FR2964414A1 - Dispositif de dosage d'un agent actif/additif, tel qu'un agent reducteur dans la veine des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Dispositif pour introduire de façon dosée un agent actif/ additif, notamment un agent réducteur (110) dans une veine de gaz d'échappement (12) d'un moteur à combustion interne. Le dispositif comporte un module de dosage (18). L'agent actif/additif (110) qui est notamment un agent réducteur, est transporté soit sans milieu vecteur, soit par une première veine partielle (108.1) d'un milieu vecteur (108). Une seconde veine partielle (108.2) du milieu vecteur (108), arrive séparément de la première veine partielle (108.1) au point de dosage (14).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif pour introduire par dosage un agent actif/additif, notamment un agent réducteur dans la veine des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant, un module de dosage. Etat de la technique Pour tenir compte de la réglementation des gaz d'échappement, qui sera plus rigoureuse les prochaines années, il faut réduire entre autres la teneur en oxydes d'azote dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, notamment de moteurs à combustion interne à auto-allumage. Dans les systèmes de post-traitement des gaz d'échappement, il s'est développé un procédé de réduction des oxydes d'azote par réduction catalytique sélective (appelée réduction SCR). Le procédé de réduction SCR réduit les oxydes d'azote avec un agent actif/additif, notamment un milieu réduisant les émissions polluantes en azote et en hydrogène. Comme milieu réduisant les émissions polluantes, on utilise fréquemment une solution aqueuse d'urée (appelée en abrégé solution HWL) donnant par décomposition thermique de l'urée, comme matière première d'agent réducteur, de l'ammoniac à l'état gazeux NH3 constituant l'agent réducteur proprement dit. Un système de dosage introduit cet agent réducteur des émissions polluantes dans la veine des gaz d'échappement. L'agent réduisant les matières polluantes est stocké dans un réservoir pour être fourni à un module de dosage par un système d'alimentation et assurer l'injection, par exemple dans la conduite des gaz d'échappement du système de gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Or, la solution aqueuse d'urée est un liquide susceptible de geler de sorte qu'aux basses températures, la teneur en urée est bloquée par le gel. Par exemple, la solution aqueuse d'urée eutectique disponible sous la marque "AdBlue", gèle à des températures inférieures à -11 °C. Pour disposer d'une quantité suffisante d'agent réducteur d'émissions polluantes en un temps acceptable pour des températures extérieures basses, inférieures à environ -11 °C, il faut prévoir une isolation et des systèmes de chauffage compliqués du réservoir

2 d'alimentation et du module de dosage/module de transfert de l'agent réducteur. L'inconvénient de ces solutions, réside dans le coût élevé du système de chauffage, complexe, ainsi que de l'encombrement et du poids qu'il représente et qui finalement influence de manière négative la consommation en carburant d'un véhicule automobile. La perte de puissance du système de chauffage occasionne par le gel, une augmentation du volume et la cristallisation de l'urée aux basses températures extérieures, produisant des dommages dans le réservoir et dans les composants, tels que la pompe et autres dispositifs du système de post-traitement des gaz d'échappement. Le document WO 2004/069385 Al décrit un procédé permettant d'abaisser le point de congélation de la solution d'agent réducteur contenant de l'urée ; selon ce document, on ajoute une combinaison d'ammonium, notamment du formiate d'ammonium à l'agent réducteur contenant de l'urée. Cela signifie toutefois qu'il faut stocker un produit supplémentaire et prévoir des installations d'alimentation complémentaires dans le véhicule et à l'extérieur de celui-ci. En outre, le formiate d'ammonium ajouté en plus, dégage de l'acide formique à des températures supérieures à 300°C qui est très fortement corrosif. La déshydratation du formiate d'ammonium engendre du formamide, dangereux qui constitue un risque pour la santé. Le document DE 198 19 579 décrit un système de dosage d'agent réducteur comportant un réservoir sous pression. Le réservoir sous pression est équipé d'une membrane chargée par un ressort agissant sur l'agent réducteur contenu dans le réservoir accumulateur sous pression de sorte que l'agent réducteur sera fourni sous pression à partir du réservoir accumulateur sous pression pour alimenter une unité de dosage. Le réservoir accumulateur sous pression sert au stockage intermédiaire de l'agent réducteur pour son dosage dans des quantités appropriées. Pour avoir une très bonne pulvérisation de l'agent réducteur dosé dans la conduite des gaz d'échappement, par exemple la solution aqueuse d'urée (solution HWL) qui est le produit AdBlue (marque déposée), on utilise le principe d'une pulvérisation bi-matière.

3 Pour cela, on mélange de l'air comprimé et l'agent réducteur dans une chambre de mélange. Ce mélange est fourni par une conduite de dosage à l'installation des gaz d'échappement pour être introduit dans l'installation des gaz d'échappement ou système des gaz d'échappement, à l'aide d'un tube de pulvérisation. Le tube de pulvérisation comporte un certain nombre de perçages par lesquels l'agent réducteur est finement pulvérisé avec l'air comprimé dans le gaz d'échappement. L'inconvénient de ce procédé, est que pour de faibles quantités dosées d'agent réducteur, trop d'eau de l'agent réducteur se vaporise dans la conduite de dosage et dans le tube de pulvérisation et cette eau évaporée est entraînée par l'air comprimé. La concentration en urée dans l'agent réducteur augmente ainsi de façon gênante et lorsque la concentration dépasse la limite de saturation, des cristaux solides d'urée se déposent dans la conduite et dans le tube. Le développement des cristaux peut entraîner dans les cas les plus défavorables, le bouchage du tube en partant de sa surface enveloppe, rendant le système inutilisable. Pour éviter le développement gênant des cristaux pour de faibles quantités dosées, on réduit la quantité d'air comprimé fourni, ce qui réduit le taux d'évaporation de l'eau de l'agent réducteur. On évite ainsi le développement des cristaux. Toutefois, la quantité d'air comprimé ainsi réduite, ne suffit plus pour avoir une pulvérisation suffisante bi-matière, si bien que la préparation du brouillard ne répond plus aux exigences.

Exposé et avantages de l'invention Pour éviter ces inconvénients, l'invention a pour objet un dispositif de dosage du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que, - l'agent actif/ additif, notamment l'agent réducteur est transporté, * soit par une première veine partielle d'un milieu vecteur et une seconde veine partielle du milieu vecteur est transportée séparément de la première veine partielle, vers un point d'introduction par dosage, * soit l'agent réducteur est conduit sans milieu vecteur jusqu'à un point d'introduction par dosage pour être réuni à cet endroit au

4 milieu de pulvérisations, fournies séparément, avec le milieu vecteur fourni séparément. Ainsi, en d'autres termes, selon l'invention, on sépare la quantité d'air comprimé nécessaire au transport de l'agent réducteur tel que par exemple l'agent AdBlue (marque déposée) d'une autre quantité d'air comprimé nécessaire pour pulvériser l'agent réducteur, c'est-à-dire pour former le brouillard de pulvérisation de manière séparée de l'installation des gaz d'échappement. La première quantité d'air nécessaire au transport de l'agent réducteur tel que par exemple l'agent AdBlue (marque déposée), notamment une première quantité d'air comprimé est ainsi significativement plus petite qu'une seconde quantité d'air comprimé nécessaire, notamment une seconde quantité d'air comprimé nécessaire pour pulvériser l'agent réducteur. Selon une première caractéristique de l'invention, l'agent réducteur, notamment l'agent AdBlue (marque déposée), est transporté dans la conduite de dosage avec une première faible quantité d'air comprimé. Comme cette première quantité d'air, notamment la première quantité d'air sous pression utilisée pour le transport de l'agent réducteur, est faible par comparaison aux quantités d'air de transport (air vecteur) utilisées jusqu'alors, cela réduit de manière significative l'évaporation de l'eau de l'agent réducteur par la réduction significative de la première quantité d'air sous pression nécessaire au transport évitant ainsi le développement des cristaux. L'autre quantité d'air, c'est-à-dire la seconde quantité d'air sous pression servant à pulvériser l'agent réducteur, est fournie par une seconde conduite distincte de la conduite de dosage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'agent actif/additif, notamment l'agent réducteur est transporté sans air comprimé à travers l'installation de dosage jusqu'à l'installation des gaz d'échappement. La réunion de l'agent réducteur et de l'air comprimé nécessaire à la pulvérisation, se fait seulement dans l'installation des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Selon une caractéristique de l'invention, on fournit l'agent actif/additif et l'air comprimé à un module de dosage d'un dispositif d'introduction par dosage d'un agent actif/additif, notamment d'un agent réducteur dans la conduite des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Une vanne de dosage du module de dosage est commandée par une unité de commande pour mesurer la quantité précise d'agent réducteur. Dans le module de dosage, on divise 5 la veine d'air comprimé en deux veines partielles d'air comprimé. La plus petite des deux veines partielles d'air comprimé qui correspond par exemple à un débit de 5 1/min, est utilisée pour transporter l'agent actif/additif, notamment l'agent réducteur. Cette première veine partielle d'air comprimé arrive dans la chambre de mélange du module de dosage pour y rencontrer l'agent réducteur et transporter celui-ci par une première partie de la conduite de dosage. La plus grande des deux veines partielles d'air comprimé qui correspond par exemple à un débit de 15 1/min, est fournie séparément à travers la seconde partie de la conduite de dosage, distincte de la première partie de la conduite de dosage jusqu'à l'installation des gaz d'échappement. Juste avant le point d'introduction par dosage dans la conduite ou système des gaz d'échappement du moteur à combustion interne ou dans l'installation de gaz d'échappement, on réunit de nouveau les deux veines partielles d'air comprimé.

Comme l'agent actif/additif, notamment l'agent réducteur est transféré avec une quantité réduite d'air comprimé, à savoir la première veine partielle d'air comprimé, on évite le développement des cristaux. Cela garantit une bonne préparation du brouillard de pulvérisation, car ainsi la seconde veine partielle d'air comprimé, plus importante, fournie de manière séparée, arrivant au point de préparation de la pulvérisation, c'est-à-dire au point d'introduction par dosage de l'agent actif/additif, notamment de l'agent réducteur, reconstitue toute la veine d'air comprimé disponible. En aval du point de division formant les deux veines partielles d'air comprimé dans le module de dosage, il y a chaque fois un point de dosage dans les chemins de passage dont la section est dimensionnée pour qu'en tenant compte de toutes les pertes de pression en aval dans le système de conduite, on réalise la répartition souhaitée entre les veines partielles, par exemple selon le rapport 1 : 3, comme cela a été indiqué ci-dessus.

6 Les deux parties de la conduite de dosage constituent des volumes distincts traversés chaque fois par un milieu respectif. Les deux parties de la conduite de dosage peuvent être réalisées par exemple sous la forme de conduites séparées l'une de l'autre ou de deux tuyaux séparés l'un de l'autre. Mais il est également possible de séparer les deux conduites de dosage sous la forme d'un tube à double paroi ou d'un tuyau à double paroi dans une même conduite. Pour garantir que même lorsque le véhicule est arrêté et que le système de dosage est à l'arrêt et qu'en l'absence de la veine d'air comprimé, l'agent actif/additif, notamment l'agent réducteur ne passe pas dans le circuit de pression du véhicule, le module de dosage est par exemple équipé d'un clapet antiretour. On améliore la précision du dosage de l'agent actif/additif, notamment de l'agent réducteur à l'aide d'un capteur de pression différentielle ou capteur de différence de pression intégré dans le module de dosage. Le capteur de pression différentielle (ou de différence de pression), détermine la différence de pression entre l'agent actif/additif, c'est-à-dire l'agent réducteur en amont de la vanne de dosage et la pression de cet agent en aval de la vanne de dosage. La pression en aval de la vanne de dosage peut être détectée dans la conduite d'air comprimé reliée à la chambre de mélange du module de dosage en aval du point d'étranglement ou directement dans la chambre de mélange. Le signal de pression peut servir à commander de manière plus précise la dose d'agent réactif, c'est-à-dire par exemple la dose d'agent AdBlue (marque déposée). L'utilisation d'un capteur de pression différentielle permet de saisir à l'aide d'un unique capteur à la fois les éventuelles variations de la quantité dosée à cause des variations de pression dans le système de l'agent actif/additif et aussi des variations de pression dans le système d'air comprimé et de corriger le cas échéant ces variations. Le capteur de pression différentielle envoie un signal à l'unité de commande qui effectue une correction de la quantité dosée en fonction de la différence de pression effectivement déterminée en modifiant de manière appropriée la durée d'ouverture ou en modifiant la fréquence de la vanne de dosage. Si la pression différentielle réelle Apréel 5 est différente de la pression différentielle de consigne Apcons, on adapte la durée d'ouverture de la vanne de dosage suivant la formule ci-après :

tDO, réel = tDO, cons V(Apcons / APréel ) De manière analogue, on peut adapter la fréquence suivant la formule : (réel = f cons (Ap cons / AP réel ) 10 Selon un autre développement de l'invention, l'agent actif/additif, c'est-à-dire l'agent réducteur et toute la veine d'air comprimé sont fournis séparément à l'installation de gaz d'échappement. Ce n'est qu'au point où se fait la pulvérisation, c'est-à- 15 dire au point d'introduction par dosage, que l'agent actif/additif, c'est-à-dire l'agent réducteur et l'air comprimé fourni séparément de l'agent réducteur, seront réunis. La fourniture séparée de l'agent actif/additif, c'est-à-dire de l'agent réducteur et de l'air comprimé interdit toute formation de cristaux, car l'agent réducteur n'arrive plus en contact 20 avec l'air comprimé et ne risque pas de se déshydrater. Comme indiqué déjà ci-dessus en relation avec les caractéristiques développées ci-dessus, on peut prévoir en option un clapet antiretour intégré dans la conduite d'air comprimé. De la même manière, à l'aide d'un capteur de pression différentielle (ou capteur de 25 différence de pression) comme déjà présenté ci-dessus en relation avec les caractéristiques développées, on détermine une différence de pression au niveau de la vanne de dosage en amont et en aval de celle-ci. Le signal de la différence de pression peut être utilisé pour améliorer la précision du dosage comme cela a déjà état évoqué ci-dessus. 30 La conduite de dosage qui, selon les caractéristiques de la solution de l'invention déjà développées ci-dessus, se compose d'une première partie et d'une seconde partie distincte de la première, peut être par exemple réalisée comme un tube à double paroi ou un tuyau à double paroi. La conduite de dosage comporte par exemple un tuyau 35 intérieur et un tuyau extérieur fermés par un même bouchon à

8 l'extrémité du tube de pulvérisation venant en saillie dans la conduite des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Le tube ou conduite, à l'intérieur, transporte par exemple selon cette caractéristique, le mélange agent réducteur/ air comprimé avec la petite veine partielle d'air comprimé. La partie située à l'extérieur, c'est-à-dire la seconde partie de la conduite de dosage, assure le passage de la seconde veine partielle d'air comprimé, plus grande servant à la pulvérisation (veine partielle massique d'air comprimé). A l'extrémité du tuyau à l'intérieur, il y a des orifices en direction du tuyau extérieur pour permettre de réunir le mélange agent réducteur/ air comprimé et la seconde veine partielle d'air comprimé pour la pulvérisation. Juste en amont du bouchon qui ferme les deux tuyaux, le tuyau ou tube extérieur comporte des orifices ou perçages débouchant dans les gaz d'échappement. Ces orifices peuvent être réalisés par exemple sous la forme d'orifices d'éjection (ou orifices d'injection) répartis suivant une répartition à 45°, c'est-à-dire qu'il peut s'agir de 8 perforations ou orifices ayant chacun un diamètre par exemple de 0,5 mm. Au niveau de ces orifices, l'agent réducteur sera pulvérisé avec la seconde veine partielle d'air comprimé, plus grande, dans la conduite des gaz d'échappement, c'est-à-dire dans la veine des gaz d'échappement du moteur à combustion interne par une injection dosée. Selon une autre caractéristique de la conduite de pulvérisation, celle-ci comporte un tube intérieur et un tube extérieur fermés par un bouchon commun à l'extrémité du tube de pulvérisation.

Alors que la partie extérieure du tuyau ou du tube assure le transfert du mélange agent réducteur/air comprimé à l'aide de la première veine partielle d'air comprimé, c'est-à-dire la petite veine partielle d'air comprimé, le tuyau ou tube intérieur est traversé par la plus grande veine massique d'air comprimé, c'est-à-dire la seconde veine partielle d'air comprimé. A l'extrémité du tube intérieur, il y a des orifices débouchant à l'intérieur du tube extérieur pour réunir les deux veines partielles d'air comprimé et l'agent réducteur. Juste en amont du bouchon fermant le tube de pulvérisation, le tube ou tuyau extérieur comporte des orifices permettant la sortie de l'agent réducteur sous la forme d'une fine

9 pulvérisation dans la conduite des gaz d'échappement. Ces orifices sont par exemple réalisés sous la forme d'orifices d'éjection (orifices d'injection) répartis à titre d'exemple sous la forme de 8 perçages avec un écart angulaire de 45° à la périphérie du tuyau extérieur ; ces perçages ont par exemple un diamètre de 0,5 mm. L'agent réducteur pénètre à travers ces orifices dans la conduite des gaz d'échappement sous la forme d'une pulvérisation finement divisée. Selon un autre développement du tube de pulvérisation pour introduire par dosage un agent actif/additif, notamment un agent réducteur dans la conduite des gaz d'échappement, on peut utiliser un tube intérieur et un tube extérieur et ces deux tubes ou tuyaux sont fermés par un même bouchon. Le tube intérieur assure le passage d'un mélange agent réducteur/air à l'aide de la première veine partielle d'air comprimé, dérivée, alors que le tuyau ou tube extérieur assure le passage de la plus grande veine partielle d'air comprimé nécessaire à la pulvérisation. Entre le tube intérieur et le tube extérieur, il y a des entretoises qui définissent la section de passage et servent à fixer le tube intérieur dans le tube extérieur. Ces entretoises peuvent être disposées de manière inclinée par rapport à la direction axiale ou direction globale de circulation des fluides pour appliquer un mouvement de rotation aux veines de fluide et favoriser le mélange entre l'air comprimé et l'agent réducteur. Selon le développement, le tube intérieur arrive à l'orifice du tube extérieur pour que les deux veines partielles d'air comprimé et l'agent réducteur puissent se combiner. A l'extrémité du tube extérieur, on peut par exemple prévoir un bouchon fixé par des entretoises au tube extérieur. Ces entretoises peuvent, comme déjà indiqué ci-dessus, être inclinées par rapport à la direction de passage des fluides pour induire dans le mélange formé par l'agent réducteur et l'air comprimé, une certaine rotation optimisant la pulvérisation de l'agent réducteur qui se fait ensuite avec la seconde veine partielle d'air comprimé, plus importante. Entre le bouchon et le tube extérieur, on a notamment un intervalle annulaire par lequel le mélange d'air comprimé et d'agent réducteur arrive à l'extrémité ouverte du tube extérieur pour y être

10 fourni à l'état finement pulvérisé comme brouillard dans la conduite des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tube de pulvérisation comporte un même bouchon à l'extrémité des deux tubes ou tuyaux pour boucher à la fois le tube intérieur et le tube extérieur. Le tube extérieur assure le passage du mélange air comprimé/agent réducteur avec la première petite veine partielle d'air comprimé alors que la plus grande, c'est-à-dire la seconde veine partielle d'air comprimé, passe par le tube ou tuyau intérieur. Entre le tube intérieur et le tube extérieur, il y a des entretoises fixant le tube intérieur dans le tube extérieur. Le tube intérieur se termine par un orifice de façon que les deux veines partielles d'air comprimé et l'agent réducteur, puissent se réunir. Suivant une autre caractéristique du développement de l'invention ci-dessus, le tube de pulvérisation comporte également un tube intérieur et un tube extérieur fermés par un bouchon commun à l'extrémité du tube de pulvérisation. La veine d'air comprimé passe dans le tube extérieur de l'ensemble des deux tubes et cette veine d'air comprimé sert à pulvériser l'agent réducteur. Le tube intérieur assure le passage exclusif de l'agent actif/additif, c'est-à-dire dans le cas présent, de l'agent réducteur. A l'extrémité du tube intérieur, il y a un clapet antiretour chargé par un ressort. L'agent actif/additif arrive ainsi jusqu'à l'extrémité du tube intérieur sans être en contact avec de l'air, ce qui évite toute déshydratation excluant tout développement de cristaux. De manière avantageuse, le clapet antiretour comporte un organe de soupape en forme d'aiguille avec un ressort de compression et un support. Le support est solidaire de l'organe de soupape en forme d'aiguille et peut par exemple être pressé, soudé ou engagé sur celui-ci. Le ressort de compression s'appuie par une extrémité contre le support et par l'extrémité opposée, contre une partie en saillie venant dans le tube intérieur. La force de ressort exercée par le ressort de compression, pousse l'organe de soupape en forme d'aiguille, contre l'extrémité du tube intérieur ce qui réalise l'étanchéité entre le tube intérieur et le tube extérieur, si bien que l'agent

11 actif/additif, notamment l'agent réducteur, ne peut venir en contact avec l'air comprimé, ces milieux restant séparés l'un de l'autre. Lorsque l'agent réducteur est introduit de manière dosée sous la forme d'un brouillard finement pulvérisé dans la veine massique des gaz d'échappement dégagés par le moteur à combustion interne, la vanne de dosage s'ouvre et la pression dans la partie de la conduite de dosage de l'agent réducteur augmente ; cette vanne de dosage équipe le module de dosage. Dès que la pression d'ouverture du clapet antiretour est dépassée, le clapet s'ouvre et l'agent réducteur arrive dans le tube extérieur dans lequel il y a la veine d'air sous pression, de sorte que les deux milieux sont ainsi évacués. La suite de l'introduction dosée de l'agent réducteur et la forme des entretoises entre le tube intérieur et le tube extérieur, ainsi que les possibilités de réalisation du bouchon suivant les caractéristiques essentiellement développées ci-dessus de l'invention, peuvent également être prévues dans ce cas. En séparant l'agent actif/additif, notamment l'agent réducteur et l'air comprimé par le clapet antiretour, on s'assure que la conduite de l'agent réducteur, ne se vide pas dans une pause de dosage (intervalle entre deux dosages) ou lorsque le véhicule, c'est-à-dire le moteur est arrêté. Ainsi, lorsque le système de dosage est arrêté, on ne risque pas la formation de cristaux dans le système de dosage. Selon toutes les caractéristiques évoquées ci-dessus, les parties de la conduite de dosage par lesquelles passe l'agent actif/additif et en particulier l'agent réducteur, peuvent avoir une surface attractive ou attirant l'agent réducteur. Ainsi, l'agent réducteur pourra par exemple former un film de paroi qui se répartit régulièrement à la surface. Du fait de la répartition régulière, on arrive à une bonne homogénéisation dans le temps de la dose fournie, ce qui est avantageux pour une pulvérisation régulière bi-matière.

A la place de la structure de la surface qui attire l'agent réducteur, comme indiqué ci-dessus, on peut également avoir une surface répulsive, repoussant l'agent réducteur pour le tube ou conduite de dosage. Il en résulte que l'agent réducteur ne forme pas de film de paroi, mais est transporté à l'état de gouttelettes. On diminue ainsi la surface de l'agent réducteur et ainsi la surface de contact entre

12 l'agent réducteur et l'air comprimé, par une réduction significative. Cette réduction significative de la surface de contact, diminue le taux d'évaporation de l'eau de l'agent actif/additif, en particulier de l'agent réducteur, ce qui réduit d'autant, de manière significative, le risque de développement de cristaux. Il est également possible de combiner une structure attirant l'agent réducteur et une structure repoussant l'agent réducteur pour les surfaces. Par exemple, toutes les conduites traversées par l'agent réducteur jusque directement avant l'extrémité de la conduite de dosage de l'agent réducteur, peuvent avoir une structure répulsive ce qui, comme développé ci-dessus, réduit de manière significative le risque de développement de cristaux. Dans la zone d'extrémité de la conduite ou du tube de dosage, sa surface après la réunion de l'agent réducteur et de toute la veine d'air comprimé, sera conçue pour attirer l'agent réducteur, ce qui favorise l'homogénéisation du brouillard de pulvérisation, ainsi que la pulvérisation elle-même. Dessins Des exemples de dispositif d'introduction par dosage d'un agent actif/additif, notamment d'un agent réducteur dans la veine des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, seront décrits ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un système de dosage avec une alimentation en air comprimé dans un véhicule automobile, - la figure 2 montre la structure d'un module de dosage d'une conduite de dosage et d'un tube de dosage selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 montre une variante de réalisation de la figure 2, complétée par un capteur de pression, - la figure 4 montre un autre mode de réalisation d'un module de dosage d'une conduite de dosage et d'un tube de dosage correspondant à un second mode de réalisation de la solution proposée par l'invention,

13 - la figure 5 montre un premier et un second tube d'une conduite de dosage l'un dans l'autre et qui débouchent dans un tube de pulvérisation, - la figure 6 montre une variante du premier mode de réalisation de la solution proposée par l'invention, à l'extrémité du tube de pulvérisation débouchant dans la conduite des gaz d'échappement, - la figure 7 montre une autre variante du premier mode de réalisation à l'extrémité du tube de pulvérisation débouchant dans la conduite des gaz d'échappement, - la figure 8 montre une autre variante du premier mode de réalisation avec un bouchon conique et l'intervalle annulaire qui en résulte au niveau de l'extrémité du tube de pulvérisation, - la figure 9 montre une autre variante du premier mode de réalisation avec un bouchon conique, - la figure 10 montre une autre variante du second mode de réalisation avec une vanne actionnée par le fluide dans la conduite intérieure. Description de modes de réalisation de l'invention La représentation de la figure 1 est une vue schématique d'un système de dosage assisté par de l'air pour introduire par dosage un agent actif/additif dans une veine de gaz d'échappement. Selon la figure 1 une conduite de gaz d'échappement 10 est traversée par une veine de gaz d'échappement 12 d'un moteur à combustion interne non représenté à la figure 1. Un tube de pulvérisation 14 vient en saillie dans la conduite des gaz d'échappement 10 ; comme cela est indiqué à la figure 1, le tube est coudé au-delà du point de branchement 64 et permet d'introduire un brouillard 16 d'agent réducteur pulvérisé et d'air dans la veine des gaz d'échappement 12. Une conduite de dosage 20 relie le point de branchement 64 du tube de pulvérisation 14 à un module de dosage 18. Le module de dosage 18 reçoit de l'air comprimé d'un réservoir d'air comprimé 26 relié par une conduite 24, comme cela apparaît à la figure 1 ; le module de dosage 18 reçoit également une solution aqueuse d'urée, susceptible de geler, par une conduite d'agent réducteur 22. Cette solution est prélevée dans un réservoir 28 pour être transférée par un module de transfert 30

14 dans la conduite d'agent réducteur 22 pour alimenter le module de dosage 18. La figure 2 montre un premier mode de réalisation du système de dosage assisté par de l'air selon l'invention, représenté schématiquement. Selon le premier mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 2, le module de dosage 18 est équipé d'une vanne de dosage 32. La vanne de dosage 32 comporte, d'un côté, un actionneur à commande électrique 52 et de l'autre un ressort de rappel 54. Une chambre de mélange 44 est prévue en aval de la vanne de dosage 32. Selon la figure 2, le module de dosage 18 reçoit à la fois de l'agent réducteur 110 par la conduite d'agent réducteur 22 et de l'air comprimé 108 par la conduite d'air comprimé 24. La conduite d'air comprimé 24 est équipée d'un clapet antiretour 46 en amont d'un premier point d'étranglement 48 et d'un autre ou second point d'étranglement 50. Par la conduite d'air comprimé 24 alimentée à partir du réservoir d'air comprimé 26 indiqué schématiquement à la figure 1, de l'air comprimé arrive à la fois dans la chambre de mélange 44 et aussi en partie dans la conduite de dosage 20 en deux parties du mode de réalisation de la figure 2. Dans le module de dosage 18, l'air comprimé 108 ayant passé le clapet antiretour 46, est divisé en deux veines partielles d'air comprimé 108.1, 108.2. La plus petite des deux veines partielles, traverse le premier point d'étranglement 48 ; la plus grande des deux veines partielles d'air comprimé, traverse le second point d'étranglement 50. La plus petite des deux veines partielles d'air comprimé 108.1 et 108.2 qui correspond par exemple à un débit de 5 litres normalisés/min., sert au transport de l'agent réducteur fourni à la chambre de mélange 44, par la conduite d'agent réducteur 22. La première et petite veine partielle d'air comprimé 108.1 arrive dans la chambre de mélange 44, ce mélange dans celle-ci avec l'agent réducteur 110 est fourni à la chambre de mélange 44 par la conduite d'agent réducteur 22. L'air comprimé 108 dans la chambre de mélange 44 qui provient de la première petite veine partielle d'air comprimé 108.1, sert au transport de l'agent réducteur 110 dans la première partie 40 de la

15 conduite de dosage 20. La plus grande des deux veines partielles d'air comprimé 108.2 ayant traversé l'autre point d'étranglement, c'est-à-dire le second point d'étranglement 50, est fournie à une seconde partie 42 de la conduite de dosage 20 qui, dans le mode de réalisation de la figure 2, est en deux parties. La plus grande des deux veines partielles d'air comprimé, c'est-à-dire la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2, correspond par exemple à un débit de 15 litres normalisés/min., et elle est transportée dans la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20 séparément du mélange formé de l'agent réducteur 110 et de la première veine partielle d'air comprimé 108.1, juste avant la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne, on réunit la première veine partielle d'air comprimé 108.1 et la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 servant à la pulvérisation, comme cela sera décrit ultérieurement à l'aide de la figure 5.

L'agent réducteur 110 qui est par exemple une solution aqueuse d'urée (appelée en abrégé solution HWL) ou distribuée sous le nom commercial AdBlue (marque déposée), est transporté avec la première veine partielle d'air comprimé 108.1 en quantité relativement réduite, de façon à éviter la formation de cristaux dans le système de conduite du système de dosage. On garantit ainsi une bonne préparation de la pulvérisation dans le tube de pulvérisation 14 pour introduire l'agent réducteur 110 dans la veine des gaz d'échappement 12, grâce à la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 transportée dans la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20 et qui arrive au point de préparation de la pulvérisation, c'est-à-dire à l'extrémité du tube de pulvérisation 14 pour former la veine d'air comprimé composée des deux veines partielles d'air comprimé 108.1 et 108.2. Selon l'invention, dans la solution représentée par le premier mode de réalisation, dans le module de dosage 18, on répartit les deux veines partielles d'air comprimé 108.1 et 108.2 par le premier point d'étranglement 48 et le second point d'étranglement 50 ; la section des points d'étranglement 48, 50 est choisie pour qu'en tenant compte des pertes de pression en aval, on obtienne la répartition souhaitée des deux veines partielles d'air comprimé 108.1, 108.2 de l'air comprimé 108 de préférence suivant un rapport de 1 : 3 comme indiqué ci-dessus.

16 La première partie 40 et la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20 de ce premier mode de réalisation selon la figure 2, sont réalisées par deux volumes distincts traversés chacun par un fluide. Les deux parties 40, 42 de la conduite de dosage 20 peuvent être des tubes ou des tuyaux séparés. Il est également possible de réaliser la première partie 40 et la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20, par un tuyau ou tube à double paroi constituant ainsi une seule conduite. Le clapet antiretour 46 intégré dans la conduite d'air comprimé 24 à l'intérieur du module de dosage 18, garantit que même lorsque le véhicule est arrêté et que le système de dosage ne fonctionne pas, l'agent réducteur 22 n'arrive pas dans le circuit d'air comprimé, c'est-à-dire en sens opposé au sens de passage de l'air comprimé 108 allant du réservoir d'air comprimé 26 au module de dosage 18 pour arriver dans le circuit d'air comprimé du véhicule. La figure 3 montre un développement du premier mode de réalisation de la solution selon l'invention représenté à la figure 2. Dans ce mode de réalisation de la figure 3, de l'air comprimé 108 est également fourni par la conduite d'air comprimé 24 au module de dosage 18 en même temps que l'agent réducteur 110 fourni par la conduite d'agent réducteur 22. De façon analogue au mode de réalisation de la figure 2, le présent mode de réalisation comporte en aval du clapet antiretour 46, le premier point d'étranglement 48 et le second point d'étranglement 50. La chambre de mélange 44 reçoit la première veine partielle d'air comprimé 108.1 à travers le premier point d'étranglement 48, alors que la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 arrive par le second point d'étranglement 50 dans la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20. A l'extrémité du tube de pulvérisation 14, on réunit la première veine partielle d'air comprimé 108.1 de la veine d'air 108 servant au transport de l'agent réducteur 110 et la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 de l'air comprimé 108 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110 pour former le brouillard de pulvérisation 16. Le module de dosage 18 du mode de réalisation de la figure 3 comporte un capteur de pression 56, notamment réalisé sous

17 forme de capteur de pression différentielle. Le capteur de pression 56 détermine une différence de pression 4 entre l'agent réducteur 110 en amont de la vanne de dosage 32 et en aval de la vanne de dosage 32. La pression en aval de la vanne de dosage 32 peut se mesurer dans la partie de la conduite d'air comprimé qui se situe dans la chambre de mélange 44 en aval du premier point d'étranglement 48 ou se mesurer directement dans la chambre de mélange 44. Ce signal de pression permet une commande plus précise de la quantité d'agent réducteur 110 à doser. Grâce à l'utilisation d'un capteur de pression 56, notamment réalisé sous forme de capteur de pression différentielle (ou de capteur de différence de pression), un unique capteur de pression 56 permet de corriger les éventuelles variations de la quantité dosée de l'agent réducteur 110 à introduire par dosage sous l'effet des variations de pression dans l'agent réducteur et aussi des variations de pression dans la conduite d'air comprimé 24 ou dans le réservoir d'air comprimé 26. Le capteur de pression envoie son signal de sortie à une unité de commande 57 qui corrige la quantité dosée en fonction de la différence de pression effective ou réelle 4p, en modifiant la durée d'ouverture ou en modifiant la fréquence de fonctionnement de la vanne de dosage 32.

Si la différence de pression réelle 4rée1 diffère de la différence de pression de consigne Apcons, la durée d'ouverture de la vanne de dosage 32 sera adaptée en conséquence. La durée d'ouverture de la vanne de dosage 32 varie par exemple en application de la relation suivante : tDO, réel = tDO, cons V4Pcons / 4Préel

tDO, réel = durée d'ouverture réelle de la vanne de dosage, tDO, cons = durée d'ouverture de consigne de la vanne de dosage. On peut toutefois adapter aussi la fréquence en appliquant la formule suivante :

f réel = f cons .j(Ap cons / 4p réel )

fréel = fréquence réelle, foons = fréquence de consigne.

18 La figure 4 montre un autre second mode de réalisation selon l'invention d'un système de dosage assisté par de l'air pour introduire par dosage un agent actif/additif dans une veine de gaz d'échappement.

Selon ce second mode de réalisation de la figure 4, l'agent réducteur 110 et toute la veine d'air 108 de la conduite d'air comprimé 24, arrivent séparément dans la conduite des gaz d'échappement 10. Ce n'est qu'au niveau du point de pulvérisation, c'est-à-dire à l'extrémité du tube de pulvérisation 14, que l'on réunit l'agent réducteur 110 et l'air comprimé 108 (voir à cet effet la figure 10). La fourniture séparée de l'agent réducteur 110 dans la première partie 40 de la conduite de dosage 20 et de l'air comprimé 108 ayant traversé le clapet antiretour 46 dans la seconde partie 42 de la conduite de dosage 20, exclut tout contact direct entre les deux milieux qui pourraient développer des cristaux et notamment cela exclut de réduire la concentration en eau favorisant la formation des cristaux dans l'agent réducteur 110. Dans le mode de réalisation de la figure 4, on a supprimé la chambre de mélange 44 du module de dosage 18 de la figure 3. En outre, par comparaison avec le mode de réalisation de la figure 3, on a supprimé le premier point de dosage 48 et le second point de dosage 50. Comme déjà décrit en relation avec la figure 3, une option prévoit un clapet antiretour 46 dans la conduite d'air comprimé 24. De même, le capteur de pression 56, notamment réalisé sous la forme d'un capteur de pression différentielle (ou de différence de pression), détermine la différence de pression Ap à l'entrée et à la sortie de la vanne de dosage 32. Ce capteur de pression 56, notamment réalisé sous forme de capteur de pression différentielle, fournit un signal de différence de pression comme déjà décrit ci-dessus en relation avec le mode de réalisation de la figure 3 pour améliorer la précision du dosage.

La vanne de dosage 32 comporte, de façon analogue à la vanne de dosage 32 de la figure 3, un actionneur 52 à commande électrique et un ressort de rappel 54 reconduisant la vanne de dosage 32 dans sa position de fermeture, comme dans le cas précédent. La figure 5 montre une variante de réalisation de la conduite de dosage 20 du système de dosage selon l'invention.

19 La variante de réalisation de la conduite de dosage 20 de la figure 5 comprend un tube intérieur 60 et un tube extérieur 62 ; cette variante convient à la fois pour le mode de réalisation de la figure 3 et aussi celui du mode de réalisation de la figure 4. Selon la figure 5, la conduite de dosage 20 comporte un tube intérieur 60 entouré d'un tube extérieur 62. La conduite de dosage 20 selon la figure 5 est ainsi un tube à double paroi ou un tuyau à double paroi. Le tube intérieur 60 représente par exemple la première partie de la conduite de dosage 40 à travers laquelle selon le mode de réalisation de la figure 3, une première veine partielle d'air comprimé 108.1 servant au transport de l'agent réducteur 110 selon le mode de réalisation de la figure 3 ; selon le mode de réalisation de la figure 4, il n'y a que de l'agent réducteur 110 transporté par cette première partie de la conduite de dosage et le tube extérieur 62 sert au passage soit de la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 composant la veine d'air comprimé 108 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110 ou encore au passage de toute la veine d'air comprimé 108, comme dans le mode de réalisation de la figure 4. Au point de branchement 64, dans le cas du mode de réalisation de la figure 5 la conduite de dosage 20 à double paroi comprenant le tube intérieur 60 et le tube extérieur 62, se transforme en un tube de pulvérisation 14 dont l'extrémité est munie d'un bouchon 66 pour générer le brouillard pulvérisé 16 composé de l'agent réducteur 110 et de l'air comprimé 108 en assurant la pulvérisation de façon à introduire l'agent réducteur 110 de manière dosée dans la veine des gaz d'échappement 12. La représentation de la figure 6 est une variante du premier mode de réalisation du système de dosage de l'invention représenté aux figures 1 et 2.

L'extrémité du tube de pulvérisation 14 représentée à la figure 6, est fermée par un bouchon 66. Le bouchon comporte un épaulement 80 et une surface frontale 82 fermant ainsi à la fois la première section de passage 72 du tube intérieur 60 par sa surface frontale 82 et la seconde section de passage 74 en forme d'intervalle

20 annulaire entre le tube intérieur 60 et le côté intérieur du tube extérieur 62. Selon la représentation de la figure 6, le tube intérieur 60 assure le passage de l'agent réducteur 110 et de la première veine partielle d'air comprimé 108.1. Ainsi, le tube intérieur 60 est traversé par la plus petite des deux veines partielles d'air comprimé 108.1 en transportant l'agent réducteur 110, alors que la seconde section 74 du tube extérieur 62 est traversée par la plus grande des deux veines partielles d'air comprimé 108.2 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110, séparément de l'agent réducteur 110 jusqu'au niveau du bouchon 66. Des orifices 70 sont prévus à l'extrémité du tube intérieur 60 par lesquels, la première section 72 du tube intérieur 60, communique avec la seconde section 74 du tube extérieur 62 et par lesquels le mélange formé de l'agent réducteur 110 et la première veine partielle d'air comprimé 108.1, passe dans la seconde section 74 du tube extérieur 62. Le tube extérieur 62 comporte également des orifices 68 directement en amont du bouchon 66 ; ces orifices servent d'orifices d'injection du mélange formé de l'air comprimé 108 et de l'agent réducteur 110 dans la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne. A la fois, les orifices 68 du tube extérieur 62 et les orifices 70 du tube intérieur 60, peuvent être réalisés par exemple sous la forme de 8 perçages répartis à 45° et ayant un diamètre par exemple égal à 0,5 mm, de sorte qu'au niveau de ces orifices, il se forme notamment dans les orifices 68 débouchant dans la conduite des gaz d'échappement, un brouillard de pulvérisation 16 finement pulvérisé formé de l'agent réducteur 110 et de l'air comprimé 108. Selon le mode de réalisation de la figure 7, le tube de pulvérisation 14 se compose également d'un tube intérieur 60 et d'un tube extérieur 62. Par comparaison avec le mode de réalisation des segments d'écoulement 72, 74 du tube intérieur 60 ou du tube extérieur 62 selon la figure 6, on a dans le cas du mode de réalisation de la figure 7, un autre rapport des sections.

21 Selon la représentation de la figure 7, dans ce mode de réalisation, la troisième section de passage 92 dans le tube intérieur 60 sert au transport de la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 alors que la quatrième section 94 entre l'enveloppe du tube intérieur 60 et le côté intérieur du tube extérieur 62, est traversée par le mélange formé de l'agent réducteur 110 et de la première veine partielle d'air comprimé 108.1. Comme les sections de passage 92, 94 du mode de réalisation de la figure 7, sont dimensionnées différemment, il en résulte nécessairement une autre géométrie pour le bouchon 66 quant à la dimension de sa surface frontale 82 et de la position radiale de l'épaulement 80 sur le côté du bouchon 66 tourné vers les sections de passage 92 ou 94. De façon analogue au mode de réalisation représenté à la figure 6, l'enveloppe du tube intérieur 60 comporte des orifices 70 et l'enveloppe du tube extérieur 62 comporte des orifices 68 servant d'orifices d'injection. De préférence et de manière analogue au mode de réalisation de la figure 6, les orifices 68, 70 sont constitués par 8 perçages répartis à 45° à la périphérie du tube intérieur 60 ou à la périphérie du tube extérieur 62. Les orifices 68, 70 ont un diamètre de seulement quelques dixièmes de millimètres, par exemple de 0,5 mm pour générer un fin brouillard de pulvérisation 16. La seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 sortant des orifices 70 de la surface enveloppe du tube intérieur 60 arrache, du fait de sa plus grande vitesse d'écoulement, le mélange passant dans la quatrième section 94, c'est-à-dire le volume annulaire, mélange formé de l'agent réducteur 110 et de la première veine partielle d'air comprimé 108.1 à travers les orifices 68 servant d'orifices d'injection (encore appelés orifices d'éjection) de sorte que l'on obtient finalement un brouillard de pulvérisation 16 finement pulvérisé qui est introduit ainsi par dosage dans la veine des gaz d'échappement 12 traversant la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne. La représentation de la figure 8 correspond à un autre mode de réalisation du tube de pulvérisation 14 par rapport à la première variante de l'invention représentée aux figures 2 et 3. Selon la figure 8, le tube de pulvérisation 14 se compose également d'un tube intérieur 60 et d'un tube extérieur 62. Selon la

22 figure 8, le tube intérieur 60 est traversé dans la première section de passage 72 par la première veine partielle d'air comprimé 108.1 et l'agent réducteur 110. Le tube intérieur 60 débouche librement à l'avant du bouchon 66 qui, dans ce mode de réalisation, a pratiquement une forme conique 102. Le cône 102 du bouchon délimite par son contour extérieur avec le contour intérieur du tube extérieur 62, un intervalle annulaire 88 débouchant au niveau de la buse 90 dans la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne. Alors que le tube intérieur 60 sert au transport de l'agent réducteur 110 en étant traversé par la première veine partielle d'air comprimé 108.1, la seconde section 74 entre l'enveloppe extérieure du tube intérieur 60 et l'enveloppe intérieure du tube extérieur 62, est traversée par la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110. Dans la variante de réalisation de la figure 8, le tube intérieur 60 se termine à une certaine distance en avant de la surface frontale du bouchon 66 en forme de cône 102, inséré dans le tube extérieur 62 en formant un intervalle annulaire 88. Selon la figure 8, le tube intérieur 60 est tenu dans le tube extérieur 62 par deux ou plusieurs premières entretoises 84 en forme d'ailettes. Les entretoises 84 sont dirigées en biais dans la seconde section d'écoulement 74 dans le sens de l'écoulement du fluide traversant cette section, c'est-à-dire dans le sens de l'écoulement de la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 pour appliquer un mouvement de rotation à l'air comprimé 108 améliorant ainsi le mélange entre l'air comprimé 108 et l'agent réducteur 110. Ce mélange entre la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110, se fait dans l'intervalle annulaire 88 dès que de l'agent réducteur 110 arrive dans le tube intérieur 60 ou dans la première section d'écoulement 72 en étant transporté par la première veine partielle d'air comprimé 108.1 dans l'intervalle annulaire 88 pour se mélanger à la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2. La réduction de l'intervalle annulaire 88 provoque l'accélération de l'écoulement, ce qui permet au niveau de la buse 90, de développer un brouillard de pulvérisation 16 formé de fines gouttelettes d'agent

23 réducteur 110, injecté à grande vitesse et avec un mouvement de rotation correspondant dans la veine des gaz d'échappement 12 passant dans la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne.

Le bouchon 66 en forme de cône 102 est tenu par des secondes entretoises 85 se trouvant dans l'intervalle annulaire 88, pour être maintenu dans le tube extérieur 62. Ces secondes entretoises 85 peuvent également être inclinées par rapport à la direction verticale pour induire dans le mélange formé par l'agent réducteur 110 et l'air comprimé 108, une nouvelle rotation améliorant d'autant la pulvérisation qui se fera ensuite au niveau de la buse 90. La figure 9 montre une autre variante de réalisation analogue à celle de la figure 8, mais avec des sections d'écoulement différentes.

Selon la figure 9, le tube de pulvérisation 14 comprend le tube intérieur 60 et le tube extérieur 62. A la différence du mode de réalisation de la figure 8, dans le tube intérieur 60, on a une cinquième section d'écoulement 104 traversée par la seconde veine partielle d'air comprimé 108.2 servant à pulvériser l'agent réducteur 110. Le tube intérieur 60 débouche de façon analogue au mode de réalisation de la figure 8, en amont du bouchon 66 en forme de cône 102. La référence 106 désigne une sixième section de passage délimitée par le diamètre du tube intérieur 60 et le diamètre intérieur du tube extérieur 62. Cette sixième section de passage 106 selon la représentation de la figure 9, est traversée par la première veine partielle d'air comprimé 108.1 et l'agent réducteur 110. Le tube intérieur 60 se termine librement à une certaine distance en amont du bouchon 66 réalisé en forme de cône 102. La sixième section de passage 106 dans laquelle passe l'agent réducteur 110 transporté par la première veine partielle d'air comprimé 108.1, rejoint directement l'intervalle annulaire 88. Dans cette variante de réalisation représentée à la figure 9, le tube intérieur 60 est tenu par les premières entretoises 84 dans le tube extérieur 62. Il en est de même pour le bouchon 66 en forme de cône 102 qui est tenu dans le tube extérieur 62 par des secondes entretoises 85. A la fois, les premières entretoises 84 et les secondes entretoises 85, sont dirigées en

24 biais dans la direction d'écoulement de façon à induire un mouvement de rotation dans le mélange formé par l'agent réducteur 110 et l'air comprimé 108, de façon à améliorer considérablement la pulvérisation au point de sortie, c'est-à-dire dans la zone de la buse 90 pour générer de fines gouttelettes d'agent réducteur 110 formant le brouillard de pulvérisation 16. Le mode de réalisation de la figure 10 montre un tube de pulvérisation dont le tube intérieur est uniquement traversé par l'agent réducteur, correspondant ainsi à la seconde variante de réalisation de la solution de l'invention (voir à titre de comparaison la figure 4). L'extrémité du tube de pulvérisation 14 selon la figure 10, comprend le tube intérieur 60 et le tube extérieur 62. Le tube extérieur 62 loge le bouchon 66 réalisé en forme de cône 102 qui est fixé par les secondes entretoises 85 déjà évoquées ci-dessus dans le tube extérieur 62 en formant un intervalle annulaire 88. La septième section de passage 112 du tube extérieur 62 est traversée par toute la veine d'air comprimé 108 servant à la pulvérisation de l'agent réducteur 110. Le tube intérieur 60 est exclusivement traversé par l'agent réducteur 110. A l'extrémité du tube intérieur 60, se trouve un clapet antiretour chargé par un ressort. Le clapet se compose d'un support 96, d'un organe de soupape 98 en forme d'aiguille et d'une coupelle de soupape fermant la huitième section de passage 114 du tube intérieur 60, ainsi qu'un ressort 100 sollicitant l'organe de soupape 98 en forme d'aiguille. Du fait du clapet antiretour chargé par ressort, l'agent réducteur 110 n'arrive pas en contact avec l'air jusqu'à l'extrémité du tube intérieur 60 dans le tube de pulvérisation 14. On évite ainsi la dessiccation, c'est-à-dire une augmentation de la concentration de l'urée et le développement des cristaux que cela entrainerait.

Le ressort 100 du clapet antiretour chargé par ressort s'appuie contre le support 96 du tube intérieur 60. La force développée par le ressort 100 pousse l'organe de soupape 98 en forme d'aiguille contre l'extrémité du tube intérieur 60 réalisant ainsi l'étanchéité entre le tube intérieur 60 dans lequel passe exclusivement l'agent réducteur 110 et le tube extérieur 62 dans lequel passe l'air comprimé 108 servant

25 à pulvériser l'agent réducteur 110. L'agent réducteur 110 est ainsi séparé de l'air comprimé 108. Dès qu'il faut introduire par dosage de l'agent réducteur dans la veine des gaz d'échappement 12, la vanne de dosage 32 s'ouvre dans le module de dosage 18 et la pression augmente dans la partie traversée par l'agent réducteur 110, c'est-à-dire dans la septième section de passage 112 entre le tube extérieur 62 et le tube intérieur 60 de la conduite de dosage 20. Dès que la pression d'ouverture du clapet antiretour chargé par ressort selon la figure 10, est atteinte, le clapet s'ouvre et l'agent réducteur 110 arrive dans le tube extérieur 62 pour rejoindre l'air comprimé 108 passant dans la septième section d'écoulement 112 du tube extérieur 62. Dans la variante de réalisation de la figure 10, le tube intérieur 60 avec le clapet antiretour chargé par ressort prévu à son extrémité, est tenu à l'intérieur du tube 60 par les premières entretoises 84. Celles-ci permettent à toute la veine d'air comprimé 108 traversant la septième section de passage 112 du tube extérieur 62, de subir un mouvement de rotation favorisant la pulvérisation. Dans la représentation de la figure 10, il est indiqué comment l'agent réducteur 110 est entraîné par l'air comprimé 108 dans l'intervalle annulaire 88 lorsque la coupelle de soupape de l'organe de soupape 98 en forme d'aiguille, est ouverte ; au-dessus de l'intervalle annulaire 88 entre le côté intérieur du tube extérieur 62 et le côté extérieur du cône 102, se trouvent des secondes entretoises 85 permettant de générer un mouvement de rotation dans l'intervalle annulaire 88 pour, qu'au point de sortie, c'est-à-dire dans la zone de la buse 90, il se forme un brouillard de pulvérisation 16 finement pulvérisé composé de l'air comprimé 108 et de l'agent réducteur 110 introduit par dosage dans la veine des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion interne.

La séparation entre l'agent réducteur 110 et l'air comprimé 108 grâce au clapet antiretour chargé par ressort selon un mode de réalisation de la figure 10, assure que pendant une pause de dosage ou après l'arrêt du véhicule, le tube intérieur 60, c'est-à-dire la conduite d'agent de dosage 20 selon le second mode de réalisation de l'invention, ne se vide pas. Dans ces conditions, lorsque le système de

26 dosage selon l'invention ne fonctionne pas, on ne risque pas le développement de cristaux dans le système de dosage. Dans les différents modes de réalisation ou variantes de réalisation décrits ci-dessus, les parties du système de dosage en contact avec l'agent réducteur 110, peuvent avoir une surface avantageuse pour l'agent réducteur. L'agent réducteur 110 forme alors un film de paroi et se répartit régulièrement à la surface. Grâce à cette répartition régulière, on aura une distribution très homogène dans le temps de la dose, ce qui est avantageux pour une pulvérisation régulière bi-matière, c'est-à-dire une pulvérisation de l'air comprimé 108 et de l'agent réducteur 110. Au lieu de réaliser la surface de manière très avantageuse ou compatible vis-à-vis de l'agent réducteur, on peut également réaliser une surface répulsive vis-à-vis de l'agent réducteur dans les parties du système de dosage traversées par l'agent réducteur. Ainsi, il ne se formera pas de film de paroi avec l'agent réducteur 110, mais l'agent réducteur sera transporté avec de petites gouttelettes de faible surface. La réduction surfacique ainsi produite pour l'agent réducteur, diminue de façon significative à la surface de contact entre l'agent réducteur 110 et l'air comprimé 108. Cela réduit également considérablement le taux d'évaporation de l'eau de l'agent réducteur 110 et diminue ainsi de manière non négligeable, le risque de développement de cristaux. Selon une autre variante de réalisation envisageable de la solution de l'invention, on peut combiner des surfaces attirant l'agent réducteur et aussi des surfaces repoussant l'agent réducteur. Tous les tubes ou conduites traversés par l'agent réducteur 110 sont, dans ce cas, réalisés de manière à repousser l'agent réducteur 110 juste avant l'extrémité du tube de pulvérisation 14 de sorte que comme indiqué ci-dessus, on réduit considérablement le risque de développement de cristaux. Dans la zone d'extrémité des zones de conduites ou de tubes traversées par l'agent réducteur 110, c'est-à-dire juste avant le point de pulvérisation 16, 68, 70, 90, la surface des composants après l'endroit où l'agent réducteur 110 se réunit à l'air comprimé 108, sont des surfaces attirant l'agent réducteur ; ainsi comme décrit ci-dessus, cela améliore de manière significative l'homogénéisation et la pulvérisation 5 27 de l'agent réducteur 110 pour le dosage dans la veine des gaz d'échappement 12 traversant la conduite des gaz d'échappement 10 du moteur à combustion interne. io NOMENCLATURE

10 conduite des gaz d'échappement 12 veine des gaz d'échappement 14 tube de pulvérisation 16 brouillard pulvérisé 18 module de dosage 20 conduite de dosage 22 conduite d'agent réducteur 24 conduite d'air comprimé 26 réservoir d'air comprimé 28 réservoir d'agent réducteur 30 module de transfert 32 vanne de dosage 40 première partie de la conduite de dosage 20 42 seconde partie de la conduite de dosage 20 44 chambre de mélange 46 clapet antiretour 48 premier point d'étranglement 50 second point d'étranglement 52 actionneur à commande électrique 54 ressort de rappel 56 capteur de pression 57 unité de commande 60 tube intérieur 62 tube extérieur 64 point de branchement 66 bouchon 68 orifices du tube extérieur 62 70 orifices du tube intérieur 60 72 première section de passage 74 seconde section de passage 80 épaulement 82 surface frontale 84 première entretoise 85 seconde entretoise 88 intervalle annulaire 90 buse 92 section de passage 94 quatrième section de passage 96 support 98 organe de soupape en forme d'aiguille 100 ressort 102 forme conique du bouchon 66 io 106 sixième section de passage 108 veine d'air comprimé 108.1 veine partielle d'air comprimé 108.2 veine partielle d'air comprimé 110 agent réducteur 15 112 septième section de passage 114 huitième section de passage 20

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Dispositif pour introduire par dosage un agent actif/additif, notamment un agent réducteur (110) dans la veine des gaz d'échappement (12) d'un moteur à combustion interne comprenant un module de dosage (18), dispositif caractérisé en ce que - l'agent actif/ additif, notamment l'agent réducteur (110) est transporté * soit par une première veine partielle (108.1) constituant un milieu vecteur (108) et une seconde veine partielle (108.2) du milieu vecteur est transportée séparément de la première veine partielle (108.1), vers un point d'introduction par dosage (68, 70, 90), * soit l'agent réducteur (110) est conduit sans milieu vecteur jusqu'à un point d'introduction par dosage (90, 98, 102) pour être réuni à cet endroit au milieu de pulvérisations, fournies séparément, avec le milieu vecteur (108) fourni séparément. 2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu vecteur (108) est de l'air comprimé. 3°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première veine partielle (108.1) du milieu vecteur (108) servant au transport de l'agent actif/additif (110), est plus petite que la seconde veine partielle (108.2) du milieu vecteur (108), notamment plus petite selon un facteur 3. 4°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une conduite de dosage (20) comprend une première partie (40) et une seconde partie (42) et la conduite de dosage (20) est notamment réalisée sous la forme d'un tube à double paroi ou d'un tuyau à double paroi.35 31 5°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de dosage (18) comporte une chambre de mélange (44) et une vanne de dosage (32). 6°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de dosage (18) comporte un capteur de pression (56), notamment un capteur de pression différentielle qui mesure la différence de pression Ap entre l'agent actif/additif (110) dans la conduite de dosage (20) et la fourniture du milieu vecteur (108) ou encore la différence de pression Ap entre le côté d'entrée et le côté de sortie de la vanne de dosage (32). 7°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite de dosage (20) se compose d'un tube intérieur (60) et d'un tube extérieur (62), le tube intérieur (60) ayant des premiers orifices (70) débouchant dans 20 le tube extérieur (62), et le tube extérieur (62) a des seconds orifices (68) débouchant dans la conduite des gaz d'échappement (10). 8°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 l'agent réducteur (110) est transporté par une première veine partielle (108.1) d'un milieu vecteur (108) dans l'un des tubes (60, 62), et dans l'autre des tubes (60, 62), la seconde veine partielle (108.2) du milieu vecteur (108), est transportée pour pulvériser l'agent réducteur (110). 30 9°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube intérieur (60) débouche dans le tube extérieur (62) en amont d'un bouchon conique (102) et le milieu sortant du tube intérieur (60), traverse un intervalle annulaire (88) pour arriver au point 35 d'introduction par dosage (90). 25 30 32 10°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube intérieur (60) est tenu dans le tube extérieur (62) par des premières entretoises (84) disposées en biais selon la direction axiale pour appliquer un mouvement de rotation au milieu traversant la section de passage (74, 106, 112). 11°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section d'écoulement (114) du tube intérieur (60) loge un clapet d'obturation (96, 98, 100) chargé par un ressort qui est relié à la section d'écoulement (114) du tube intérieur (60) et s'ouvre lorsqu'on dépasse une pression d'ouverture. 12°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent réducteur (110) passe dans la petite section d'écoulement (72, 74 ; 92, 94 ; 104, 106) avec la première veine partielle (108.1) du milieu vecteur (108). 13°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un clapet antiretour (46) dans l'alimentation en air comprimé en amont de la chambre de mélange (44). 14°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de la conduite de dosage (20) traversées par l'agent réducteur (110), ont une surface repoussant l'agent réducteur. 15°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de la conduite de dosage (20) traversées par l'agent réducteur (110), ont une surface attirant l'agent réducteur. 35 33 16°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones guidant l'agent réducteur (110) de la conduite de dosage (20), ont une surface repoussant l'agent réducteur jusqu'à une faible distance en amont de la zone de pulvérisation (70, 80, 82, 102), et dans la zone de pulvérisation (70, 80, 82, 102), elles ont une surface attirant l'agent réducteur.10