1 DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le traitement des gaz brûlés en sortie d'un moteur à combùstion interne. Elle concerne plus particulièrement une buse d'injection de vapeur de carburant dans une conduite d'échappement d'un moteur à combustion interne, comportant une tige creuse à insérer dans cette conduite d'échappement. L'invention concerne également un vaporisateur de carburant dans une conduite d'échappement d'un moteur à combustion interne, comportant un conduit d'arrivée de carburant en phase liquide, une chambre de vaporisation du carburant, et une buse d'injection qui comprend un support fermant ladite chambre de vaporisation et une tige creuse qui s'élève à partir dudit support. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les lignes d'échappement des moteurs à combustion interne sont généralement équipées d'une turbine suivie, dans la direction d'écoulement des 15 gaz brûlés, d'un catalyseur d'oxydation et d'un filtre à particules. Le catalyseur d'oxydation permet d'oxyder les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone issus de la combustion du carburant et de l'air frais dans la chambre de combustion du moteur, afin d'éviter que ces éléments polluants ne soient rejetés dans l'atmosphère. 20 Le filtre à particules permet quant à lui de filtrer et de stocker une part importante des particules polluantes (suies) rejetées par le moteur. À partir d'un certain taux de remplissage du filtre à particules, les gaz brûlés s'évacuent difficilement de la ligne d'échappement, ce qui engendre une surpression des gaz brûlés néfaste au fonctionnement du moteur à combustion 25 interne. II convient alors, au cours d'une phase de régénération du filtre à particules, d'éliminer les particules polluantes qui remplissent le filtre sans pour autant les rejeter telles quelles dans l'atmosphère, mais plutôt en les brûlant au préalable. 30 Pour cela, il est connu d'injecter du carburant dans la conduite d'échappement, ce qui entraîne une réaction d'oxydation très exothermique du carburant dans le catalyseur d'oxydation. Les gaz brûlés sortent par conséquent du catalyseur d'oxydation avec une température élevée et entrent dans le filtre à particules en brûlant les particules polluantes qui remplissent ce dernier. 35 Généralement, un injecteur de carburant est à cet effet inséré dans la conduite d'échappement qui raccorde la turbine au catalyseur d'oxydation, pour injecter de fines gouttelettes de carburant dans les gaz brûlés. Toutefois, pour minimiser l'encombrement du moteur et limiter ses pertes thermiques, la longueur de cette conduite d'échappement est habituellement faible. De ce fait, le carburant injecté dans la conduite d'échappement n'a pas le temps de s'évaporer complètement dans les gaz brûlés et de s'homogénéiser correctement avec ceux-ci avant d'entrer dans le catalyseur d'oxydation. Par conséquent, les gaz brûlés présentent une concentration en carburant qui n'est pas uniforme sur l'ensemble de la section d'entrée du catalyseur d'oxydation. Les réactions exothermiques sont donc localisées en des zones du catalyseur d'oxydation où la montée en température des gaz brûlés est plus forte que prévue, ce qui risque de provoquer la rupture du catalyseur d'oxydation. En outre, les gaz brûlés présentent alors une température qui n'est pas uniforme sur l'ensemble de la section d'entrée du filtre à particules. Seule une partie des particules polluantes est alors brûlée, si bien que le filtre à particules n'est pas correctement régénéré, au détriment des performances du moteur. Il est connu, pour éviter que des gouttelettes de carburant non vaporisées n'entrent dans le catalyseur d'oxydation, de remplacer l'injecteur de carburant par un vaporisateur de carburant. Un tel vaporisateur de carburant comporte une chambre de vaporisation du carburant et une tige tubulaire percée d'une ouverture d'injection de vapeur de carburant dans la conduite d'échappement. Cette solution ne modifie toutefois pas suffisamment la vitesse d'homogénéisation du carburant avec les gaz brûlés pour être réellement satisfaisante.
On connaît par ailleurs un dispositif comportant un volet disposé dans la conduite d'échappement, en amont de l'injecteur de carburant, afin de mettre les gaz brûlés en rotation et favoriser ainsi l'homogénéisation du carburant avec les gaz brûlés. Toutefois, l'efficacité de ce dispositif est conditionnée à un prérequis, à savoir que la longueur de la conduite d'échappement soit suffisamment grande (c'est-à-dire supérieure à cinq fois son diamètre), ce qui n'est généralement pas le cas. Par ailleurs, le volet crée de fortes pertes de charge, qui s'additionnent avec celles dues à la présence de l'injecteur de carburant dans la conduite d'échappement, ce qui provoque une diminution sensible des performances du moteur. Enfin, la mise en place de ce volet est onéreuse. 3 OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose une buse de vaporisation de carburant favorisant l'homogénéisation du carburant avec les gaz brûlés sans pour autant accroître de manière significative les pertes de charges engendrées par sa présence dans la conduite d'échappement. Plus particulièrement, on propose selon l'invention une buse de vaporisation telle que définie dans l'introduction, dans laquelle la tige creuse comporte un tronc d'arrivée de vapeur de carburant et deux branches présentant chacune une extrémité raccordée au tronc et une extrémité libre pourvue d'une ouverture latérale d'injection de vapeur de carburant. Ainsi, grâce à l'invention, la vapeur de carburant est injectée en deux points distincts de la conduite d'échappement par un unique vaporisateur de carburant, ce qui favorise la vitesse d'homogénéisation de la vapeur de carburant avec les gaz brûlés. Les deux points d'injection optimisés vis-à-vis de cette vitesse d'homogénéisation peuvent en outre être facilement atteints par les deux branches de la buse, quel que soit le point d'entrée de la buse d'injection dans la conduite d'échappement, pour autant bien sûr que cette buse soit conçue de manière adéquate. Le point d'entrée de la buse d'injection dans la conduite d'échappement peut donc être positionné au gré du concepteur du moteur, de manière à faciliter l'assemblage de ce moteur. Par ailleurs, puisque la tige creuse comporte un tronc qui se divise en deux branches, la pression de vapeur de carburant est identique dans chacune 25 des deux branches. De cette manière, si les deux branches sont identiques, la vapeur de carburant est insufflée par les deux ouvertures latérales avec le même débit. En revanche, si les deux branches sont conçues de manière dissymétrique, les débits de sortie de vapeur de carburant par les deux ouvertures 30 latérales sont différents. Une telle architecture présente par exemple un intérêt particulier lorsque la conduite d'échappement dans laquelle est injecté le carburant est coudée. Elle permet en effet d'injecter la majeure partie du carburant à l'intérieur du coude, ce qui favorise la vitesse d'homogénéisation de la vapeur de carburant avec les gaz brûlés. 35 D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la buse d'injection selon l'invention sont les suivantes : - les deux ouvertures latérales sont orientées suivant une même direction d'injection ; - les deux branches et le tronc s'étendent orthogonalement à la direction d'injection ; - le tronc et les branches sont formés par des tubes rectilignes raccordés ensemble ; - les deux branches de la tige creuse sont symétriques par rapport à l'axe du tronc et forment un Y avec le tronc ; - les deux branches présentent des longueurs différentes et/ou des inclinaisons différentes par rapport à l'axe du tronc et/ou des ouvertures latérales de diamètres différents ; - chaque branche est inclinée par rapport au tronc d'un angle compris entre 5 et 175 degrés, préférentiellement égal à 130 degrés ; - la tige creuse comporte une troisième branche qui s'étend entre lesdites deux branches et qui présente une extrémité raccordée au tronc et une extrémité libre pourvue d'une troisième ouverture latérale ; et - la troisième branche s'étend dans l'axe du tronc. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un vaporisateur de carburant comportant une buse d'injection selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique en coupe de la buse d'injection de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté un vaporisateur de carburant 1 adapté à insuffler de la vapeur de carburant dans une conduite d'échappement (non représentée) d'un moteur à combustion interne, en aval de la turbine du moteur et en amont du catalyseur d'oxydation et du filtre à particules de ce moteur. Cette vapeur de carburant, lorsqu'elle entre dans le catalyseur d'oxydation, provoque une réaction chimique très exothermique qui permet d'élever la température des gaz brûlés. De cette manière, lorsque les gaz brûlés entrent dans le filtre à particules, ils brûlent les particules stockées à l'intérieur de ce filtre, ce qui permet de le régénérer. Le vaporisateur de carburant 1 comporte un conduit d'arrivée 3 de carburant en phase liquide, un socle 2 dans lequel le carburant est vaporisé, une buse d'injection 10 pour insuffler la vapeur de carburant dans la conduite d'échappement, et un élément de raccord 8 de la buse d'injection 10 sur la conduite d'échappement. Le socle 2 présente extérieurement une forme cylindrique de section triangulaire. Il est creux et délimite intérieurement une chambre de vaporisation de carburant cylindrique de révolution autour d'un axe longitudinal Al. L'une de ses extrémités est fermée par une paroi arrière 2A tandis que l'autre de ses extrémités est ouverte et est bordée par une bride 6. La paroi arrière 2A du socle est ici percée de quatre ouvertures, dont une 10 ouverture centrale dans laquelle débouche le conduit d'arrivée 3 de carburant en phase liquide et trois ouvertures décentrées. Deux de ces ouvertures décentrées sont ici fermées par des bouchons 5 tandis que la troisième de ces ouvertures décentrées accueille une bougie 4 qui permet d'élever la température du carburant à l'intérieur de la chambre de 15 vaporisation afin de le vaporiser. En variante, l'un et/ou l'autre des bouchons 5 pourrait être remplacé par une bougie 4 afin d'accroître la vitesse de vaporisation du carburant dans la chambre de vaporisation. La bride 6 du socle 2 est quant à elle pourvue de trois ouvertures dans 20 lesquelles sont engagées trois vis de fixation 7 du vaporisateur de carburant 1 sur la conduite d'échappement. L'élément de raccord 8 présente une forme profilée, de section identique à la section de la bride 6 du socle 2, de manière à s'étendre dans le prolongement de cette bride. Il présente un bord arrière plat et un bord avant pourvu de deux 25 échancrures 8A à engager sur la face externe cylindrique de la conduite d'échappement du moteur. Cet élément de raccord 8 présente trois conduits axiaux dans lesquels sont engagées les trois vis de fixation 7. Ces trois vis de fixation 7 sont ainsi adaptées à être vissées dans des alésages taraudés prévus en correspondance 30 sur la conduite d'échappement, pour assurer un maintien rigide du vaporisateur de carburant 1 sur la conduite d'échappement, peu sensible aux contraintes vibratoires. Comme le montrent les figures 1 et 2, la buse d'injection 10 comporte quant à elle, d'une part, un support 11 interposé entre le socle 2 et l'élément de 35 raccord 8, et, d'autre part, une tige creuse 14 qui débouche à l'intérieur de la conduite d'échappement via une ouverture pratiquée dans la paroi de cette conduite. Le support 11 présente une forme de disque avec une face avant à partir de laquelle s'élève la tige creuse 14 et une face arrière qui ferme la face avant de la chambre de vaporisation et qui est bordée d'une bride 12 identique à la bride 6 du socle 2. La bride 12 de ce support 11 est prise en sandwich entre la face avant de la bride 6 du socle 2 et le bord arrière de l'élément de raccord 8, par l'intermédiaire de deux joints d'étanchéité 9 plats, ce qui évite toute fuite de vapeur de carburant hors de la chambre de vaporisation. Elle est percée de trois ouvertures 13 de passage des vis de fixation 7. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la tige creuse 14 comporte un tronc 15 d'arrivée de vapeur de carburant et deux branches 16, 17 présentant chacune une extrémité raccordée au tronc 15 et une extrémité libre pourvue d'une ouverture latérale 18, 19 d'injection de vapeur de carburant dans la conduite d'échappement. Le tronc 15 et les branches 16, 17 sont ici formés par des tubes rectilignes en acier, soudés ensemble de manière que leurs conduits intérieurs communiquent ensemble. Le tronc 15 présente plus précisément une extrémité arrière ouverte qui est engagée et soudée dans une ouverture centrale prévue dans le support 11, de manière à faire communiquer la chambre de vaporisation du socle 2 avec les conduits intérieurs des branches 16, 17 de la tige creuse 14 de la buse d'injection 10. Chaque branche 16, 17 présente une extrémité arrière raccordée au tronc 15 et une extrémité avant fermée. L'ouverture latérale 18, 19 de chaque branche 16, 17 est circulaire autour d'un axe orthogonal à l'axe longitudinal Al. Ces ouvertures latérales 18, 19 permettent à la vapeur de carburant de sortir hors de la chambre de vaporisation pour être injectée à l'intérieur de la conduite d'échappement.
Les ouvertures latérales 15 des deux branches 16, 17 sont préférentiellement orientées suivant une même direction d'injection Dl de vapeur de carburant, parallèle à la direction d'écoulement des gaz brûlés dans la conduite d'échappement. Ici, les axes des deux branches 16, 17 et du tronc 15 s'étendent dans un plan normal à la direction d'injection Dl. De cette manière, les deux ouvertures latérales 18, 19 sont situées à une même distance de l'entrée du catalyseur d'oxydation. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures, les deux branches 16, 17 de la tige creuse 14 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal Al du tronc 15, si bien qu'elles forment un Y avec le tronc 15. De cette manière, les débits de vapeur de carburant insufflée dans les gaz brûlés par chaque ouverture latérale 18, 19 sont identiques. Les branches 16, 17 sont inclinées par rapport au tronc 15 d'un même angle d'inclinaison B2, B3 compris entre 5 et 175 degrés. Préférentiellement, pour diminuer les pertes de charge engendrées par l'intrusion de la buse d'injection 10 dans la conduite d'échappement, cet angle d'inclinaison est choisi supérieur à 90 degrés. Il est ici égal à 130 degrés. Ici, la conduite d'échappement dans laquelle est engagée la buse d'injection 10 présente un diamètre intérieur égal à 50 millimètres et une longueur égale à 200 millimètres.
Le tronc 15 de la tige creuse 14 présente alors une longueur égale à 18 millimètres, tandis que ses branches s'étendent chacune sur une longueur de 20 millimètres. Le tronc 15 et les branches 16, 17 présentent des diamètres extérieurs de 7 millimètres et des diamètres intérieurs de 4 millimètres. Les deux ouvertures latérales 18, 19 présentent des diamètres C2, C3 de 2,8 millimètres et sont situées à 5 millimètres environ de l'extrémité libre de leur branche 16, 17. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
Par exemple, on pourra prévoir que les deux branches de la tige creuse de la buse d'injection soient formées par des tubes non pas rectilignes mais courbés dans un même plan, de telle manière que les lignes moyennes des branches se raccordent de manière continue et continûment dérivable avec l'axe du tronc.
Selon d'autres variantes non représentées de l'invention, on pourra prévoir que les deux branches présentent des longueurs différentes, l'une étant alors plus courte que l'autre. De cette manière, les deux ouvertures latérales pourront être placées de manière dissymétrique dans la conduite d'échappement, en des points d'injection permettant une homogénéisation optimale de la vapeur de carburant avec les gaz brûlés. On pourra également prévoir, dans le même dessein, que les deux branches présentent des inclinaisons différentes par rapport au tronc. On pourra aussi prévoir que les ouvertures latérales présentent des diamètres différents, de manière à favoriser le débit de sortie de la vapeur de carburant par une ouverture plutôt que par l'autre. Une telle différence de débits entre les ouvertures latérales présentera un intérêt particulier si la conduite d'échappement est coudée. Elle permettra en effet d'injecter la majeure partie du carburant du côté intérieur du coude, de manière à éviter que la vapeur de carburant ne se plaque à l'extérieur du coude, ce qui empêcherait la vapeur de carburant de s'homogénéiser avec les gaz brûlés.
Dans une autre variante non représentée, on pourra prévoir que la tige creuse de la buse d'injection comporte, entre ses deux premières branches, une troisième branche présentant une extrémité raccordée au tronc et une extrémité libre pourvue d'une troisième ouverture latérale. Une telle buse d'injection permettra ainsi d'insuffler la vapeur de carburant en trois points d'injection distincts, ce qui améliorera la vitesse d'homogénéisation de la vapeur de carburant avec les gaz brûlés, au détriment toutefois de la perméabilité de la conduite d'échappement. Préférentiellement, la troisième branche s'étendra dans l'axe du tronc, et sa longueur sera prévue pour que les centres des trois ouvertures latérales de la buse d'injection soient circonscrits à un cercle centré sur l'axe de la conduite d'échappement.