FR2859497A1 - Regeneration d'un filtre a particules diesel d'un moteur diesel a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Dans un procédé pour la régénération d'un filtre à particules diesel (4) d'un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne (1), l'unité de traitement des gaz d'échappement présentant un catalyseur revêtu d'un métal précieux disposé en amont du filtre à particules (4), une émission d'hydrocarbures accrue à l'intérieur du moteur pour l'augmentation de la température des gaz d'échappement est provoquée pour la régénération du filtre à particules diesel (4), sachant que l'augmentation de l'émission d'hydrocarbures et la structure du catalyseur sont dimensionnées de telle sorte que le catalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 % lors d'une surpression.

Description

La présente inon concerne un procédé pour la régénération d'un filtre à
particules diesel d'un dispositif pour lé traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne, l'unité de traitement
des gaz d'échappement présentant un catalyseur avec un revêtement en métal précieux disposé en amont du filtre à particules, sachant qu'à l'intérieur du moteur une émission d'hydrocarbures (HC) accrue pour l'augmentation de la température des gaz d'échappement est provoquée pour la régénération du filtre à particules diesel. En outre, l'invention concerne un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne, en particulier pour la réalisation du procédé défini supra, avec un précatalyseur avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel avec un revêtement en métal précieux.
Pour améliorer la qualité des gaz d'échappement et pour éviter et/ou diminuer le rejet de particules de moteurs diesel à combustion interne, leurs installations d'épuration des gaz d'échappement sont de nos jours souvent équipées d'un filtre à particules qui filtre les particules présentes dans les gaz d'échappement. Les particules filtrées s'accumulent dans le filtre à particules et, après une certaine période d'accumulation, provoquent une contre- 25, pression des gaz d'échappement, si bien que le filtre à particules doit de temps en temps être soumis à une régénération. Une régénération de la sorte est produite normalement par une combustion provoquée volontairement des particules de suie situées dans le filtre. Afin de pouvoir réaliser la combustion des particules de suie, la température d'ignition de la suie doit être atteinte dans le filtre à particules, ce pour quoi différentes mesures comme par exemple un chauffage électrique du filtre à particules ou une intrusion de charge sont possibles.
L'invention est donc basée sur l'objectif de créer un procédé amélioré pour la régénération d'un filtre à particules diesel d'un moteur diesel à combustion interne ainsi qu'une installation appropriée d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne.
Cet objet est atteint par un procédé pour la régénération d'un filtre à particules diesel d'un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne, l'unité de traitement des gaz d'échappement présentant un catalyseur avec un revêtement en métal précieux disposé en amont du filtre à particules, sachant qu'à l'intérieur du moteur, une émission d'hydrocarbures accrue pour l'augmentation de la température des gaz d'échappement est provoquée pour la régénération du filtre à particules diesel, caractérisé en ce que l'augmentation de l'émission d'hydrocarbures et la structure du catalyseur sont dimensionnées de telle sorte que le catalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 % lors d'une surpression; ainsi que par un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement pour un moteur diesel à combustion interne, en particulier pour la mise en oeuvre de ce procédé, avec un précatalyseur avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel avec un revêtement en métal précieux, caractérisé en ce que le précatalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 % en cas de surpression; et un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement pour un moteur diesel à combustion interne avec un précatalyseur avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel avec un revêtement en métal précieux, caractérisé en ce que le précatalyseur présente un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 3 g/dm3.
Dans le procédé selon l'invention pour la régénération d'un filtre à particules diesel d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne, l'unité de traitement des gaz d'échappement présentant un précatalyseur revêtu d'un métal précieux disposé en amont du filtre à particules, une émission d'hydrocarbures accrue à l'intérieur du moteur pour l'augmentation de la température des gaz d'échappement est provoquée pour la régénération du filtre à particules diesel, sachant que l'augmentation de l'émission d'hydrocarbures et la structure du catalyseur sont dimensionnées de telle sorte que le précatalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 lors d'une surpression.
De préférence, dans le procédé selon l'invention, le précatalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 25 de préférence supérieur ou égal à 30 en particulier supérieur ou égal à 40 L'unité de traitement des gaz d'échappement selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci- dessus comprend un précatalyseur avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel avec un revêtement en métal précieux, sachant que le précatalyseur, en cas de surpression, est conçu sur le plan du volume de telle sorte qu'il présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 de manière préférée supérieur ou égal à 25 de préférence supérieur ou égal à 30 et en particulier supérieur ou égal à 40 Dans un autre mode de réalisation préféré, le précatalyseur présente un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 3 g/dm3, de manière préférée inférieur ou égal à 2 g/dm3, de préférence inférieur ou égal à 1,5 g/dm3, en particulier inférieur ou égal à 1,4 g/dm3.
Il est possible de concevoir aussi le précatalyseur pour un glissement d'émission supérieur ou égal à 20 % et avec un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 3 g/dm3, c'est-à-dire de combiner entre elles les mesures pour le glissement d'émission et la quantité du revêtement en métal précieux.
De préférence, on utilise le platine pour le revêtement en métal précieux du précatalyseur. En outre, on utilise pour le revêtement en métal précieux du filtre à particules diesel de préférence également le platine.
L'émission d'hydrocarbures accrue encore plus à l'intérieur du moteur peut être produite par exemple par une post-injection ou un report tardif du moment d'injection afin d'augmenter la température des gaz d'échappement pour atteindre la combustion des particules.
De plus, les mesures prises à l'intérieur du moteur pour l'échauffement des gaz d'échappement peuvent également être un enrichissement atteignant A supérieur ou égal à 1 avec l'action conjointe de la fermeture d'un clapet d'étranglement dans la course d'admission ou bien une commande alternée de A inférieur à 1 et À supérieur à 1 (ce qu'on appelle oscillation de valeur lambda À).
Une surpression du catalyseur est présente à partir d'une vitesse spatiale de 75000 1/h. Ici, la vitesse spatiale est définie en tant que rapport entre le volume des gaz d'échappement par heure et le volume à vide du catalyseur. En d'autres termes, la vitesse spatiale est le débit des gaz d'échappement par rapport au volume du carter du catalyseur. Par température d'amorçage d'un catalyseur, on entend la température à laquelle une conversion de 50 % des composants des substances polluantes est atteinte.
La mise en oeuvre d'un catalyseur de taille réduite est avantageuse car le petit volume réduit l'inertie thermique et le catalyseur démarre plus rapidement, ce qui a comme effet que les gaz d'échappement sont réchauffés plus rapidement. La conversion d'hydrocarbures nécessaire est atteinte par le revêtement catalytique du filtre à particules diesel. Un catalyseur trop grand consommerait trop d'hydrocarbures, si bien que ceux- ci ne seraient plus disponibles qu'en faibles quantités pour le réchauffement du filtre à particules diesel. La surpression du précatalyseur à une vitesse spatiale accrue par rapport au catalyseur produit un glissement d'émission d'hydrocarbures et un entraînement accru des hydrocarbures dans le filtre à particules diesel, ce qui est lié à une augmentation de la température du précatalyseur, si bien qu'un réchauffement plus rapide du catalyseur dans le filtre à particules est ainsi atteint et, par conséquent, ceci provoque une régénération du filtre à particules diesel. En outre, on obtient de manière avantageuse par cette mesure qu'une surchauffe du catalyseur par une conversion trop élevée des hydrocarbures est évitée.
Un mode de réalisation préféré de l'invention est décrit ci-après à l'aide du dessin unique sur la figure 1 qui représente dans une représentation schématique un moteur diesel à combustion interne avec une installation d'épuration des gaz d'échappement.
La figure 1 représente un moteur diesel à combustion interne 1 dont les gaz d'échappement sont propulsés par une turbosoufflante 2. À la suite de la turbosoufflante, les gaz d'échappement arrivent dans le précatalyseur 3 dont le revêtement est composé de préférence d'un revêtement relativement faible en métal précieux, en particulier en platine. À la suite du précatalyseur 3, les gaz d'échappement arrivent dans un filtre à particules diesel 4 qui présente également un revêtement à action catalytique en métal précieux, de préférence en platine. Le précatalyseur 3 est conçu de telle sorte qu'il présente un volume relativement petit pour présenter en cas de surpression un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 % afin de parvenir à une augmentation de la température dans le filtre à particules diesel.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour la régénération d'un filtre à particules diesel (4) d'un dispositif pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne (1), l'unité de traitement des gaz d'échappement présentant un catalyseur avec un revêtement en métal précieux disposé en amont du filtre à particules (4), sachant qu'à l'intérieur du moteur une émission d'hydrocarbures accrue pour l'augmentation de la température des gaz d'échappement est provoquée pour la régénération du filtre à particules diesel (4), caractérisé en ce que l'augmentation de l'émission d'hydrocarbures et la structure du catalyseur sont dimensionnées de telle sorte que le catalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 20 % lors d'une surpression.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 25
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 30
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur présente un glissement d'émission 25 d'hydrocarbures supérieur ou égal à 40
5. Dispositif pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur diesel à combustion interne (1), en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec un précatalyseur (3) avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel (4) avec un revêtement en métal précieux, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à en cas de surpression.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 25
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 30
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un glissement d'émission d'hydrocarbures supérieur ou égal à 40
9. Dispositif pour le traitement des gaz d'échappement pour un moteur diesel à combustion interne (1), en particulier selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, avec un précatalyseur (3) avec un revêtement en métal précieux et un filtre à particules diesel (4) avec un revêtement en métal précieux, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 3 g/dm3.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un revêtement en 20 métal précieux inférieur ou égal à 2 g/dm3.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le précatalyseur (3) présente un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 1,5 g/dm3.
12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé 25 en ce que le précatalyseur (3) présente un revêtement en métal précieux inférieur ou égal à 1,4 g/dm3.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que le revêtement en métal précieux du précatalyseur (3) est du platine.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le revêtement en métal précieux du filtre à particules diesel (4) est du platine.
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