FR2915234A1 - Systeme de filtration electrostatique pour les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. - Google Patents

Abstract

Le système de filtration électrostatique des particules de suie contenues dans les gaz d'échappement monté sur la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, comprend au moins une cellule élémentaire 10 de filtration traversée par les gaz d'échappement et comportant une électrode centrale 32 maintenue entre au moins deux éléments de paroi de la cellule élémentaire, des moyens d'alimentation électrique de l'électrode centrale, et des moyens d'isolation 38 des éléments de paroi de l'électrode centrale.La cellule élémentaire 10 de filtration comprend au moins un manchon déflecteur 62 entourant un des moyens d'isolation de manière à délimiter une chambre annulaire 64 ouverte.Le système comprend une unité de contrôle apte à piloter les moyens d'alimentation électrique pour créer une décharge électrique entre l'électrode centrale 32 et les moyens d'isolation 38 en vue de l'élimination des particules de suie accumulées sur les moyens d'isolation.

Description

B06-5158FR - JT/PG

Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système de filtration électrostatique pour les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Invention de : Lomig UNGER

2 Système de filtration électrostatique pour les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne

L'invention concerne le traitement de composants polluants contenus dans un milieu gazeux et, en particulier, le domaine des systèmes de filtrage des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de filtrage électrostatique de particules contenues dans des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment d'un moteur Diesel, de véhicule automobile. On cherche à l'heure actuelle à diminuer au maximum les émissions polluantes des moteurs à combustion interne utilisés dans les véhicules automobiles et, en particulier, à réduire ou éliminer l'émission de particules de suie par les moteurs Diesel. La demanderesse a mis au point un système de filtration électrostatique qui a fait l'objet d'une demande de brevet français FRAI-2 861 803. Cette demande de brevet décrit un dispositif de filtration comprenant un passage pour les gaz d'échappement, une électrode externe entourant le passage et formée par un enchevêtrement de fibres métalliques aptes à agglomérer les particules et à laisser passer des amas de particules agglomérés lors du passage du gaz d'échappement. Une électrode interne est disposée selon l'axe du passage et des moyens d'alimentation électrique des électrodes permettent d'établir un champ électrique avec formation de décharges couronnes. Grâce à l'existence de cette électrode externe jouant le rôle de cathode poreuse par l'enchevêtrement de fils métalliques, en coopération avec l'anode centrale, on obtient lors du passage des gaz d'échappement, une agglomération des particules sous forme d'amas

3 ayant une taille suffisante pour être ensuite récupérés avec des moyens de post-traitement conventionnellement utilisés. En effet, les particules empruntant le passage dans la cellule de filtration sont amenées à traverser la cathode poreuse externe formée par l'agglomérat ou l'enchevêtrement de fibres métalliques qui constitue une multitude d'obstacles permettant l'agglomération des particules par un processus mécanique intensifié par les interactions électrostatiques entre les fibres reliées à la masse et les particules chargées électriquement.

Pour améliorer l'efficacité de la filtration, il est important d'obtenir une décharge à effet couronne pour laquelle la zone d'ionisation reste localisée à proximité immédiate de l'électrode sous forme d'une gaine luminescente. A cet effet, l'anode doit avoir un très faible rayon de courbure par rapport à la cathode et une section circulaire. On utilise donc de préférence une anode de type filaire de faible diamètre. Par ailleurs, il est nécessaire de prévoir des moyens isolants pour l'alimentation haute tension au passage des parois de la cellule de filtration. Le passage d'une telle électrode filaire haute tension à travers les parois de la cellule de filtration présente des difficultés parmi lesquelles l'apparition de dépôts de particules de suie sur une partie de ces isolants située dans le flux de gaz d'échappement. I1 en résulte un encrassement progressif et la formation de ponts entre la paroi métallique de la cellule de filtration reliée à la masse et l'entrée de la haute tension électrique. Ceci provoque l'apparition intempestive d'arcs électriques et une instabilité de la régulation de la haute tension électrique qui se trouve ainsi parasitée. La demande de brevet WO 89/12731 décrit un dispositif isolant pour la fixation d'une électrode dans une cellule de filtrage

4 électrostatique comportant un manchon en céramique pour le support et l'isolation de l'électrode par rapport à une paroi de la cellule, un fourreau tubulaire entourant le manchon, et une résistance chauffante disposée radialement entre le manchon et le fourreau tubulaire.

Le dispositif comporte également des joints de manière qu'un léger espace radial ménagé entre le manchon et le fourreau et à l'intérieur duquel est logé la résistance soit étanche au gaz. La résistance électrique permet de chauffer, par diffusion de chaleur, la surface extérieure du fourreau à une température suffisamment élevée pour permettre un décollement et/ou une élimination des particules de suie accumulées. Ce dispositif a notamment pour inconvénient majeur de nécessiter un nombre relativement important de pièces pour obtenir une élimination des particules présentes sur le manchon. En outre, avec un tel dispositif, il est nécessaire de prévoir un niveau de courant continu relativement élevé pour permettre une régénération convenable. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients.

Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un système de filtration électrostatique permettant de diminuer considérablement les dépôts de particules de suie sur les moyens d'isolation de façon à éviter les courts-circuits et la formation d'arcs électriques, d'une manière particulièrement sûre, efficace et économique. Selon un premier aspect, l'invention concerne un système de filtration électrostatique des particules de suie contenues dans les gaz d'échappement monté sur la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, qui comprend au moins une cellule élémentaire de filtration traversée par les gaz d'échappement et comportant une électrode centrale maintenue entre au moins deux éléments de paroi de la cellule élémentaire, des moyens d'alimentation électrique de l'électrode centrale, et des moyens 5 d'isolation des éléments de paroi de l'électrode centrale. Selon une caractéristique générale de l'invention, la cellule élémentaire de filtration comprend au moins un manchon déflecteur entourant un des moyens d'isolation de manière à délimiter une chambre annulaire ouverte.

Le système comprend une unité de contrôle apte à piloter les moyens d'alimentation électrique pour créer une décharge électrique entre l'électrode centrale et les moyens d'isolation en vue de l'élimination des particules de suie accumulées sur les moyens d'isolation.

Ainsi, en plus d'une décharge électrique principale créée au sein de la cellule élémentaire en vue de la filtration des particules de suie, l'unité de contrôle pilote les moyens d'alimentation électrique pour créer une décharge électrique secondaire entre l'électrode centrale et les moyens d'isolation pour le nettoyage des moyens d'isolation. La Demanderesse a déterminé que l'utilisation d'au moins un manchon déflecteur entourant un des moyens d'isolation combinée à l'utilisation volontaire et commandée de décharges électriques entre l'électrode centrale et les moyens d'isolation permet d'obtenir une excellente fiabilité de fonctionnement du système. En effet, il a été déterminé que la seule prévision d'un manchon déflecteur entourant le moyen d'isolation réduisait les dépôts de particules sur celui-ci, mais les éventuelles décharges électriques de surface pouvant se produire de

6 manière inopinée ne suffisaient pas à obtenir un nettoyage suffisant de ces dépôts. Avantageusement, la cellule élémentaire comprend en outre au moins un insert de raccordement pour le montage de l'électrode centrale, ledit insert étant disposé entre l'électrode centrale et un des moyens d'isolation. Cette disposition permet d'accroître la fiabilité de fonctionnement du système de filtration. En effet, les décharges électriques permettant le nettoyage du moyen d'isolation s'effectuent entre ledit moyen d'isolation et l'insert de raccordement qui présente avantageusement un diamètre sensiblement supérieur à celui du diamètre de l'électrode centrale. Ainsi, on évite la fragilisation de l'électrode centrale qui présente généralement un faible rayon de courbure.

Avantageusement, le diamètre extérieur de l'insert de raccordement est sensiblement supérieur à celui de l'électrode centrale, dans un rapport de dix à un. Dans un mode de réalisation, le manchon déflecteur est en saillie par rapport à l'extrémité libre du moyen d'isolation correspondant. L'unité de contrôle peut piloter les moyens d'alimentation électrique haute tension en fonction de la valeur du courant électrique circulant entre lesdits moyens d'alimentation haute tension et une masse de potentiel nul. L'unité de contrôle peut piloter les moyens d'alimentation électrique en fonction de l'écart entre un courant de consigne prédéterminé et un courant théorique déterminé par des caractéristiques de fonctionnement du système. Le système de l'invention peut être avantageusement utilisé dans un moteur Diesel.

7 L'invention a également pour objet un procédé de filtration électrostatique des particules de suie contenues dans les gaz d'échappement par l'intermédiaire d'un système de filtration monté sur la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, du type comprenant au moins une cellule élémentaire de filtration traversée par les gaz d'échappement et comportant une électrode centrale maintenue entre au moins deux éléments de paroi de la cellule élémentaire, des moyens d'alimentation électrique de l'électrode centrale, et des moyens d'isolation des éléments de paroi de l'électrode centrale. Selon un aspect du procédé de filtration de l'invention, on délimite une chambre annulaire ouverte autour d'au moins un des moyens d'isolation de manière à limiter le dépôt de particules de suie sur le moyen d'isolation correspondant, et on pilote les moyens d'alimentation électrique pour créer une décharge électrique entre l'électrode centrale et les moyens d'isolation en vue de l'élimination des particules de suie accumulées sur les moyens d'isolation. Avantageusement, on pilote les moyens d'alimentation électrique en fonction de l'écart entre un courant de consigne prédéterminé et un courant théorique déterminé par des caractéristiques de fonctionnement du système. On peut commander une décharge électrique si l'écart entre le courant de consigne prédéterminé et le courant théorique de déterminé dure pendant un intervalle de temps supérieur à un intervalle de temps prédéterminé. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels :

8 - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une cellule de filtration selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de détail de la cellule de filtration de la figure 1, - le figure 3 illustre schématiquement un ensemble de filtration comprenant une pluralité de cellules de filtration selon la figure 1, et - la figure 4 illustre schématiquement les différentes étapes de fonctionnement d'une cellule de filtration de la figure 1. Sur la figure 1, une cellule de filtrage électrostatique, référencée 10 dans son ensemble, comprend une conduite d'admission 12 et une unité de filtrage 14 montée à l'intérieur de la conduite. L'unité de filtrage 14 comprend une électrode externe 16 de forme générale cylindrique et formée par une agglomérat ou un enchevêtrement de fibres ou de fils métalliques. L'électrode 16 forme un passage axial 18 qu'elle entoure. L'électrode externe 16 comprend des surfaces frontales radiales 20, 22. La surface frontale 20 vient en contact axial avec une couronne 24 de fixation de l'électrode externe 16 sur la conduite d'admission 12. La couronne de fixation 24 comprend une surface externe (non référencée) en contact avec un alésage 26 de la conduite d'admission 12. L'électrode externe 16 est ouverte du côté de sa surface frontale 20 de sorte que le passage central 18 communique avec la conduite d'admission 12, qui comprend un orifice d'entrée 28.

Un disque 30 ajouré vient en appui axial contre la surface frontale 22 de l'électrode externe 16, du côté opposé à la couronne 24 de fixation. Le disque 30 comprend une surface externe (non référencée) en contact avec l'alésage 26 de la conduite d'admission. I1 ferme axialement le passage central 18 du côté opposé à l'entrée 28 de

9 la conduite d'admission. Le disque 30 et l'électrode externe 16 sont reliés à une masse de potentiel nul (non représentée). L'unité de filtration 14 comprend également une électrode 32 centrale réalisée dans l'exemple illustré sous la forme d'une tige 34 coaxiale à l'électrode externe 16. Une extrémité 36 de la tige 34 est disposée à l'intérieur d'un moyen d'isolation 38 monté dans la partie centrale du disque 30, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. L'électrode 32 centrale s'étend axialement depuis son extrémité 36 au-delà de la couronne de fixation 34. Elle est fixée à son extrémité libre dans un râteau de support 40 se présentant sous la forme d'une tige et s'étendant radialement à l'intérieur de la conduite d'admission 12. Le râteau de support 40 est décalé axialement par rapport à la couronne 24 de fixation, du côté opposé à l'électrode externe 16. Des moyens d'isolation 42, 43 isolent électriquement la paroi de la conduite d'admission 12 du râteau de support 40 de l'électrode 32, comme sera décrit plus en détail par la suite. Les moyens d'isolation 42, 43 sont diamétralement opposés. L'électrode centrale 32 est reliée électriquement, via le râteau 40, à des moyens d'alimentation électrique 44 tels qu'une alimentation électrique à haute tension. Les gaz d'échappement chargés de particules de suie pénètrent dans la conduite d'admission 12 par l'orifice d'entrée 28, puis pénètrent dans le passage central 18 de l'électrode externe 16 qui communique avec la conduite d'admission 12. Le disque 30 empêche le passage axial des gaz d'échappement. Les gaz d'échappement sont déviés radialement et traversent l'électrode externe 16 qui est perméable au gaz. Les gaz d'échappement passent ensuite dans un espace annulaire 46 vide entre la conduite d'admission 12 et

10 l'électrode externe 16, puis se dirigent vers un collecteur d'évacuation (non représenté) raccordé à une sortie 48 de ladite conduite d'admission. De manière à permettre une telle évacuation, le disque 30 comprend une ouverture 50 annulaire communiquant avec l'espace annulaire 46. En passant à travers ladite électrode externe 16, les gaz d'échappement chargés de particules sont filtrés électrostatiquement. En effet, l'électrode externe 16 est maintenue à un potentiel nul, l'électrode centrale 32 est portée à un potentiel positif ou négatif. La différence de potentiel créée entre les électrodes externe 16 et interne 32 induit la présence d'un champ électrique dans le passage axial 18. Si ce champ électrique possède une intensité suffisante, en particulier au très proche voisinage de l'électrode centrale 32, il se produit une ionisation partielle ou totale des gaz ou du milieu compris entre ces électrodes. Un milieu gazeux ionisé comprend des électrons libres, des ions positifs et négatifs. Les particules de suie présentes dans le milieu ionisé, se combinent avec des électrons ou des ions en formant des particules chargées. De même, une avalanche électronique d'une électrode vers l'autre provoque des collisions entre les électrons et les particules qui se combinent pour former des particules chargées négativement. La circulation radiale des gaz entraîne les particules chargées vers l'électrode externe 16. Les particules chargées traversant l'électrode externe 16 s'agglomèrent par interaction électrostatique par les forces de Van Der Walls. Les amas de particules grossissent alors jusqu'à atteindre une taille suffisante pour que les forces de frottement exercées par les gaz d'échappement traversant l'électrode externe 16 les arrachent. Les amas de particules grossissent jusqu'à leur éjection hors de l'électrode externe 16 sous la forme d'agglomérats passant

11 ensuite à travers l'ouverture 50 du disque 30. Pour plus de détail, on pourra se référer à la demande de brevet FR-1-2 861 803 de la Demanderesse. Sur la figure 2 est illustré un mode de réalisation du moyen d'isolation 38. Le moyen d'isolation 38 comprend une tige 52 de support réalisée dans un matériau isolant, par exemple en céramique. La tige 52 est montée fixement à l'intérieur d'un alésage 54 du disque 30, et vient en butée par l'intermédiaire d'un épaulement 52a contre la surface du disque 30 opposée à celle sur laquelle l'électrode externe 16 est en appui. La tige 52 est en saillie axiale de part et d'autre du disque 30. L'unité de filtrage 14 comprend également un insert 56 pour le raccordement ou le montage de l'électrode centrale 32. A cet effet, l'insert 56, de forme générale cylindrique, comprend un évidement 58 traversant de manière à pouvoir insérer l'extrémité 36 de l'électrode centrale 32. L'insert 56 de raccordement est monté à l'intérieur d'une partie de grand diamètre d'un alésage 60 étagé ménagé sur la tige 52. La partie de grand diamètre de l'alésage 60 étagé est situé au niveau de l'épaulement 52a de la tige 52. L'insert 56 est en saillie axiale par rapport à la tige 52. Avantageusement, le diamètre extérieur de l'insert 56 de raccordement est sensiblement supérieur à celui de l'électrode centrale 32. Par exemple, le diamètre extérieur de l'insert 56 est dix fois supérieur à celui de l'électrode 32. Un tel insert 56 de raccordement monté entre l'électrode centrale 32 et la tige 52 du moyen d'isolation 38 permet d'accroître la fiabilité du fonctionnement de la cellule, en limitant le risque de fragilisation de l'électrode centrale 32. De manière à assurer une bonne fiabilité du fonctionnement de la cellule 10, il est encore prévu une pièce intermédiaire 61 métallique

12 disposée entre la tige 52 et l'électrode centrale 32. La pièce intermédiaire 61 s'étend axialement à l'intérieur de la partie de petit diamètre de l'alésage 60 étagé et comporte un alésage axial (non référencé) à l'intérieur duquel est montée l'électrode centrale 32. La pièce intermédiaire 61 comprend à une extrémité une collerette 61a en butée axiale contre une extrémité de la tige 52, et à une extrémité axiale opposée un filetage 61b coopérant avec un filetage correspondant (non référencé) ménagé sur l'insert 56. La pièce intermédiaire 61 métallique permet la fixation de l'insert 56 sur la tige 52, le passage de l'électrode centrale 32, mais également une protection de la tige 52 des claquages partant de ladite électrode. L'unité de filtrage 14 comprend également un manchon déflecteur 62 de forme générale tubulaire qui est fixé au disque 30, axialement du côté opposé à l'électrode externe 16. Le manchon déflecteur 62 s'étend axialement en direction de la sortie 48 de manière que son extrémité libre soit décalée axialement vers l'extérieur par rapport aux extrémités libres du moyen d'isolation 38 et de l'insert 56 de raccordement. Le manchon déflecteur 62 entoure radialement le moyen d'isolation 38 de manière à délimiter une chambre annulaire 64 ouverte s'étendant axialement. La chambre annulaire 64 est orientée vers la sortie 48 de la conduite d'admission 12. Les gaz d'échappement qui s'écoulent dans la conduite d'admission 12 et qui ont traversé l'électrode externe 16, puis l'ouverture 50 du disque 30 ne pénètrent quasiment pas dans la chambre 64 ouverte qui constitue ainsi une zone morte, de sorte que les particules de suie véhiculées par les gaz d'échappement ne se déposent quasiment pas sur la surface externe du moyen isolant 38 prévu pour isoler électriquement le disque 30 et le conduit d'admission 12.

13 En se référant de nouveau à la figure 1, le moyen d'isolation 42, apte à isoler électriquement la conduite 12 d'admission du râteau 40 de l'électrode 32, comprend une bague 65 annulaire en céramique montée fixement à l'intérieur d'un évidement 12a de la conduite d'admission 12. La bague 65 est en légère saillie radiale à l'intérieur de ladite conduite et comprend une collerette radiale 66 en appui sur la surface extérieure de conduite d'admission 12. La bague 65 comprend encore un évidement 67 le traversant de part en part de manière à permettre le passage d'une extrémité radiale du râteau de support 40 vers l'extérieur de la conduite d'admission 12 en direction des moyens d'alimentation électrique 44 De manière à limiter le dépôt de particules chargées sur le moyen d'isolation 42, il est également prévu un manchon déflecteur 68 fixé contre l'alésage 26 de la conduite d'admission 12. I1 s'étend radialement vers l'intérieur en direction de la portion axiale de l'électrode centrale 32 en entourant radialement ledit moyen d'isolation 42. L'extrémité libre intérieure du manchon déflecteur 68 est décalée radialement vers l'intérieur de la conduite d'admission 12, en considérant l'extrémité libre du moyen d'isolation 42.

D'une façon similaire au manchon déflecteur 62, le manchon déflecteur 68 délimite une chambre annulaire 70 ouverte qui constitue une zone morte de sorte à limiter le dépôt de particules de suie sur le moyen 42 d'isolation, lors de la circulation des gaz d'échappement. Contrairement au manchon déflecteur 62, la chambre annulaire 70 ouverte délimitée par le manchon déflecteur 68 s'étend radialement vers l'intérieur de la conduite d'admission 12. Le moyen d'isolation 43 permet le montage de l'extrémité radiale du râteau de support 40 opposée à celle logée dans le moyen d'isolation 42. Les moyens d'isolation 42 et 43 sont identiques entre

14 eux. Le moyen d'isolation 43 comprend une bague 72 annulaire en céramique à l'intérieur de laquelle est entièrement logée l'extrémité du râteau 40. Au moyen d'isolation 43 est également associé un manchon déflecteur 74 fixé contre l'alésage 26 de la conduite d'admission 12 qui délimite une chambre annulaire 76 ouverte qui constitue une zone morte de sorte à limiter le dépôt de particules de suie sur le moyen 43 d'isolation, lors de la circulation des gaz d'échappement. La figure 3 illustre un ensemble de filtration 80 qui comprend un distributeur 82 relié à une entrée commune 84 qui véhicule les gaz d'échappement chargés en particules de suie. Le distributeur 82 présente une pluralité de sorties 86, ici au nombre de quatre. Chaque sortie 86 est reliée à l'entrée d'une cellule de filtration 10 telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2. Un collecteur général 88 est relié aux sorties des différentes cellules de filtration 10. Cet ensemble de filtration 80 illustré de façon schématique peut être réalisé par exemple en regroupant plusieurs cellules élémentaires de filtration 10 en une matrice de filtration arrangée en deux rangées parallèles de 4 cellules. L'ensemble de filtration 80 comprend également une unité de contrôle 90 apte à piloter les cellules de filtration 10, et plus précisément les moyens d'alimentation 44 en énergie électrique de celles-ci, par l'intermédiaire de connexions 92 à 98. Pour procéder au contrôle de fonctionnement des moyens d'alimentation 44, le système de filtration 80 comprend des capteurs de détection (non représentés) du fonctionnement des cellules élémentaires 10. Ces capteurs peuvent par exemple être le débit d'air massique au sein des cellules, la température ou encore la pression en entrée de celles-ci. Pour procéder à un tel contrôle de fonctionnement,

15 il peut également être prévu un capteur de détection (non représenté) du débit massique de carburant consommé par le moteur. On va maintenant décrire, en référence à la figure 4, les principaux éléments contenus dans l'unité de contrôle 90 pour le pilotage des moyens d'alimentation 44 électrique pour une des cellules élémentaires 10. Bien entendu, l'unité de contrôle 90 effectue un pilotage similaire à celui qui va être décrit pour chacune des cellules élémentaires 10. Sur le bloc 100 sont amenées, par l'intermédiaire d'une connexion 102, les mesures de valeurs caractéristiques du fonctionnement du moteur détectées par des capteurs de détection, telles que le débit massique de carburant consommé, le débit d'air frais à l'admission du moteur, la pression de l'air à l'admission, etc ... A partir d'une loi de commande prédéterminée par des mesures sur banc d'essais, on fixe la densité d'énergie à apporter aux moyens d'alimentation 44 électrique en fonction des valeurs caractéristiques détectées du fonctionnement du moteur. A la sortie 104 du bloc 100, il est donc obtenu une densité d'énergie qui est définie comme le ratio de la puissance électrique apportée par les moyens d'alimentation 44 et du débit volumique des gaz d'échappement à l'intérieur de la cellule élémentaire 10. La sortie 104 est connectée à une cartographie mémorisée 106 d'un courant de consigne Icons à fournir par les moyens d'alimentation 44 en fonction de la densité d'énergie à apporter, et de la température T et du débit massique Qm des gaz d'échappement à l'intérieur de la cellule de filtration 10 considérée. La température T et le débit massique Qm sont amenés à la cartographie mémorisée 106, par des connexions 108 et 110. A la sortie 112 de la cartographie mémorisée

16 106, il est donc obtenu un courant de consigne Ieons pour l'alimentation de l'électrode centrale 32. Parallèlement, la température T et le débit massique Qm des gaz d'échappement ainsi qu'une tension mesurée Unies détectée au niveau des moyens d'alimentation 44 sont amenés à une cartographie mémorisée 114, par l'intermédiaire de connexions 116 à 120. Cette cartographie mémorisée 114 obtenue par une loi empirique préalablement établie permet de déterminer la valeur d'un courant théorique Ithéo à la sortie 122 de la cartographie.

L'unité de contrôle 90 comprend encore un moyen de comparaison 124 recevant en entrée les sorties 112 et 122, et apte à calculer la valeur absolue de l'écart A entre le courant électrique Ieons et le courant théorique déterminé Ithéo• A la sortie 126 du moyen de comparaison 124, il est donc obtenu la dérive du courant électrique alimentant l'électrode centrale 32 par rapport au courant de consigne déterminé. Si cet écart A est supérieur à un écart prédéterminé, par exemple 3mA, l'unité de contrôle 90 le transmet à un moyen de temporisation 128. Si cet écart A dure pendant un intervalle de temps supérieur à un intervalle de temps prédéterminé, il est alors fixé à la sortie 130 du moyen de temporisation 128 un courant de consigne Ieons égal à un courant maximal Imax à appliquer à l'électrode centrale 32 de manière à commander une décharge électrique de surface entre les moyens d'isolation 38, 42, 43 et ladite électrode centrale 32. Un moyen d'incrémentation 132 est relié à la sortie 130 de manière à compter le nombre de nettoyages commandés par l'unité de contrôle 90. Grâce à l'invention, on obtient ainsi un système de filtration qui permet d'obtenir une bonne efficacité de fonctionnement grâce à la prévision de manchons déflecteur entourant les moyens d'isolation 17 prévus pour les moyens d'alimentation électrique, combinée à l'existence d'une unité de contrôle pilotant lesdits moyens d'alimentation électrique pour créer des décharges électriques de surface afin de nettoyer les moyens d'isolation.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1-Système de filtration électrostatique des particules de suie contenues dans les gaz d'échappement monté sur la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, le système comprenant au moins une cellule élémentaire (10) de filtration traversée par les gaz d'échappement et comportant une électrode centrale (32) maintenue entre au moins deux éléments de paroi de la cellule élémentaire, des moyens d'alimentation (44) électrique de l'électrode centrale, et des moyens d'isolation (38, 42, 43) des éléments de paroi de l'électrode centrale, caractérisé en ce que la cellule élémentaire (10) de filtration comprend au moins un manchon déflecteur (62, 68, 74) entourant un des moyens d'isolation de manière à délimiter une chambre annulaire (64, 70, 76) ouverte, et en ce que le système comprend une unité de contrôle (90) apte à piloter les moyens d'alimentation (44) électrique pour créer une décharge électrique entre l'électrode centrale (32) et les moyens d'isolation (38, 42, 43) en vue de l'élimination des particules de suie accumulées sur les moyens d'isolation.

2-Système selon la revendication 1, dans lequel la cellule élémentaire (10) comprend en outre au moins un insert (56) de raccordement pour le montage de l'électrode centrale, ledit insert (56) étant disposé entre l'électrode centrale (32) et un des moyens d'isolation (38).

3-Système selon la revendication 2, dans lequel le diamètre extérieur de l'insert (56) de raccordement est sensiblement supérieur à celui de l'électrode centrale, dans un rapport de dix à un.

4-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon déflecteur (62, 68, 74) est en 19 saillie par rapport à l'extrémité libre du moyen d'isolation (38, 42, 43) correspondant.

5-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de contrôle (90) pilote les moyens d'alimentation (44) électrique en fonction de la valeur d'un courant entre lesdits moyens d'alimentation et une masse de potentiel nul.

6-Système selon la revendication 5, dans lequel l'unité de contrôle (90) pilote les moyens d'alimentation (44) électrique en fonction de l'écart entre un courant de consigne prédéterminé et un courant théorique déterminé par des caractéristiques de fonctionnement du système.

7-Utilisation d'un système de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes dans un moteur Diesel.

8-Procédé de filtration électrostatique des particules de suie contenues dans les gaz d'échappement par l'intermédiaire d'un système de filtration monté sur la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, du type comprenant au moins une cellule élémentaire de filtration traversée par les gaz d'échappement et comportant une électrode centrale maintenue entre au moins deux éléments de paroi de la cellule élémentaire, des moyens d'alimentation électrique de l'électrode centrale, et des moyens d'isolation des éléments de paroi de l'électrode centrale, caractérisé en ce qu'on délimite une chambre annulaire ouverte autour d'au moins un des moyens d'isolation de manière à limiter le dépôt de particules de suie sur le moyen d'isolation correspondant, et on pilote les moyens d'alimentation électrique pour créer une décharge électrique entre l'électrode centrale et les moyens d'isolation en vue de l'élimination des particules de suie accumulées sur les moyens d'isolation.

9-Procédé selon la revendication 8, dans lequel on pilote les moyens d'alimentation électrique en fonction de l'écart entre un 20 courant de consigne prédéterminé et un courant théorique déterminé par des caractéristiques de fonctionnement du système.

10-Procédé selon la revendication 9, dans lequel on commande une décharge électrique si l'écart entre le courant de consigne prédéterminé et le courant théorique de déterminé dure pendant un intervalle de temps supérieur à un intervalle de temps prédéterminé.