FR2948968A1

FR2948968A1 - Dispositif d'injection de carburant dans une ligne d'echappement pour la regeneration d'un filtre a particules

Info

Publication number: FR2948968A1
Application number: FR0955550A
Authority: FR
Inventors: Gabriel Crehan
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2011-02-11
Anticipated expiration: 2029-08-07
Also published as: FR2948968B1

Abstract

L'invention concerne notamment un dispositif (10) d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules disposé dans la ligne d'échappement. Ce dispositif d'injection (10) comporte une entrée (12) d'admission de carburant raccordable à un réservoir de carburant, une chambre (14) de réception de carburant, dite chambre de pré-injection, pour fournir un gaz apte à provoquer un échauffement par oxydation catalytique des gaz d'échappement et un élément (16) de chauffage du carburant dans la chambre de pré-injection (14). En outre, il comporte un matériau poreux (18) conducteur de chaleur dans la chambre de pré-injection (14) pour un chauffage homogène du carburant destiné à être injecté dans la ligne d'échappement.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION DE CARBURANT DANS UNE LIGNE D'ECHAPPEMENT POUR LA REGENERATION D'UN FILTRE A PARTICULES

[0001 La présente invention concerne un dispositif d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules disposé dans la ligne d'échappement.

[0002] Une ligne d'échappement de gaz issus d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile comporte en effet généralement un filtre à particules et éventuellement un pot catalytique pour dépolluer et filtrer les gaz d'échappement avant leur libération dans l'atmosphère. Le filtre à particules permet en particulier de bloquer l'émission de particules polluantes émises par la combustion du mélange gazeux à base de carburant fourni dans la chambre de combustion. [0003] Au fur et à mesure que le filtre accumule ces particules polluantes, le contre pression augment et le filtre nécessite une régénération par élimination de ces particules. Il est donc généralement prévu une phase de régénération du filtre à particules prévoyant une forte augmentation de la température dans le filtre pour brûler les particules accumulées. Concrètement, il est par exemple recommandé d'engendrer une température de 600 °C en entrée du filtre à particules pendant au moins dix minutes : dans ces conditions, les particules sont complètement brûlées.

[0004 Une solution, qualifiée de stratégie de post-injection, consiste à déphaser l'injection du mélange carburant/air dans la chambre de combustion par rapport au positionnement des pistons. Cette solution crée de la chaleur et une forte concentration d'hydrocarbures en sortie de la chambre de combustion. En positionnant un catalyseur d'oxydation dans la ligne d'échappement en amont du filtre à particules, les hydrocarbures brûlent en traversant le catalyseur d'oxydation ce qui permet d'atteindre les températures souhaitées en entrée du filtre à particules et de brûler les particules polluantes qui remplissent le filtre. Cependant, cette solution crée de la condensation d'hydrocarbures contre les parois huilées de la chambre de combustion, ce qui change la viscosité et le vieillissement de l'huile. [0005] Une autre solution, par exemple illustrée dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 900 961 ou dans le brevet européen publié sous le numéro EP 1 582 712, consiste à prévoir un injecteur de carburant supplémentaire directement dans la ligne d'échappement en amont du catalyseur d'oxydation pour fournir un exotherme. Mais lorsque la ligne d'échappement n'est pas suffisamment chauffée, par exemple lors d'un démarrage à froid, cette solution ne peut pas fonctionner telle quelle. Il est en effet nécessaire de prévoir un élément chauffant dans l'injecteur de carburant supplémentaire pour atteindre les températures souhaitées dans la ligne d'échappement. [0006 Plus précisément, l'invention concerne donc un dispositif d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules disposé dans la ligne d'échappement, comportant une entrée d'admission de carburant raccordable à un réservoir de carburant, une chambre de réception de carburant, dite chambre de pré-injection, pour fournir un gaz apte à provoquer un échauffement par oxydation catalytique des gaz d'échappement et un élément de chauffage du carburant dans la chambre de pré-injection.

[000n Un élément chauffant à enroulement électrique prévu dans un injecteur de carburant pour moteur à combustion interne est par exemple décrit dans le brevet américain publié sous le numéro US 5,040,497.

[0008] Le problème avec ce type d'élément chauffant prévu pour chauffer le carburant dans la chambre de pré-injection de l'injecteur est qu'il faut disposer d'une résistance puissante pour chauffer rapidement et à température élevée d'importantes quantités de carburant nécessaires lors des phases de régénération du filtre à particules. De plus, le transfert de chaleur entre l'élément chauffant et le carburant injecté est lent, notamment parce que le carburant est un élément organique dont la conductivité thermique est faible. Il en résulte une efficacité énergétique assez peu satisfaisante pour le type de dispositif d'injection considéré. [0009] Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement qui permette de s'affranchir des problèmes et contraintes précités. [0010] L'invention a donc pour objet un dispositif d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules disposé dans la ligne d'échappement, comportant une entrée d'admission de carburant raccordable à un réservoir de carburant, une chambre de réception de carburant, dite chambre de pré-injection, pour fournir un gaz apte à provoquer un échauffement par oxydation catalytique des gaz d'échappement et un élément de chauffage du carburant dans la chambre de pré-injection, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau poreux conducteur de chaleur dans la chambre de pré-injection pour un chauffage homogène du carburant destiné à être injecté dans la ligne d'échappement.

[0011] Ainsi, l'utilisation d'un matériau poreux à meilleure conductivité thermique que le carburant dans la chambre de pré-injection, ce matériaux poreux étant traversé par le carburant lors du passage du carburant dans la chambre de pré-injection, permet un chauffage plus rapide et homogène du carburant destiné à être injecté dans la ligne d'échappement. Il en résulte un meilleur chauffage et un meilleur rendement énergétique.

[0012] De façon optionnelle, le matériau poreux comprend des pores de taille comprise entre 1 lm et 100 m, de préférence entre 5 pm et 20 m.

[0013] De façon optionnelle également, l'élément de chauffage est conçu pour 25 d'être porté à une température comprise entre 350°C et 500°C, de préférence 400°C.

[0014] De façon optionnelle également, le matériau poreux a une structure choisie parmi l'un des éléments de l'ensemble constitué de membranes, mousses, laines, poudres, granulés et fibres ou une combinaison de ces éléments. [0015] De façon optionnelle également, le matériau poreux est de nature métallique à forte résistance chimique et faible coefficient de dilatation.

[0016] De façon optionnelle également, le matériau poreux inclut au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué de fer, de cuivre, de nickel, de tungstène, d'aluminium, d'acier, de béryllium, de bronze et d'un superalliage.

[0017] De façon optionnelle également, le matériau poreux inclut au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué de polyamides, de polytétrafluoroéthylène, de carbone et de céramique.

[0018] De façon optionnelle également, le matériau poreux remplit la chambre de pré-injection.

[0019] De façon optionnelle également, un dispositif d'injection selon l'invention peut en outre comporter une pompe d'amenée du carburant jusqu'à la chambre de pré-injection.

[0020] Dans une variante de l'invention, l'injecteur de carburant selon l'invention est également combiné à un injecteur d'air, c'est-à-dire qu'une entrée d'air est également prévue dans l'injecteur. De ce fait, l'injecteur pourra alors être utilisé selon trois modes : injection de carburant, injection d'air ou injection mixte d'air et de carburant.

[0021] L'invention a également pour objet une installation de régénération d'un filtre à particules pour véhicule automobile, comportant un réservoir de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion comprenant un catalyseur d'oxydation et un filtre à particules, et un dispositif d'injection tel que défini précédemment, raccordé, d'une part, au réservoir de carburant et, d'autre part, à la ligne d'échappement en amont du catalyseur d'oxydation.

[0022] De façon optionnelle, une installation selon l'invention peut en outre comporter une tête d'injection de carburant dans la ligne d'échappement, cette tête d'injection étant raccordée à une sortie du dispositif d'injection et étant du type atomiseur ou évaporateur.

[0023] De façon optionnelle également, une installation selon l'invention peut en outre comporter un injecteur à haute pression de carburant dans la ligne d'échappement, cet injecteur étant raccordé à une sortie du dispositif d'injection.

[0024] L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement la structure générale d'un dispositif d'injection selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente schématiquement la structure générale d'un dispositif d'injection selon un second mode de réalisation de l'invention, et - la figure 3 représente schématiquement la structure générale d'une installation de régénération d'un filtre à particule pour véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 4 représente schématiquement la structure générale d'un dispositif d'injection selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [0025] On notera tout d'abord que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l'invention porteront les mêmes références d'une figure à l'autre. Leur description ne sera pas non plus nécessairement répétée.

[0026] La figure 1 représente schématiquement, selon un premier mode de réalisation de l'invention, un dispositif 10 d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne dans une ligne d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules disposé dans la ligne d'échappement.

[0027] Ce dispositif d'injection 10 comporte une entrée 12 d'admission de carburant. Cette entrée 12 est spécifiquement conçue pour être raccordée à un réservoir de carburant destiné principalement à alimenter une chambre de combustion du moteur à combustion interne. Le dispositif d'injection 10 comporte aussi une chambre 14 de réception de carburant pour fournir un gaz apte à provoquer un échauffement par oxydation catalytique des gaz d'échappement (i.e. un exotherme) et un élément 16 de chauffage du carburant dans la chambre de réception 14. Cette chambre de réception du carburant est généralement appelée chambre de pré-injection.

[0028] La chambre de pré-injection 14 comporte un matériau poreux 18 conducteur de chaleur pour un chauffage homogène du carburant destiné à être injecté dans la ligne d'échappement. De préférence, le matériau poreux 18 remplit toute la chambre de pré-injection 14 pour optimiser sa surface de contact avec le carburant circulant dans la chambre de pré-injection 14. En outre, l'élément de chauffage 16 est également adapté pour chauffer le matériau poreux 18. En pratique, l'élément de chauffage 16 est par exemple une résistance, une bougie, un enroulement électrique ou équivalent.

[0029] Enfin, le dispositif d'injection 10 comporte une sortie 20 pour la fourniture, par exemple par vaporisation ou par atomisation, de carburant chauffé à l'état gazeux.

[0030] Le matériau poreux 18 comporte des pores dont la taille varie entre 1 pm et 100 m. De préférence, la taille des pores varie entre 5 lm et 20 m. Cette taille de pores est suffisamment petite pour permettre d'accélérer le chauffage du carburant dans la chambre de pré-injection 14 en augmentant la surface de contact entre le matériau poreux 18 conducteur de chaleur et le carburant circulant dans le dispositif d'injection 10. En effet, lorsque le carburant pénètre dans la chambre de pré-injection 14, le matériau poreux 18 est déjà à la température de l'élément de chauffage 16. Le carburant entre donc en contact avec une surface importante de matériau poreux 18 à une température élevée, ce qui facilite sa montée en température rapide. La taille des pores est aussi suffisamment grande pour éviter tout phénomène de contre-pression (par perte de charge) qui risquerait de contraindre mécaniquement le dispositif d'alimentation en carburant de ce dispositif d'injection 10. [0031] La chambre de pré-injection 14 et le matériau poreux 18 sont chauffés par l'élément de chauffage 16 à une température permettant au carburant d'atteindre rapidement une température suffisante pour provoquer une oxydation catalytique des gaz d'échappement dans un catalyseur d'oxydation disposé dans la ligne d'échappement en aval de l'injecteur 10. La température de l'élément de chauffage 16 est ainsi comprise entre 350°C et 500°C. De préférence, la température de l'élément de chauffage 16 est de 400°C. C'est une température qui permet d'atteindre ensuite les températures nécessaires pour brûler les particules polluantes dans le filtre à particules tout en évitant un chauffage trop important.

Dans ce mode de réalisation, la chambre 14 est par exemple à pression atmosphérique, ce qui permet d'éviter l'utilisation de dispositifs de mise sous pression. Cela permet aussi d'avoir un dispositif simple et peu encombrant.

[0032] De façon optionnelle, le dispositif d'injection 10 peut en outre comporter une pompe 22 d'amenée du carburant jusqu'à la chambre de pré-injection 14. Elle est située entre l'entrée 12 d'admission de carburant et la chambre de pré-injection 14 et permet de faciliter la fourniture de carburant dans le dispositif d'injection 10.

[0033] Le matériau poreux 18 a une structure de type membrane, mousse, laine, poudre, granulés, fibres ou une combinaison de ces types de structures. Plus précisément, le matériau poreux 18 a des pores ouverts, c'est-à-dire qui communiquent les uns avec les autres, afin que le carburant puisse circuler à travers ces pores et se déplacer dans la chambre de pré-injection 14 entre l'entrée 12 et la sortie 20.

[0034] La taille des pores du matériau poreux 18 peut être homogène ou non. Ainsi, par exemple, une structure de membrane peut comprendre des petits pores 25 d'un côté de la membrane et des pores plus gros de l'autre côté de la membrane.

[0035] De plus, le matériau poreux 18 est à conductivité thermique suffisamment élevée pour faciliter le chauffage du carburant. Ainsi, le transfert de chaleur entre l'élément de chauffage 16 et le carburant peut être accéléré. [0036] Le matériau poreux 18 est par exemple métallique et à forte résistance chimique et faible coefficient de dilatation. Il peut inclure du fer, du cuivre, du nickel, du tungstène, de l'aluminium, de l'acier, du béryllium, du bronze, un superalliage ou bien une combinaison de ces éléments. Par superalliage, on entend un alliage métallique, généralement à base de nickel, cobalt, fer, titane ou aluminium, présentant une excellente résistance mécanique, une bonne résistance au fluage à haute température, une bonne stabilité surfacique ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation. Comme exemple de superalliage pouvant être utilisé, on peut citer Inconel (marque déposée), Hastelloy (marque déposée), Nimonic (marque déposée), etc.

[0037] En variante, le matériau poreux 18 est par exemple non métallique, du type incluant au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué de polyamides, de polytétrafluoroéthylène, de carbone et de céramique.

[0038] La chambre de pré-injection 14 a par exemple une forme allongée, notamment cylindrique et présentant un axe longitudinal. Lorsque le dispositif d'injection 10 est monté dans un véhicule, la chambre de pré-injection 14 est disposée de préférence avec son axe longitudinal selon une direction sensiblement verticale et dans un sens tel que l'entrée 12 est disposée en bas de la chambre de pré-injection 14 et la sortie 20 est disposée en haut de la chambre de pré-injection 14. Ainsi, le carburant est introduit dans le dispositif d'injection 10 par le bas de la chambre de pré-injection 14. En étant chauffé dans la chambre de pré-injection 14, il a tendance à monter pour sortir par la sortie 20 située en haut de la chambre de pré-injection 14.

[0039] De façon optionnelle, la sortie 20 du dispositif d'injection 10 est raccordée à une tête 24 d'injection de carburant, par exemple de type atomiseur ou évaporateur. Cette tête d'injection 24 est elle-même raccordée à la ligne d'échappement destinée à être alimentée en carburant chauffé.

[0040] La figure 2 représente schématiquement un dispositif d'injection 10 selon un second mode de réalisation de l'invention. Dans ce second mode de réalisation, la tête d'injection 24 est remplacée par un injecteur à haute pression représenté par des éléments portant les références 26 à 32 et relié à la sortie 20 du dispositif d'injection 10.

[0041] Cet injecteur à haute pression comporte une tête d'injection 26, de préférence multicanaux pour permettre une bonne dispersion dans la ligne d'échappement. Il comporte également une aiguille d'injection 28 susceptible d'être actionnée par un actionneur 30. L'aiguille d'injection 28 ferme les canaux de la tête d'injection 26 par appui d'un ressort 32 sur l'aiguille 28. Lorsqu'il est nécessaire d'injecter du carburant chauffé dans la ligne d'échappement, l'actionneur 30 tire sur le ressort 32 pour libérer les canaux de la pression de l'aiguille d'injection 28. [0042] Le dispositif d'injection 10, selon le premier ou le second mode de réalisation présenté précédemment, est destiné à être installé dans un véhicule automobile, plus précisément dans une installation de régénération d'un filtre à particules d'un tel véhicule automobile conçue pour brûler les particules polluantes retenues par le filtre à particules et s'y accumulant. Ce type de dispositif d'injection est particulièrement bien adapté à une installation de régénération d'un filtre à particules Diesel comportant un catalyseur d'oxydation Diesel.

[0043] Une telle installation est représentée schématiquement sur la figure 3. Elle comporte tout d'abord un réservoir 34 de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion 36 d'un moteur à combustion interne. Elle comporte aussi une ligne 38 d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion 36, cette ligne d'échappement 38 comprenant un catalyseur d'oxydation 40 et un filtre à particules 42. Enfin, elle comporte un dispositif d'injection 10, tel que l'un de ceux décrits précédemment, raccordé, d'une part, au réservoir de carburant 34 et, d'autre part, à la ligne d'échappement 38 en amont du catalyseur d'oxydation 40 dans le sens de l'écoulement des gaz d'échappement.

[0044] Dans une variante de réalisation non illustrée, le revêtement catalytique peut être imprégné dans le filtre à particules qui joue alors à la fois le rôle de catalyseur d'oxydation et de filtre. [0045] Dans une variante de réalisation non illustrée, n'importe quel catalyseur ayant une capacité à promouvoir une réaction d'oxydation peut être considéré au lieu d'un catalyseur d'oxydation. Il suffit que le catalyseur soit capable d'une oxydation totale pour générer une forte exotherme pour régénérer le filtre à particules. Des exemples de tels catalyseurs incluent par exemple un catalyseur trois-voies, un piège à NOx, un catalyseur de réduction catalytique dit SCR. La charge catalytique peut être alors imprégnée sur un monolithe séparé, placé en amont du filtre à particules, de préférence dans la même enveloppe que celui-ci, ou directement imprégnée sur tout ou partie des parois du filtre à particules. [0046] De façon connue, le filtre peut être dit additivé, c'est-à-dire qu'un additif est alors ajouté par exemple dans le carburant, ce carburant aidant à la réaction de combustion. Cette réaction peut également être favorisée par une imprégnation spécifique du filtre à particules.

[0047] Le catalyseur d'oxydation 40 permet de créer un surchauffement des gaz d'échappement du moteur à l'aide du carburant gazeux fourni par le dispositif d'injection 10 et d'atteindre ainsi une température de 600°C en entrée du filtre à particules 42.

[0048] Le filtre à particules 42 est disposé en fin de ligne d'échappement 38, en aval du catalyseur d'oxydation 40. Il est apte à filtrer les particules de CO et HC produites par le moteur à combustion interne. Les gaz d'échappement sont ensuite dirigés vers l'extérieur du véhicule.

[0049] L'ensemble constitué du catalyseur d'oxydation 40 et du filtre à particules 42 pourrait être réalisé par un unique dispositif de type filtre à particules catalysé.

[0050] On notera aussi que, de façon avantageuse, un capteur 44 de mesure de température est situé à proximité du dispositif d'injection 10 pour surveiller que l'environnement proche de ce dispositif d'injection 10 est suffisamment chaud pour éviter de le chauffer avec l'élément de chauffage 16. En effet, si le carburant gazeux est par exemple déjà à une température d'au moins 350°C, il n'est pas nécessaire de chauffer le dispositif d'injection 10 : l'oxydation catalytique aura lieu correctement dans le catalyseur d'oxydation 40 de la ligne d'échappement 38. En revanche, si la température du carburant gazeux est inférieure à 350°C, par exemple lors des phases de démarrage mais plus généralement dans un moteur Diesel où la température des gaz est relativement froide, il faut alors chauffer le dispositif d'injection 10. Le capteur 44 est par exemple un thermocouple.

[0051] Le capteur 44 sert aussi à vérifier que la température en entrée du catalyseur d'oxydation 40 est bien supérieure à une température d'amorçage prédéfinie, typiquement 150°C. En effet, si la température était inférieure à 150°C, on risquerait d'engendrer une cokéfaction dans le catalyseur d'oxydation 40 ou de la fumée en sortie du catalyseur.

[0052] Enfin, un système de commande 46 apte à commander la température de l'élément de chauffage 16 du dispositif d'injection 10 est prévu dans l'installation. Ce système de commande 46 peut également être conçu pour commander l'injection de carburant à partir du réservoir 34 vers la chambre de pré-injection 14 du dispositif d'injection 10 et l'injection de carburant gazeux depuis le dispositif d'injection 10 vers la ligne d'échappement 38. Ces différentes commandes du système de commande 46 sont réalisées notamment en fonction des données du capteur 44.

[0053] II apparaît clairement qu'un dispositif d'injection et qu'une installation de régénération de filtre à particules tels que décrits précédemment permettent de réduire la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer le carburant circulant dans le dispositif d'injection.

[0054] En outre, le carburant peut être chauffé de façon plus homogène : on évite ainsi de créer des gradients de température dans le carburant, généralement sources de cokéfaction dans les zones à très fortes températures, évaporation partielle ou gaspillage d'énergie.

[0055] On gagne aussi en flexibilité dans la quantité de carburant à injecter par une meilleur maîtrise de la température : il n'est en effet plus nécessaire d'injecter rapidement le carburant pour éviter le phénomène de cokéfaction. [0056] Par ailleurs, on notera qu'aucune modification particulière de l'architecture de l'installation n'est nécessaire pour mettre en oeuvre l'invention, rendant cette solution particulièrement bon marché.

[0057] Une variante tout particulièrement avantageuse de l'invention est illustrée à la figure 4. Cette variante diffère essentiellement de la variante illustrée à la figure 1 en ce qu'il est prévu une conduite 50, alimentée par des gaz 51, cette alimentation étant contrôlée par une vanne 52. Dans cette variante, on notera de plus qu'avantageusement, le carburant est injecté à proximité de la tête de l'injecteur, et récupéré du côté opposé de sorte qu'un mélange entre l'air et le carburant soit permis au sein même de l'injecteur.

[oo58] Par rapport à la variante précédente, cette variante à double injection permet d'utiliser l'air comme vecteur du carburant, sans qu'il soit besoin de porter le carburant à sa température d'évaporation, donc avec un moindre besoin en énergie de chauffage. De plus, ceci réduit le risque de formation de dépôt de carburant (connu sous le nom de coking).

[0059] Par gaz, il peut être entendu de l'air frais , récupéré par une quelconque entrée d'air du véhicule. Toutefois, cet air est de préférence récupéré à l'admission du moteur, en sortie d'un compresseur ou au niveau de la ligne dite EGR au moyen de laquelle une partie des gaz d'échappement sont réintroduits à l'admission du moteur, ces gaz d'échappement nécessitant par définition une moindre énergie pour être porté à haute température compte tenu de leur température initiale.

[0060] Avec un tel injecteur mixte , on peut alors de multiples modes opérationnels. Ainsi, lorsqu'il est jugé nécessaire de procéder au chauffage des organes de dépollution, pour les amorcer ou les régénérer, un calculateur du véhicule peut déclencher l'injection de gaz chaud dans la ligne d'échappement, ces gaz étant alors chauffés à une température plus proche de celle à laquelle l'amorçage est possible voire à une température plus proche de celle à laquelle la régénération est possible. [0061] En complément, l'injection d'air chaud seul peut (à plus de 300°C par exemple) peut permettre d'amorcer la régénération d'un filtre à particules, cette injection étant alors suivie d'une phase en mode mixte avec simultanément injection d'air et de carburant. [0062] Une stratégie analogue peut être employée pour régénérer un piège à NOx notamment pour les phases de désulfatage.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (10) d'injection de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion (36) d'un moteur à combustion interne dans une ligne (38) d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion pour la régénération d'un filtre à particules (42) disposé dans la ligne d'échappement, comportant une entrée (12) d'admission de carburant raccordable à un réservoir de carburant (34), une chambre (14) de réception de carburant, dite chambre de pré-injection, pour fournir un gaz apte à provoquer un échauffement par oxydation catalytique des gaz d'échappement et un élément de chauffage (16) du carburant dans la chambre de pré-injection (14), caractérisé en ce qu'il comporte un matériau poreux (18) conducteur de chaleur dans la chambre de pré-injection (14) pour un chauffage homogène du carburant destiné à être injecté dans la ligne d'échappement (38).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le matériau poreux (18) comprend des pores de taille comprise entre 1 pm et 100 m, de préférence entre 5 pm et 20 m.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l'élément de chauffage (16) est conçu pour d'être porté à une température comprise entre 350°C et 500°C, de préférence 400°C.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau poreux (18) a une structure choisie parmi l'un des éléments de l'ensemble constitué de membranes, mousses, laines, poudres, granulés et fibres ou une combinaison de ces éléments.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau poreux (18) est de nature métallique à forte résistance chimique et faible coefficient de dilatation.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le matériau poreux (18) inclut au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué de fer, de cuivre, denickel, de tungstène, d'aluminium, d'acier, de béryllium, de bronze et d'un superalliage.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau poreux (18) inclut au moins l'un des éléments de l'ensemble constitué de polyamides, de polytétrafluoroéthylène, de carbone et de céramique.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le matériau poreux (18) remplit la chambre de pré-injection (14).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre une pompe (22) d'amenée du carburant jusqu'à la chambre de pré- injection (14).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également une entrée de gaz tel que de l'air ou des gaz d'échappement.
11. Installation de régénération d'un filtre à particules (42) pour véhicule automobile, comportant un réservoir (34) de carburant d'alimentation d'une chambre de combustion (36) d'un moteur à combustion interne, une ligne (38) d'échappement de gaz issus de cette chambre de combustion (36) comprenant un catalyseur ayant une capacité à promouvoir une réaction d'oxydation (40) et un filtre à particules (42), et un dispositif d'injection (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, raccordé, d'une part, au réservoir de carburant (34) et, d'autre part, à la ligne d'échappement (38) en amont du catalyseur (40).