FR2974145A1 - Installation de chauffage d'un systeme de dosage, notamment d'un milieu liquide et en particulier d'une solution aqueuse d'uree - Google Patents

Installation de chauffage d'un systeme de dosage, notamment d'un milieu liquide et en particulier d'une solution aqueuse d'uree Download PDF

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Abstract

Installation de chauffage d'un système de dosage d'un milieu liquide, notamment d'une solution aqueuse d'urée. Elle comporte un élément chauffant (210, 220) fournissant une puissance de chauffage préétablie en fonction d'une plage de tension d'alimentation préétablie et d'une plage de température préétablie du milieu liquide.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation de chauffage d'un système de dosage d'un milieu liquide, notamment d'une solution aqueuse d'urée.
Etat de la technique Pour respecter les limites d'émissions réglementaires des oxydes d'azote émis par les véhicules, on utilise depuis un certain temps des installations de post-traitement des gaz d'échappement qui réalisent une réduction catalytique sélective (réduction SCR) des oxydes io d'azote contenus dans les émissions brutes du moteur à combustion interne. Ce procédé SCR de nettoyage des gaz d'échappement est connu selon l'état de la technique de sorte que ce procédé et les réactions chimiques qui se produisent, ne seront pas détaillés ici. Un exemple d'une telle installation de post-traitement des 15 gaz d'échappement est décrit dans le document DE 10 2006 012 855 Al. Selon ce document, on stocke une solution aqueuse d'urée dans un réservoir et une pompe de dosage équipée d'une soupape de dosage, injecte ce liquide en fonction de la demande, dans la conduite des gaz d'échappement du moteur à combustion in- 20 terne. Les agents réducteurs liquides usuels actuellement gèlent selon la composition de l'agent antigel ajouté à des températures comprises entre -11°C et -40°C. Mais comme aux températures basses, il faut réduire les matières polluantes, il faut tout d'abord dégeler l'agent 25 réducteur. Dans le cas de véhicules de tourisme, on utilise pour cela un chauffage électrique dans le réservoir du système de dosage. Ce chauffage qui permet de dégeler rapidement l'agent réducteur gelé, est indispensable parce que le système SCR doit fonctionner selon la réglementation, même aux basses températures et cela en un temps 30 donné. Ces chauffages électriques peuvent conduire dans certaines conditions à une surchauffe du milieu liquide et même à une surchauffe de l'ensemble du module de transfert, par exemple à cause d'un court-circuit, d'un mauvais paramétrage ou pour des raisons ana- 35 logues. Les dommages qui en résultent peuvent se traduire par la défail-
2 lance du système et ensuite par une nouvelle augmentation d'émission de gaz polluant. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un chauf- fage de système de dosage permettant d'éviter les perturbations évoquées ci-dessus. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une installation de chauffage d'un système de dosage d'un milieu liquide, notamment d'une solution aqueuse d'urée, installation caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément chauffant fournissant une puissance de chauffage préétablie en fonction d'une plage de tension d'alimentation préétablie et d'une plage de température préétablie du milieu liquide. 15 Ainsi, cette idée de base de l'invention, évite les sur-chauffes et néanmoins aux très basses températures, on a un dégel rapide et une fonction de chauffage qui maintient l'agent de dosage à la température souhaitée même aux basses températures. Selon un développement préférentiel de l'invention, au 20 moins un élément chauffant a une forme de grille ou de méandres, c'est-à-dire une grille de chauffage de base. Selon un développement particulièrement avantageux deux éléments chauffants sont branchés en parallèle, notamment deux éléments chauffants à structure en grille ou en méandres. On évide ain- 25 si la surchauffe du module de transfert ou la coupure du mode de chauffage à des températures élevées excessives. Les deux éléments chauffants assurent notamment un temps de dégel très court. La plage de température est choisie de préférence entre -40°C et +20°C pour la solution aqueuse d'urée. L'élément chauffant 30 assure une température de chauffage allant au maximum jusqu'à 120°C. Suivant une caractéristique avantageuse, la plage de tension est comprise entre 8 V et 16 V dans le cas d'une tension d'alimentation de 12 V et entre 16 V et 32 V dans le cas d'une tension 35 d'alimentation de 24 V.
3 Cela permet de couvrir les plages de tension que l'on a dans les véhicules lorsque les batteries sont partiellement déchargées. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation de chauffage d'un système de dosage d'un milieu liquide, notamment d'une solution aqueuse d'urée représentée à titre d'exemple dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de dosage d'un io système de catalyseur SCR selon l'état de la technique, - la figure 2 montre des éléments chauffants de l'installation de chauffage selon l'invention. Description d'exemples de réalisation La figure 1 montre schématiquement les composants 15 connus d'un système de catalyseur SCR. La conduite des gaz d'échappement 10 d'un moteur à combustion interne 11 qui n'est représentée que schématiquement, comporte un catalyseur SCR 12 ; ce catalyseur assure la réduction catalytique sélective (réduction SCR) des oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement. Cette réaction utilise de 20 l'ammoniac (NH3) comme agent réducteur. Comme l'ammoniac est une substance toxique, on obtient l'ammoniac à partir d'une substance de support non dangereuse, à savoir l'urée. L'urée est fournie comme solution aqueuse d'urée, à l'état liquide par l'installation de dosage 13, par exemple une soupape de dosage, à la conduite des gaz d'échappement 25 10 en aval du catalyseur SCR 12 et cela en fonction de la demande. La solution aqueuse d'urée est stockée dans un réservoir d'agent réducteur 14. Une conduite d'aspiration 15 prélève la solution aqueuse d'urée. Le prélèvement se fait à l'aide d'une pompe de transfert 16 de sorte que la solution liquide et la pression dans la conduite de pression 17, sont ap- 30 pliquées à l'installation de dosage 13 pour être injectée dans la conduite de gaz d'échappement 10. Le réservoir d'agent réducteur 14 est équipé d'une installation de chauffage 18 ayant au moins un élément chauffant, et notamment deux éléments chauffants qui seront décrits ultérieurement de 35 manière plus détaillée. L'installation de chauffage 18 est commandée
4 par un appareil de commande 19 à l'aide d'un interrupteur de puissance 20. L'interrupteur de puissance 20 est relié à l'appareil de commande 19 par une ligne de commande 21. L'installation de chauffage 18 est reliée à l'appareil de commande 19 par une conduite de transmis- Sion de signal 22 ; les grandeurs mesurables qui caractérisent le courant dans les éléments chauffants de l'installation de chauffage 18, sont transmises par les lignes de transmission de signaux 22 à l'appareil de commande 19. La température dans le réservoir d'agent réducteur, se détermine de manière connue à l'aide des éléments chauffants. Ces io grandeurs, notamment les intensités et/ou les tensions et/ou les résistances mesurables sur l'élément chauffant, sont transmises par une ligne 22 à l'appareil de commande 19. La figure 2 montre schématique-ment les deux éléments chauffants branchés en parallèle de l'installation de chauffage 18. Chacun des deux éléments chauffants 210, 220 15 est un élément en forme de méandres ou de grille ayant chacun des bornes de branchement 211, 212, 221, 222 séparées. Les éléments chauffants sont conçus pour fournir une puissance de chauffage prédéterminée dans une plage de tension prédéfinie qui s'étend dans le cas d'une tension d'alimentation de 12 V, entre 20 8 V et 16 V ; dans le cas d'une tension d'alimentation de 24 V, elle s'étend entre 16 V et 32 V ; on fournit ainsi la solution aqueuse d'urée dans une plage de température présélectionnée de la solution aqueuse d'urée qui se situe de préférence entre une température de -40°C et + 20°C. Pour cela, on sélectionne et on conçoit de manière appropriée 25 les résistances des éléments chauffants pour garantir la plage de tension et de température complète pour la fonction de dégel et de chauffage. Dans le cas d'un court-circuit électrique, cela pourrait se traduire par une surchauffe du module de transfert. La température de chauffage est choisie pour atteindre au maximum 120°C 30 NOMENCLATURE 10 11 12 13 14 15 16 io 17 18 19 20 22 15 210, 220 211, 212, 221, 222conduite de gaz d'échappement moteur à combustion interne catalyseur installation de dosage réservoir d'agent réducteur conduite d'aspiration pompe de transfert conduite de pression installation de chauffage appareil de commande commutateur de puissance ligne de transmission de signaux éléments chauffants bornes de branchement 20

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1°) Installation de chauffage d'un système de dosage d'un milieu liquide, notamment d'une solution aqueuse d'urée, installation caractérisée en ce qu' elle comporte au moins un élément chauffant (210, 220) fournissant une puissance de chauffage préétablie en fonction d'une plage de tension d'alimentation préétablie et d'une plage de température préétablie du milieu liquide. io 2°) Installation de chauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins un élément chauffant est un élément chauffant en forme de grille ou de méandres (210, 220). 15 3°) Installation de chauffage selon la revendication 1, caractérisée par deux éléments chauffant (210, 220) branchés en parallèle. 4°) Installation de chauffage selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce qu' elle s'applique à une plage de température de la solution aqueuse d'urée comprise entre -40°C et +20°C. 5°) Installation de chauffage selon la revendication 4, 25 caractérisée en ce que l'installation de chauffage assure une température de chauffage allant au maximum jusqu'à 120°C. 6°) Installation de chauffage selon la revendication 1, 30 caractérisée en ce qu' la plage de tension est comprise entre 8 V et 16 V dans le cas d'une tension d'alimentation de 12 V et entre 16 V et 32 V dans le cas d'une tension d'alimentation de 24 V. 35
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