté dans la vue en coupe de la FIG. 2, la partie de tuyau de liaison 12 comprend un petit tuyau central 17 et un tuyau de dimension moyenne 18 agencé concentriquement. Le diamètre inférieur du petit tuyau 17 est pratiquement le même que le diamètre de la petite ouverture lia de la soupape à tiroir 11. Tel que représenté sur la FIG. 1, le petit tuyau 17 s'étend à travers le dispositif d'activation 10 vers le convertisseur catalytique 90.
<Desc/Clms Page number 9>
La soupape à tiroir 11 est actionnée par l'expansion et la contraction du vérin pneumatique 20. Ce déplacement en translation (en levée et en descente) devant assurer l'ouverture et la fermeture de la soupape à tiroir il, permet de passer d'un mode à petit écoulement à un mode à écoulement moyen à grand. Dans le mode à petit écoulement tel que représenté sur la FIG. 1, les gaz d'échappement passent uniquement dans le petit tuyau central 17, d'autre part, dans le mode à écoulement moyen à grand tel que représenté sur les FIG. 4 et 5, les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement 81 et passent par le tuyau de dimension moyenne 18 et le petit tuyau 17.
Ainsi, il devient possible de permettre une commande d'écoulement avantageuse pour l'activation du convertisseur catalytique 90 en réponse aux conditions d'écoulement, étant donné que le déplacement en translation de la soupape à tiroir 11 permet de passer du mode à petit écoulement au mode écoulement moyen à grand.
Tel que représenté sur la FIG. 3A, l'échangeur d'écoulement 13 comprend trois actionneurs (vérins pneumatiques) 21,22, 23 qui sont agencés de façon équiangulaire à 1200. Les cloisonnements 24,25, 26 fixés sur le bord de chaque vérin, sont actionnés par l'expansion et la contraction de chaque vérin pneumatique. Sous l'effet des actions de coopération exercées par les trois vérins 21,22, 23, trois cloisonnements 24,25, 26 sont transformés en un état séparé (FIG. 3A) et un état combiné (FIG. 3B). Dans l'état séparé, visible sur la FIG. 3A, l'espace central entouré par les trois partitions est formé à la grande taille 30a. D'autre part, dans les conditions combinées de la FIG. 3B, l'espace central entouré par les trois cloisonnements est formé à la taille moyenne 30b.
De manière correspondante, l'échangeur d'écoulement 13 peut fournir un espace central de taille moyenne, et un
<Desc/Clms Page number 10>
espace central de grande taille, de manière à correspondre au mode d'écoulement moyen (FIG. 4) et au mode à grand écoulement (FIG. 5).
Il est à noter que les vérins pneumatiques 21 et 22 que l'on a sur la FIG. 1 sont illustrés sur la ligne B-B de la FIG. 3A, en se basant sur une technique d'illustration.
Ainsi, l'appareil d'activation 10 peut assurer le suivi de trois modes de fonctionnement par actionnement de la soupape à tiroir 11 et des actionneurs 21,22 et 23.
(i) Dans le premier mode de petit écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans le petit tuyau central 17 et pénètrent dans la partie centrale du convertisseur catalytique 90.
(ii) Dans le deuxième mode à écoulement moyen, les gaz d'échappement pénètrent dans l'espace médian de l'échangeur et pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique 90.
(iii) Dans le troisième mode à grand écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans la totalité des parties du convertisseur catalytique 90.
Dans le mode à petit écoulement représenté sur la FIG. 1, les gaz d'échappement sont confinés dans un petit espace et sont soumis à une compression adiabétique et sont chauffés. Ensuite, les gaz d'échappement chauffés pénètrent dans le convertisseur catalytique 90 en conservant sa chaleur, sans être refroidis par l'air ambiant situé à l'extérieur de la partie du tube de liaison 12.
En plus, cet air chauffé a comme effet d'activer uniquement la partie centrale du convertisseur catalytique 90, seulement une petite quantité est utilisée pour la réaction dans le but d'augmenter la température pour atteindre la température d'activation faisant que l'on obtient un chauffage rapide permettant d'obtenir les propriétés catalytiques.
<Desc/Clms Page number 11>
La FIG. 4 illustre le deuxième mode d'écoulement moyen dans lequel le vérin pneumatique 20 est rétracté de manière à extraire l'opercule de la soupape à tiroir 11 en position rétractée supérieure. Les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement 81. Dans l'échangeur d'écoulement 13, trois cloisonnements 24,25, 26 sont combinés, tel que représenté sur la FIG. 3B, l'écoulement d'échappement quittant la partie de tube de liaison 12 passe par l'échangeur d'écoulement 13 en conservant son diamètre pratiquement à une valeur identique en direction du convertisseur catalytique 90 et pénètre dans la partie médiane du convertisseur catalytique 90.
Ainsi, dans le mode à écoulement moyen qu'on a sur la FIG. 4, les gaz d'échappement permettent d'activer la partie principale du convertisseur catalytique 90 obtenant de cette manière la majeure partie des propriétés catalytiques.
La FIG. 5 illustre le troisième mode à grand écoulement, dans lequel le vérin pneumatique 20 est rétracté de manière à extraire l'opercule de la soupape à tiroir 11 et à le passer à la position rétractée supérieure et dans lequel les gaz d'échappement sont dilatés à l'intérieur de l'échangeur d'écoulement 13 pour donner un grand écoulement. Dans l'échangeur d'écoulement 13, trois cloisonnements 24,25, 26 sont séparés, tel que représenté sur la FIG. 3A, l'écoulement d'échappement quittant la partie du tube de liaison 12 est l'objet d'une expansion abrupte dans l'échangeur d'écoulement 13 et est passé vers le convertisseur catalytique 90, pénétrant ainsi dans la pleine partie du convertisseur catalytique 90.
Ainsi, dans le mode à grand écoulement représenté sur la FIG. 5, les gaz d'échappement peuvent activer la pleine partie du convertisseur catalytique 90. En plus, étant donné que les gaz d'échappement sont passés d'un petit espace à un grand espace faisant qu'il y a expansion
<Desc/Clms Page number 12>
adiabétique et refroidissement, on évite d'avoir une température excessivement élevée. Ensuite, les gaz d'échappement peuvent activer la pleine partie du convertisseur catalytique pour obtenir complètement les propriétés catalytiques ainsi que pour éviter d'avoir une température excessivement élevée. On conserve ainsi une longue durée de vie et des performances constantes de la part des catalyseurs.
La FIG. 6 représente un autre mode de réalisation de la présente invention. Dans cet appareil d'activation 60, deux écoulements venant de deux orifices d'échappement 40a, 40b disposés sur une culasse 40 d'un moteur à combustion interne, sont introduits en un écoulement unique et sont passés vers un échangeur d'écoulement 63. Sur la FIG. 6, avec les orifices d'échappement 41a, 41b, les soupapes à tiroir Sia, 51b sont prévues. De petits tubes 57a, 57b s'étendent à travers un tube médian 68 d'une partie du tube de liaison 52 et sont transformés en un petit tube 67 unique placé au centre de l'échangeur d'écoulement 63.
L'échangeur d'écoulement 63 modifie l'espace intérieur de l'appareil 60 en une taille moyenne et une grande taille, sous l'action des actionneurs, de la même manière que décrit ci-dessus en se référant aux FIGS. 1 à 5. Ainsi, l'écoulement de gaz d'échappement pénétrant dans le convertisseur catalytique 90 peut être modifié selon trois modes, un mode à petit écoulement, un mode à écoulement moyen et un mode à grand écoulement.
Selon une variante de réalisation, la soupape à tiroir permettant de changer la surface d'ouverture de l'orifice d'échappement, peut être d'un autre type différent du type MARCHE-ARRET de la FIG. 1. Par exemple, de tels types ayant une pluralité de trous de surface différente, ou bien utilisant une position intermédiaire, peuvent être utilisés de manière bien connue. En outre, un mécanisme de liaison de type à plaque arquée, ou bien à moteur électrique, peuvent remplacer les actionneurs linéaires représentés sur
<Desc/Clms Page number 13>
les FIGS. 1 à 5. En outre, le nombre d'agencements des actionneurs peut être sélectionné en réponse aux conditions les mieux souhaitées. Il est à noter que de telles modifications tombent dans le champ de la présente invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Procédé d'activation pour un convertisseur catalytique (90) agencé pour épurer des gaz d'échappement venant d'un orifice d'échappement (81) d'une culasse (80) dans un moteur à combustion interne, caractérisé par des étapes consistant à : (a) installer une soupape à tiroir (11) en position adjacente à l'orifice d'échappement, (b) ouvrir et fermer la soupape à tiroir de manière à permettre la sélection d'un mode à faible écoulement et d'un mode à écoulement moyen à grand, dans le mode à faible écoulement, les gaz d'échappement passent uniquement dans un petit tuyau (17) placé au voisinage de l'orifice d'échappement, dans le mode à écoulement moyen à grand, les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement, (c) installer une partie de tuyau de liaison (12) du côté aval de ladite soupape à tiroir, ladite partie de tuyau de liaison enclosant ledit petit tuyau, (d) installer un échangeur d'écoulement (13) du côté aval de ladite partie de tuyau de liaison et simultanément du côté amont du convertisseur catalytique, et (e) faire fonctionner des actionneurs (21,22, 23), connectés audit échangeur d'écoulement et modifiant l'espace central de l'échangeur à une taille moyenne (30b) et une grande taille (30a), de manière à permettre de sélectionner un mode à écoulement moyen et un mode à grand écoulement, de manière qu'il est possible de sélectionner l'un des trois modes pour activer le convertisseur catalytique de manière à commander l'aptitude à l'épuration des gaz d'échappement en réponse à la quantité de gaz d'échappement s'écoulant depuis l'orifice d'échappement, (i) dans le premier mode à petit écoulement, les gaz d'échappement s'écoulent dans ledit petit tuyau central et
<Desc/Clms Page number 15>
pénètrent dans la partie centrale du convertisseur catalytique, (ii) dans le deuxième mode à écoulement moyen, les gaz d'échappement s'écoulent dans l'espace médian de l'échangeur et pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique, et (iii) dans le troisième mode de grand écoulement, les gaz d'échappement s'écoulent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans toutes les parties du convertisseur catalytique.
2. Appareil d'activation (10) pour un convertisseur catalytique (90) agencé pour épurer les gaz d'échappement venant d'un orifice d'échappement (81) d'une culasse (80) d'un moteur à combustion interne ; caractérisé par : (a) une soupape à tiroir (11) placée au voisinage de l'orifice d'échappement, (b) une partie de tuyau de liaison (12) placée du côté aval de ladite soupape à tiroir, ladite partie de tuyau de liaison enclosant un petit tuyau (17) placé au centre du dispositif d'activation, et (c) un échangeur d'écoulement (13) placé du côté aval de ladite partie de tuyau de liaison et simultanément du côté amont du convertisseur catalytique, l'ouverture et la fermeture de ladite soupape à tiroir permet de sélectionner un mode à petit écoulement et un mode à écoulement moyen à grand, dans le mode à petit écoulement, les gaz d'échappement passent uniquement dans le petit tuyau central, et dans le mode à écoulement moyen à grand, les gaz d'échappement sortent de la totalité de la surface de l'orifice d'échappement, ledit échangeur d'écoulement comprenant en son sein des actionneurs (21,22, 23) permettant de modifier l'espace central de l'appareil à une taille moyenne (30b) et une grande taille (30a), de manière à permettre de
<Desc/Clms Page number 16>
sélectionner un mode d'écoulement moyen et un mode de grand écoulement, de manière qu'il soit possible de sélectionner l'un de trois modes pour activer le convertisseur catalytique de manière à commander l'aptitude à l'épuration des gaz d'échappement en réponse à la quantité de gaz d'échappement venant de l'orifice d'échappement, (i) dans le premier mode à petit écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans ledit petit tuyau central et pénètrent dans la partie centrale du convertisseur catalytique, (ii) dans le deuxième mode à écoulement moyen, les gaz d'échappement pénètrent dans l'espace médian de l'échangeur et pénètrent dans la partie médiane du convertisseur catalytique, et (iii) dans le troisième mode à grand écoulement, les gaz d'échappement pénètrent dans la totalité de l'espace de l'échangeur et pénètrent dans la totalité des parties du convertisseur catalytique.
3. L'appareil selon la revendication 2, dans lequel le moteur à combustion interne comporte une pluralité d'orifices d'échappement (41a, 41b) et une pluralité d'écoulements sont introduits en un flux unique, de manière à être passés dans ledit échangeur d'écoulement.
FR0208830A 2001-07-13 2002-07-12 Procede et dispositif d'activation d'un convertisseur catalytique Expired - Fee Related FR2827335B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001212997A JP4574901B2 (ja) 2001-07-13 2001-07-13 触媒式排気浄化ユニットを活性化する方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2827335A1 true FR2827335A1 (fr) 2003-01-17
FR2827335B1 FR2827335B1 (fr) 2011-12-09

Family

ID=19048054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0208830A Expired - Fee Related FR2827335B1 (fr) 2001-07-13 2002-07-12 Procede et dispositif d'activation d'un convertisseur catalytique

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4574901B2 (fr)
DE (1) DE10230918B4 (fr)
FR (1) FR2827335B1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5510018A (en) * 1978-07-06 1980-01-24 Toyota Motor Corp Catalyzer converter
DE3738538A1 (de) * 1987-11-13 1989-05-24 Sueddeutsche Kuehler Behr Katalysatoreinrichtung zur abgasreinigung
JPH05321654A (ja) * 1992-05-18 1993-12-07 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd エンジンの排気ガス浄化装置
DE4329986A1 (de) * 1993-09-04 1995-03-09 Thomas Dr Ing Montag Abgasanlage für einen Viertakt-Verbrennungsmotor
US6080371A (en) 1997-04-09 2000-06-27 Calsonic Corporation Catalytic converter and honeycomb metallic catalyst bed unit therefor
JP2000230419A (ja) 1999-02-08 2000-08-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2000230418A (ja) 1998-12-11 2000-08-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の触媒昇温装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0512628U (ja) * 1991-07-24 1993-02-19 富士重工業株式会社 ２サイクルエンジンの排気管構造
JPH0754640A (ja) * 1993-08-12 1995-02-28 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5510018A (en) * 1978-07-06 1980-01-24 Toyota Motor Corp Catalyzer converter
DE3738538A1 (de) * 1987-11-13 1989-05-24 Sueddeutsche Kuehler Behr Katalysatoreinrichtung zur abgasreinigung
JPH05321654A (ja) * 1992-05-18 1993-12-07 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd エンジンの排気ガス浄化装置
DE4329986A1 (de) * 1993-09-04 1995-03-09 Thomas Dr Ing Montag Abgasanlage für einen Viertakt-Verbrennungsmotor
US6080371A (en) 1997-04-09 2000-06-27 Calsonic Corporation Catalytic converter and honeycomb metallic catalyst bed unit therefor
JP2000230418A (ja) 1998-12-11 2000-08-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の触媒昇温装置
JP2000230419A (ja) 1999-02-08 2000-08-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10230918B4 (de) 2012-11-15
JP4574901B2 (ja) 2010-11-04
DE10230918A1 (de) 2003-02-06
FR2827335B1 (fr) 2011-12-09
JP2003027929A (ja) 2003-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7451854B2 (en) Exhaust flow rate control valve
EP1888893B1 (fr) Refroidisseur d&#39;air d&#39;admission pour un moteur thermique turbocompresse a deux etages de suralimentation et circuit d&#39;air correspondant
EP2859200B1 (fr) Système de récupération d&#39;énergie dans un circuit de gaz d&#39;échappement
FR2930296A1 (fr) Ligne d&#39;echappement avec un conduit de recyclage des gaz d&#39;echappement muni d&#39;un echangeur de recuperation de chaleur.
FR2933747A1 (fr) Refroidisseur d&#39;air de suralimentation
FR2888887A1 (fr) Appareil de circulation de gaz destine a recirculer des gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne
FR2714696A1 (fr) Procédé pour réduire des émissions d&#39;hydrocarbures d&#39;un moteur à combustion interne et dispositif pour la mise en Óoeuvre de ce procédé.
WO2007045768A1 (fr) Circuit d&#39;alimentation en au moins un fluide d&#39;un moteur suralimente et procede pour alimenter en au moins un fluide un tel moteur
FR2938051A1 (fr) Unite d&#39;echange thermique a usage par exemple dans un circuit de recirculation de gaz d&#39;echappement
FR2744763A1 (fr) Turbocompresseur entraine par les gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne
FR2859239A1 (fr) Dispositif de regulation thermique de gaz d&#39;echappement
WO2016128642A1 (fr) Ensemble moteur turbocompresse a deux conduits d&#39;echappement avec ligne de recirculation
FR2893363A1 (fr) Vanne et dispositif de recyclage de gaz d&#39;echappement pour un moteur
EP0166480B1 (fr) Silencieux-épurateur d&#39;échappement, spécialement pour des moteurs à combustion interne
FR2827335A1 (fr) Procede et dispositif d&#39;activation d&#39;un convertisseur catalytique
FR2718488A1 (fr) Silencieux.
FR2841595A1 (fr) Tube des gaz d&#39;echappement pour l&#39;installation des gaz d&#39;echappement d&#39;un vehicule automobile
WO2008142263A2 (fr) Installation pour le refroidissement des gaz d&#39;echappement recircules de moteur a combustion interne et de la vanne de controle de la circulation de ces gaz
FR2812027A1 (fr) &#34;echangeur de chaleur pour gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne&#34;
EP0718480A1 (fr) Dispositif d&#39;échappement pour moteur à combustion interne
FR2752880A1 (fr) Dispositif de suralimentation pour moteur a combustion interne
WO2021254780A1 (fr) Dispositif de chauffage électrique de catalyseur de gaz d&#39;échappement
FR2844001A1 (fr) Moteur thermique
FR2859238A1 (fr) Dispositif de regulation thermique de gaz d&#39;echappement
FR2775498A1 (fr) Procede de traitement des gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne et ligne d&#39;echappement associee

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20130329