FR2917779A1 - Element de depollution pour ligne d'echappement des gaz d'un vehicule automobile. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un élément (4) de dépollution pour ligne d'échappement (1) des gaz d'un véhicule automobile à moteur thermique (2) et comportant, d'une part, une enveloppe (7) ainsi qu'un moyen de dépollution (8) des gaz disposé à l'intérieur de cette enveloppe (7) et, d'autre part et dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution (4), une première partie (9) ainsi qu'au moins une deuxième partie (10).Cet élément de dépollution (4) est caractérisé par le fait que sa première partie (9) comporte un moyen (12), interposé entre le moyen de dépollution (8) et l'enveloppe (7), et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution (8) dans cette enveloppe (7) tandis que sa deuxième partie (10) comporte un moyen (13) , interposé entre le moyen de dépollution (8) et l'enveloppe (7), et conçu pour assurer, exclusivement, l'isolation thermique de l'élément de dépollution (4) .
Description
La présente invention concerne un élément de dépollution pour ligne
d'échappement des gaz d'un véhicule automobile. Cette invention a, également, trait à une ligne d'échappement comportant un tel élément de dépollution ainsi qu'à un véhicule automobile, notamment hybride, comportant une telle ligne d'échappement. Cette invention concerne le domaine de l'industrie automobile et, plus particulièrement, celui de la fabrication des équipements permettant d'assurer l'échappement des gaz issus de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur thermique à combustion interne. Un tel équipement se présente sous la forme d'une ligne d'échappement raccordée au moteur et comportant une pluralité d'éléments d'échappement raccordés entre eux par des tubes d'échappement. A ce propos, on observera qu'un tel élément d'échappement peut, notamment, être constitué par un élément de dépollution conçu pour assurer une dépollution physique et/ou chimique des gaz d'échappement avant leur libération dans l'atmosphère.
Un tel élément de dépollution peut se présenter sous la forme d'un filtre à particules (FAP) ou, encore, d'un dispositif de traitement des gaz, plus particulièrement sous la forme d'un catalyseur, notamment pour le traitement des oxydes d'azote (NOx), des hydrocarbures, du monoxyde de carbone (CO) et/ou des composés soufrés (H2S). Un tel élément de dépollution est, usuellement, constitué par une enveloppe, notamment tubulaire et/ou métallique, ainsi que par un moyen de dépollution, notamment une céramique ou autre, disposé à l'intérieur de ladite enveloppe et maintenu par rapport à celle-ci par le biais d'au moins un moyen de maintien implanté au niveau des extrémités du moyen de dépollution. En fait, un tel élément de dépollution présente un fonctionnement optimal pour une plage de température déterminée de sorte que, pour éviter des pertes de chaleur, cet élément de dépollution comporte, également, un moyen, interposé entre ladite enveloppe et le moyen de dépollution, et conçu pour assurer son isolation thermique. A ce propos, on observera que les gaz d'échappement, circulant à l'intérieur de cet élément de dépollution, proviennent du moteur et présentent une température particulièrement élevée de sorte qu'il convient d'assurer l'isolation de l'élément de dépollution sur l'intégralité de la longueur du moyen de dépollution. Il en résulte que le moyen de maintien, positionné aux extrémités de ce moyen de dépollution, doit, également, présenter des propriétés d'isolation ce qui en renchérit le coût. On observera, également, que l'enveloppe et le moyen de dépollution présentent un comportement différent vis-à-vis de la température de ces gaz ce qui se traduit, notamment, par un phénomène de dilatation différentielle. Ce phénomène est, encore, accentué par les changements de régime du moteur qui se traduisent par des pics importants de température affectant, plus particulièrement, le moyen de dépollution. De plus, le fonctionnement du moteur induit, au niveau de la ligne d'échappement, des vibrations qui ont pour effet d'engendrer, au niveau de l'élément de dépollution, des sollicitations radiales et axiales ayant pour conséquence un vieillissement du système de maintien pouvant entrainer un déplacement axial du moyen de dépollution par rapport à l'enveloppe. Un tel déplacement axial est préjudiciable au maintien approprié de ce moyen de dépollution à l'intérieur de l'enveloppe et, par conséquent, à l'efficacité, voire au fonctionnement, de ce moyen de dépollution. En outre, les gaz d'échappement s'écoulent à l'intérieur de l'élément de dépollution avec un flux dont la force engendre une contre-pression susceptible de provoquer un déplacement axial du moyen de dépollution par rapport à son enveloppe ce qui, là encore, est préjudiciable au maintien approprié de ce moyen de dépollution à l'intérieur de l'enveloppe.
L'ensemble de ces phénomènes nécessite d'assurer un maintien approprié du moyen de dépollution à l'intérieur de l'enveloppe, ceci sur l'intégralité de la longueur de ce moyen de dépollution. Il en résulte que le moyen d'isolation que comporte l'élément de dépollution doit, alors également, être choisi pour assurer un tel maintien ce qui renchérit notablement le coût de ce moyen d'isolation. Finalement, on observera que les gaz d'échappement en provenance du moteur sont susceptibles d'occasionner des dégradations par érosion au moyen d'isolation de sorte qu'il convient de protéger celui-ci à l'encontre d'une telle érosion.
Une telle protection est assurée par le biais du moyen de maintien qui, outre ses propriétés de maintien et d'isolation susmentionnées, est, encore, choisi en sorte de résister à l'érosion des gaz ce qui, là encore, renchérit considérablement le coût de ce moyen de maintien et, par conséquent, celui de l'élément de dépollution. En fait, un tel élément de dépollution est, plus particulièrement, adapté à une ligne d'échappement de type traditionnel, équipant un véhicule à moteur exclusivement thermique, et au sein de laquelle l'élément de dépollution est implanté à proximité du moteur. Cet élément de dépollution n'est, cependant, aucunement adapté à un véhicule hybride (moteur thermique complété par au moins un moteur électrique). Un tel élément de dépollution n'est pas non plus adapté à un véhicule pourvu d'une ligne d'échappement comportant un élément de récupération des gaz interposé entre le moteur et un tel élément de dépollution et/ou subdivisée en deux branches dont l'une au moins intègre un tel élément de dépollution. La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'état de la technique par le biais d'un nouvel élément de dépollution. A cet effet, l'invention concerne un élément de dépollution pour ligne d'échappement des gaz d'un véhicule automobile à moteur thermique et comportant, d'une part, une enveloppe ainsi qu'un moyen de dépollution des gaz disposé à l'intérieur de cette enveloppe et, d'autre part et dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution, une première partie ainsi qu'au moins une deuxième partie, caractérisé par le fait que la première partie de cet élément de dépollution comporte un moyen, interposé entre le moyen de dépollution et l'enveloppe, et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution dans cette enveloppe tandis que la deuxième partie de cet élément de dépollution comporte un moyen, interposé entre le moyen de dépollution et l'enveloppe, et conçu pour assurer, exclusivement, l'isolation thermique de l'élément de dépollution. Une autre caractéristique consiste en ce qu'un tel élément de dépollution peut, encore, comporter, dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution, une troisième partie comportant un autre moyen, interposé entre le moyen de dépollution et l'enveloppe, et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution dans cette enveloppe. L'invention concerne, également, une ligne d'échappement de véhicule automobile à moteur thermique comportant au moins un élément de dépollution présentant les caractéristiques susmentionnées. En fait, une telle ligne d'échappement comporte, encore, en amont d'un tel élément de dépollution et conformément au sens de l'écoulement des gaz dans cette ligne d'échappement, au moins un moyen pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur et transmis à la ligne d'échappement. Finalement, l'invention concerne un véhicule automobile hybride comportant, d'une part, au moins un moteur électrique et, d'autre part, un moteur thermique ainsi qu'une ligne d'échappement, raccordée à ce moteur thermique, et présentant les caractéristiques susmentionnées. Les avantages de l'élément de dépollution conforme à la présente invention consistent en ce que le maintien du moyen de dépollution est assuré par un moyen ayant spécifiquement une fonction de maintien et implanté sur une partie seulement de la longueur de ce moyen de dépollution, plus particulièrement au moins au niveau de son extrémité amont, ceci dans le sens de l'écoulement des gaz dans l'élément de dépollution. Le fait que ce moyen de maintien assure exclusivement le maintien du moyen de dépollution permet, avantageusement, de faire appel, pour réaliser un tel moyen de maintien, à un matériau moins spécifique, aux propriétés moins complexes et, par conséquent, moins onéreux que celui utilisé dans l'état de la technique. Une autre caractéristique consiste en ce que ce moyen de maintien est implanté, de manière très localisée, au niveau d'au moins une extrémité du moyen de dépollution et que le moyen d'isolation s'étend, alors, sur l'ensemble de la longueur de la partie de moyen de dépollution qui ne reçoit pas de moyen de maintien. Ceci permet, avantageusement, d'assurer une isolation accrue du moyen de dépollution pour un fonctionnement amélioré de l'élément de dépollution. Là encore, ce moyen d'isolation est conçu pour assurer exclusivement l'isolation de sorte qu'il est, avantageusement, possible de faire appel, pour réaliser un tel moyen d'isolation, à un matériau moins spécifique, aux propriétés moins complexes et, par conséquent, moins onéreux que celui utilisé dans l'état de la technique. Tel qu'évoqué ci-dessus, l'invention concerne, également, une ligne d'échappement comportant au moins un moyen pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur et transmis à la ligne d'échappement. La présence d'un tel moyen permet de diminuer le niveau vibratoire au niveau de la ligne d'échappement et, en particulier, au niveau d'un élément de dépollution que comporte une telle ligne d'échappement, ce qui autorise, avantageusement, l'implantation, au niveau de cette ligne d'échappement, d'un élément de dépollution conforme à la présente invention. Finalement, on observera que les véhicules hybrides présentent peu ou pas de changements de régime, donc peu ou pas de changements de température des gaz d'échappement ainsi qu'un niveau de sollicitation vibratoire faible. Ceci permet, avantageusement, de limiter les effets des variations de régime moteur et de température sur la ligne d'échappement (donc sur un élément de dépollution que comporte une telle ligne d'échappement) équipant un tel véhicule hybride qui peut, alors, avantageusement, recevoir un élément de dépollution conforme à la présente invention. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématisée d'une ligne d'échappement comportant au moins un élément de dépollution conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue schématisée et en coupe longitudinale d'un élément de dépollution conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est une vue schématisée et en coupe 20 longitudinale d'un élément de dépollution conforme à un second mode de réalisation de l'invention. La présente invention concerne le domaine de l'industrie automobile et, plus particulièrement, celui de la fabrication des équipements permettant d'assurer l'échappement des gaz issus 25 de la combustion d'un carburant au sein d'un moteur thermique à combustion interne. En fait, un tel équipement se présente sous la forme d'une ligne d'échappement 1 raccordée au moteur 2 et comportant, d'une part, au moins un élément d'échappement 3; 3'; 3" et, d'autre 30 part, des tubes d'échappement pour le raccordement d'un tel élément d'échappement 3, selon le cas, au moteur 2 ou à un autre élément d'échappement 3'; 3". A ce propos, on observera qu'une telle ligne d'échappement 1 comporte au moins un élément d'échappement 3 constitué par un 35 élément de dépollution 4 conforme à la présente invention.
Une telle ligne d'échappement 1 peut, encore, comporter au moins un autre élément d'échappement 3'/5 dont la nature sera précisée dans la suite de la description et qui est, usuellement, implanté en amont d'un élément de dépollution 4 susmentionné, ceci conformément au sens de l'écoulement des gaz dans la ligne d'échappement 1. Finalement, une telle ligne d'échappement 1 peut, aussi, comporter au moins un autre élément d'échappement 3" constitué par un silencieux 6, usuellement implanté en aval d'un tel élément de dépollution 4, ceci conformément au sens de l'écoulement des gaz dans la ligne d'échappement 1. Ainsi, il a été représenté figure 1 une ligne d'échappement 1 comportant au moins un élément d'échappement 3, 3', 3" de chacun des types susmentionnés ce qui correspond, en fait, à un mode de réalisation particulier mais aucunement limitatif d'une telle ligne d'échappement 1. L'invention concerne, plus particulièrement, un élément d'échappement 3 constitué par un élément de dépollution 4 qui, tel que visible figures 2 et 3, comporte une enveloppe 7, plus particulièrement de type métallique, pouvant être constituée par un élément tubulaire ou, et de préférence, par un assemblage de deux demi-coquilles. Un tel élément de dépollution 3 comporte, également, un moyen 8 de dépollution des gaz disposé à l'intérieur de cette 25 enveloppe 7. A ce propos, il convient d'observer qu'un tel moyen de dépollution 8 est conçu pour assurer un post-traitement des gaz d'échappement et/ou des particules contenues dans un tel gaz d'échappement, ceci en sorte que l'élément de dépollution 3, 30 conforme à la présente invention, est constitué par un dispositif de post-traitement de ces gaz et/ou des particules contenues dans un tel gaz. En fait, un moyen de posttraitement des gaz peut être constitué par un catalyseur, notamment pour le traitement des 35 oxydes de carbone (NOx), du monoxyde de carbone (CO), des composés soufrés (H2S) et/ou des hydrocarbures, notamment imbrûlés, ou autres. En ce qui concerne le moyen de post-traitement des particules, celui-ci peut être constitué par un filtre à particules, notamment pour le traitement des suies, du carbone ou autres. Finalement, un moyen gaz et des particules peut être constitué par un filtre à particules imprégné ou catalysé.
Un tel élément de dépollution 4 comporte, finalement et dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution 4, une première partie 9 ainsi qu'au moins une deuxième partie 10. Selon l'invention, la première partie 9 de cet élément de dépollution 4 comporte un moyen 12, interposé entre le moyen de dépollution 8 et l'enveloppe 7, et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution 8 dans cette enveloppe 7 tandis que la deuxième partie 10 de cet élément de dépollution 4 comporte un moyen 13, interposé entre le moyen de dépollution 8 et l'enveloppe 7, et conçu pour assurer, exclusivement, l'isolation thermique de l'élément de dépollution 4. En fait et selon un premier mode de réalisation illustré figure 2, un tel élément de dépollution 4 comporte une première partie 9 (comportant un moyen de 12 de maintien du type susmentionné) ainsi qu'une deuxième partie 10 (comportant un moyen de 13 d'isolation du type susmentionné). Cependant et selon un second mode de réalisation illustré figure 3, un tel élément de dépollution 4 comporte, intérieurement et dans le sens de l'écoulement des gaz, une première partie 9 (comportant un moyen de 12 de maintien du type susmentionné), une deuxième partie 10 (comportant un moyen de 13 d'isolation du type susmentionné) ainsi qu'une troisième partie 11 (comportant, là encore, un moyen de 12, 12' de maintien du type susmentionné). de post-traitement des Selon une caractéristique additionnelle, le moyen de maintien 12, 12', conforme à la présente invention, est disposé entre l'enveloppe 7 et le moyen de dépollution 8, et entoure ce dernier 8 sur une partie au moins, voire et de préférence sur l'intégralité, de son pourtour. En fait, ce moyen de maintien 12, 12' est positionné à proximité de l'extrémité 14, 14' du moyen de dépollution 8. De manière préférentielle et tel que visible figures 2 et 3, un tel moyen de maintien 12, 12' est, en fait, positionné au niveau même de cette extrémité 14, 14'. Selon une caractéristique additionnelle, un tel moyen de maintien 12, 12' adopte la forme d'une nappe 15 ou d'un joint. Ainsi, lorsque ce moyen de maintien 12, 12' adopte la forme d'un joint (non représenté), celui-ci peut se présenter sous une forme en "L", en "U", ou encore sous la forme d'un cordon ou d'une lame, notamment plate. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de maintien 12, 12' est réalisé en un matériau résistant aux contraintes physicochimiques (érosion, pulsations, chocs, pression...) exercées par les gaz d'échappement, ces contraintes étant d'autant plus notables que les gaz d'échappement présentent une température particulièrement élevée qu'il convient, d'ailleurs, de maintenir comme il ressortira de la suite de la description.
Selon une caractéristique additionnelle, le moyen de maintien 12, 12' est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type métallique, plus particulièrement ferreux, notamment en un matériau composite contenant un matériau métallique. A ce propos et selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un tel moyen de maintien 12, 12' peut être constitué par un tricot métallique notamment réalisé à partir d'au moins un fil métallique. Selon un autre mode de réalisation, un tel moyen de maintien 12, 12' est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type céramique, notamment en un matériau composite contenant un matériau céramique.
A ce propos, on observera qu'un mode de réalisation particulier peut consister en ce que ce moyen de maintien 12, 12' peut être réalisé en un matériau composite hybride métal/céramique.
Encore un autre mode de réalisation consiste en ce que le moyen de maintien 12, 12' est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type fibreux, notamment en un matériau composite contenant des fibres. A ce propos, on observera qu'un moyen de maintien 12, 12' de ce type présente l'avantage de compenser, de manière particulièrement efficace, les phénomènes thermiques (notamment de dilatation) occasionnés par les variations de température des gaz d'échappement, notamment en fonction du régime moteur et/ou de la durée de fonctionnement du moteur 2.
Selon un premier mode de réalisation, le matériau fibreux est de type intumescent. A ce propos, on observera que le caractère intumescent est conféré à ce matériau fibreux par une substance intumescente, que contient ce matériau, ajoutée aux fibres contenues dans ce matériau, et constituée par de la vermiculite, du graphite ou autre. Cette substance intumescente est, en fait, nécessaire afin que le moyen de maintien 12, 12' ait des propriétés suffisantes pour assurer sa fonction de maintien durant la durée de vie du produit. A ce propos, on observera que, dans la cas d'un matériau fibreux de type intumescent, de bons résultats sont obtenus pour des fibres constituées par des fibres céramiques réfractaires (plus particulièrement, composées - principalement - de silice et/ou d'alumine) ou par des fibres de type biosoluble (plus particulièrement composées de silicates, d'oxydes d'alcalin et/ou d'oxydes d'alcalinoterreux). Une autre caractéristique de l'invention consiste, alors, en ce que le moyen de maintien 12, 12', d'une part, est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type intumescent contenant de telles fibres et, d'autre part, adopte la forme d'une nappe 15 dont la densité de montage est comprise entre 0.4 et 1.2 g/cm3, de préférence comprise entre 0.5 et 1 g/cm3.
Selon un second mode de réalisation, le matériau fibreux est de type non intumescent. A ce propos, on observera que, dans la cas d'un matériau fibreux de type non intumescent, de bons résultats sont obtenus pour des fibres constituées par des fibres de verre, des fibres de silice ou par des fibres poly-cristallines, notamment des fibres céramiques, par exemple des fibres céramiques longues (de longueur comprise entre 0 et 50mm). On remarquera que, de manière avantageuse, les propriétés intrinsèques de ces fibres permettent d'utiliser celles-ci sans que l'ajout d'une substance donnant un caractère intumescent soit nécessaire pour garantir le bon fonctionnement des moyens de maintien 12, 12' tout au long de la vie du produit. Une autre caractéristique de l'invention consiste, alors, en ce que le moyen de maintien 12, 12', d'une part, est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type non intumescent contenant de telles fibres (plus particulièrement des fibres céramiques longues) et, d'autre part, adopte la forme d'une nappe 15 dont la densité de montage est comprise entre 0.2 et 0.7 g/cm3, de préférence comprise entre 0.3 et 0.6 g/cm3. En ce qui concerne le moyen d'isolation 13, celui-ci est, là encore, disposée entre l'enveloppe 7 et le moyen de dépollution 8, et entoure ce dernier 8 sur une partie au moins de son pourtour, voire et de préférence sur l'intégralité de ce pourtour. A ce propos, on observera que ce moyen d'isolation 13 s'étend sur une partie au moins de la longueur du moyen de dépollution 8 que comporte l'élément de dépollution 4 dans sa deuxième partie 10. Un mode de réalisation préféré consiste, cependant, en ce que ce moyen d'isolation 13 s'étend sur l'intégralité de la longueur du moyen de dépollution 8 que comporte cet élément de dépollution 4 dans cette deuxième partie 10. En fait, un tel moyen d'isolation 13 peut adopter la forme 35 d'une nappe ou d'une poudre.
A ce propos, on observera que, lorsque ce moyen d'isolation 13 adopte la forme d'une nappe, celle-ci présente une densité de montage comprise entre 0.1 et 0.5 g/cm3, de préférence comprise entre 0.2 et 0.3 g/cm3.
Il convient d'observer que les densités de montage évoquées ci-dessus s'entendent alors que le moyen (de montage 12, 12' et/ou d'isolation 13) est positionné entre l'enveloppe et le moyen de dépollution 8, notamment en étant comprimé. Lorsqu'un tel moyen d'isolation 13 adopte la forme d'une poudre, celle-ci peut, soit être disposée dans un sachet positionné dans l'intervalle entre l'enveloppe 7 et le moyen de dépollution 8, soit être disposée directement et en vrac dans cet intervalle. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un tel moyen d'isolation 13 peut être réalisé, au moins en partie, en un matériau microporeux (plus particulièrement sous la forme d'une poudre) ou encore en un matériau fibreux (plus particulièrement sous la forme d'une poudre de fibres), notamment un matériau composite contenant des fibres.
Tel qu'évoqué ci-dessus, le moyen de dépollution 8 est monté à l'intérieur de l'enveloppe 7. En fait, un tel montage se fait en ménageant, entre cette enveloppe 7 et ce moyen de dépollution 8, un jeu de montage autorisant la mise en place du moyen de maintien 12, 12' et/ou du moyen d'isolation 13.
A ce propos, on observera que ce jeu de montage est compris entre 2 à 10mm, de préférence compris entre 3 et 5mm. Un tel jeu de montage permet, alors, de garantir la fonction (maintien, respectivement isolation) des moyens de maintien 12, 12', respectivement des moyens d'isolation 13, tel que définis ci-dessus, plus particulièrement en relation avec leur densité de montage. Tel qu'évoqué ci-dessus, l'élément de dépollution conforme à la présente invention peut être constitué par un dispositif de post-traitement des gaz d'échappement et/ou des particules contenues dans un tel gaz d'échappement.
A ce propos, on observera qu'un dispositif de post-traitement des gaz peut, alors, être constitué par un catalyseur, notamment pour le traitement des oxydes de carbone (NOx), du monoxyde de carbone (CO), des composés soufrés (H2S) et/ou des hydrocarbures, notamment imbrûlés, ou autres. En ce qui concerne, le dispositif de post-traitement des particules, celui-ci peut, en fait, être constitué par un filtre à particules, notamment pour le traitement des suies, du carbone ou autres.
Finalement, un dispositif de post-traitement des gaz et des particules peut, quant à lui, être constitué par un filtre à particules imprégné ou catalysé. Tel qu'évoqué ci-dessus, une ligne d'échappement 1 d'un véhicule à moteur thermique comporte au moins un élément d'échappement 3, 3', 3" dont au moins un élément de dépollution 4. L'invention concerne, alors, également, une ligne d'échappement 1 comportant au moins un élément de dépollution 4 conforme à la présente invention et présentant les caractéristiques susmentionnées. Tel qu'évoqué ci-dessus, une telle ligne d'échappement 1 est raccordée à un moteur 2 qui génère des vibrations transmises à l'ensemble de cette ligne d'échappement 1 et, en particulier, aux éléments d'échappement 3, 3', 3" que comporte cette dernière 1. Une telle transmission de vibrations est, au moins en partie, responsable de la nécessité de recourir à des matériaux spécifiques pour la réalisation des éléments de dépollution de l'état de la technique, plus particulièrement pour la réalisation des moyens de maintien et d'isolation que comportent ces éléments de dépollution. Aussi et de manière à remédier à ces inconvénients, la ligne d'échappement 1, conforme à la présente invention, comporte, encore et comme illustré figure 1, au moins un élément d'échappement 3' qui est, au moins en partie, constitué par un moyen 5 pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur 2 et transmis à la ligne d'échappement 1 par ce dernier 2. Cet élément d'échappement 3' est, en fait, implanté, conformément au sens de l'écoulement des gaz dans cette ligne d'échappement 1, en amont d'un élément de dépollution 4 présentant les caractéristiques susmentionnées et que comporte, alors, une telle ligne d'échappement 1. En fait et selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ce moyen 5 de réduction du niveau vibratoire est constitué par un élément de découplage de type flexible (conformation en accordéon d'une portion d'un tube d'échappement), rotule (raccordement entre deux extrémités de deux tubes d'échappement) ou analogue. La présence d'un tel moyen 5 de réduction du niveau vibratoire permet, alors, avantageusement, d'atténuer les vibrations transmises par le moteur 2 aux éléments d'échappement 3, 3" implantés en aval, ce qui permet, en particulier, de recourir à un élément de dépollution 4 conforme à la présente invention.
Une autre caractéristique consiste en ce que la ligne d'échappement 1 peut, également, comporter au moins deux branches 16, 16' dont l'une au moins (mais de préférence toutes les branches 16; 16' comme visible figure 1) est pourvue d'un élément de dépollution 4; 4' conforme à la présente invention.
L'invention concerne, alors également, une telle ligne d'échappement 1. De manière additionnelle et pour les raisons invoquées ci-dessus, une telle ligne d'échappement 1 peut, alors, comporter au moins un moyen 5 pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur 2. Un tel moyen 5 peut être implanté au niveau de chacune de ces branches 16, 16' mais est, de préférence, implanté en amont de la séparation entre lesdites branches 16, 16' comme illustré figure 1. Finalement, une ligne d'échappement 1 conforme à l'invention peut comporter au moins un élément de dépollution 4; 4' conforme à la présente invention ainsi qu'au moins un silencieux 6, 6' implanté en aval d'un tel élément de dépollution 4; 4', ceciconformément au sens de l'écoulement des gaz dans la ligne d'échappement 1. Là encore et de manière additionnelle, une telle ligne d'échappement 1 peut comporter au moins une branche 16; 16' du type susmentionné (l'une au moins comportant un tel silencieux 6; 6') ainsi qu'au moins un moyen 5 (du type susmentionné) pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur 2. Un mode particulier de réalisation de l'invention concerne une ligne d'échappement 1 comportant au moins une branche 16 (de préférence au moins deux branches 16; 16' comme illustré figure 1) ainsi que, dans le sens de l'écoulement des gaz: - au moins un moyen 5 pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur 2 (de préférence implanté en amont de la 15 séparation entre deux branches 16, 16') ; - au moins un élément de dépollution 4; 4' conforme à la présente invention et présentant les caractéristiques susmentionnées (plus particulièrement un élément de dépollution 4; 4' par branche 16; 16'); 20 - au moins un silencieux 6; 6' du type susmentionné (plus particulièrement un silencieux 6; 6' par branche 16; 16'). Tel qu'évoqué ci-dessus, l'élément de dépollution 4 et/ou la ligne d'échappement 1 conformes à la présente invention sont conçus pour équiper un véhicule à moteur thermique. 25 Cependant et selon une autre caractéristique, la présente invention concerne, également, un véhicule automobile hybride comportant, d'une part, au moins un moteur électrique et, d'autre part, un moteur thermique 2 ainsi qu'une ligne d'échappement 1 raccordée à ce moteur thermique 2. 30 Cette ligne d'échappement 1 comporte, alors en particulier, au moins un élément de dépollution 4; 4' conforme à la présente invention et présentant les caractéristiques décrites ci-dessus. A ce propos, il convient d'observer qu'un véhicule hybride présente peu ou pas de changements de régime moteur, donc peu ou 35 pas de changements de température des gaz d'échappement ainsi qu'un niveau de sollicitation vibratoire faible.
Ceci étant, il est, alors, possible de concevoir un tel véhicule hybride avec une ligne d'échappement dépourvue d'un quelconque moyen pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur thermique.
Cependant et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la ligne d'échappement 1 d'un tel véhicule hybride comporte, de préférence, un tel moyen 5 de réduction du niveau vibratoire présentant les caractéristiques susmentionnées. De manière additionnelle, la ligne d'échappement 1 d'un tel véhicule hybride peut, alors, également, présenter les autres caractéristiques décrites ci-dessus et conformes à la présente invention.
Claims (20)
1. Elément (4) de dépollution pour ligne d'échappement (1) des gaz d'un véhicule automobile à moteur thermique (2) et comportant, d'une part, une enveloppe (7) ainsi qu'un moyen de dépollution (8) des gaz disposé à l'intérieur de cette enveloppe (7) et, d'autre part et dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution (4), une première partie (9) ainsi qu'au moins une deuxième partie (10), caractérisé par le fait que la première partie (9) de cet élément de dépollution (4) comporte un moyen (12), interposé entre le moyen de dépollution (8) et l'enveloppe (7), et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution (8) dans cette enveloppe (7) tandis que la deuxième partie (10) de cet élément de dépollution (4) comporte un moyen (13), interposé entre le moyen de dépollution (8) et l'enveloppe (7), et conçu pour assurer, exclusivement, l'isolation thermique de l'élément de dépollution (4).
2. Elément (4) de dépollution selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, dans le sens de l'écoulement des gaz à l'intérieur de l'élément de dépollution (4), une troisième partie (11) comportant un autre moyen (12'), interposé entre le moyen de dépollution (8) et l'enveloppe (7), et conçu pour assurer, exclusivement, le maintien de ce moyen de dépollution (8) dans cette enveloppe (7).
3. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de maintien (12, 12') adopte la forme d'une nappe (15) ou d'un joint, disposé entre l'enveloppe (7) et le moyen de dépollution (8), et entourant ce dernier (8) sur une partie au moins de son pourtour.
4. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyende maintien (12, 12') est réalisé en un matériau résistant aux contraintes physicochimiques exercées par les gaz d'échappement.
5. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de maintien (12, 12') est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type métallique, plus particulièrement ferreux, notamment en un matériau composite contenant un matériau métallique.
6. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de maintien (12, 12') est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type céramique, notamment en un matériau composite contenant un matériau céramique.
7. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de maintien (12, 12') est réalisé, au moins en partie, en un matériau de type fibreux, notamment en un matériau composite contenant des fibres.
8. Elément (4) de dépollution selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le matériau fibreux est de type intumescent et contient, d'une part, une substance intumescente et, d'autre part, des fibres céramiques réfractaires ou des fibres de type biosoluble.
9. Elément (4) de dépollution selon les revendications 3 et 8, caractérisé par le fait que le moyen de maintien (12, 12'), d'une part, est réalisé, au moins en partie, en un matériau fibreux de type intumescent contenant des fibres céramiques réfractaires ou de type biosoluble et, d'autre part, adopte la forme d'une nappe (15) dont la densité de montage est comprise entre 0.4 et 1.2 g/cm3, de préférence comprise entre 0.5 et 1 g/cm3.
10. Elément (4) de dépollution selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le matériau fibreux est de type non intumescent et contient des fibres de verre, des fibres de silice ou des fibres poly-cristallines, notamment des fibres céramiques, par exemple des fibres céramiques longues.
11. Elément (4) de dépollution selon les revendications 3 et 10, caractérisé par le fait que le moyen de maintien, d'une part, est réalisé, au moins en partie, en un matériau fibreux de type non intumescent et contenant des fibres de verre, de silice ou poly-cristallines, plus particulièrement des fibres céramiques longues, et, d'autre part, adopte la forme d'une nappe (15) dont la densité de montage est comprise entre 0.2 et 0.7 g/cm3, de préférence comprise entre 0.3 et 0.6 g/cm3.
12. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen d'isolation (13) adopte la forme d'une nappe ou d'une poudre, disposée entre l'enveloppe (7) et le moyen de dépollution (8), et entourant ce dernier (8) sur une partie au moins de son pourtour.
13. Elément (4) de dépollution selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le moyen d'isolation (13) adopte la forme d'une nappe dont la densité de montage est comprise entre 0.1 et 0.5 g/cm3, de préférence comprise entre 0.2 et 0.3 g/cm3.
14. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen d'isolation (13) est réalisé, au moins en partie, en un matériau microporeux ou en un matériau fibreux, notamment un matériau composite contenant des fibres.
15. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications 9, 11 ou 13, caractérisé par le fait que le moyen de dépollution (8) est monté à l'intérieur de l'enveloppe (7) avec un jeu de montage compris entre 2 à 10mm, de préférence compris entre 3 et 5mm.
16. Elément (4) de dépollution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un dispositif de post-traitement des gaz d'échappement et/ou des particules contenues dans un tel gaz d'échappement.
17. Ligne d'échappement (1) de véhicule automobile à 35 moteur thermique, caractérisée par le fait qu'elle comporte aumoins un élément de dépollution (4) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
18. Ligne d'échappement (1) selon la revendication 17, caractérisée par le fait qu'elle comporte, encore, en amont d'un tel élément de dépollution (4) et conformément au sens de l'écoulement des gaz dans cette ligne d'échappement (1), au moins un moyen (3', 5) pour réduire le niveau vibratoire généré par le moteur (2) et transmis à la ligne d'échappement (1).
19. Ligne d'échappement selon la revendication 18, caractérisée par le fait que le moyen (3', 5) de réduction du niveau vibratoire est constitué par un élément de découplage de type flexible, rotule ou analogue.
20. Véhicule automobile hybride comportant, d'une part, au moins un moteur électrique et, d'autre part, un moteur thermique (2) ainsi qu'une ligne d'échappement (1) raccordée à ce moteur thermique (2) , caractérisé par le fait que cette ligne d'échappement (1) est conforme à l'une quelconque des revendications 17 à 19.20
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