FR3027953A1 - Ligne d’echappement comportant une brique de depollution en deux parties - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur une ligne (1) d'échappement en sortie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, la ligne (1) comprenant plusieurs éléments de dépollution (3, 4, 6) sélective d'un polluant, au moins deux éléments de dépollution (3, 4) pouvant être regroupés dans une première brique (2). La première brique (2) est séparée en des première et seconde moitiés (2a, 2b), chaque élément de dépollution (3, 4) regroupé dans la première brique (2) occupant une moitié (2a, 2b) respective de la première brique (2), les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés (2a, 2b), la seconde moitié (2b) étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié (2a).

Description

LIGNE D'ECHAPPEMENT COMPORTANT UNE BRIQUE DE DEPOLLUTION EN DEUX PARTIES [0001] L'invention se situe dans le domaine de la dépollution des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, notamment un moteur Diesel, en ce qui concerne principalement le monoxyde de carbone CO, les hydrocarbures HO et les oxydes d'azote NOx tout en évitant les rejets de polluants secondaires tels que par exemple les particules de suie. La présente invention propose pour cela une ligne d'échappement comportant une brique de dépollution formée de deux parties séparées. [0002] Pour limiter la pollution liée à la combustion dans un moteur thermique, il est indispensable de mettre en place un système de dépollution à l'échappement du moteur comprenant plusieurs éléments de dépollution souvent spécifiques à des polluants, un même élément de dépollution pouvant cependant traiter simultanément des polluants différents. [0003] De manière générale, afin de maintenir les émissions de divers polluants en dessous de maxima déterminés par les normes en vigueur de plus en plus contraignantes, un véhicule automobile à moteur thermique présente une ligne d'échappement pour le traitement de dépollution des gaz la parcourant équipée d'éléments de dépollution. Par exemple, sans que cela soit limitatif une telle ligne peut comporter: - un catalyseur d'oxydation qualifié de catalyseur d'oxydation Diesel pour une motorisation Diesel et désigné sous la dénomination catalyseur DOC (Diesel Oxydation Catalyst en langue anglo-saxonne), ce catalyseur traitant le monoxyde de carbone ou CO et les hydrocarbures ou HO, - un moyen optionnel de post traitement des oxydes d'azote ou NOx en aval du catalyseur DOC, par exemple un système de réduction catalytique sélective, fréquemment désigné sous la dénomination système RCS mais aussi connu sous l'appellation de SCR (Selective Catalytic Reduction en langue anglo-saxonne), - un filtre à particules pouvant être imprégné ou non d'un catalyseur pour une réduction catalytique sélective et pouvant être disposé en aval du catalyseur DOC, le catalyseur DOC pouvant être avantageusement au moins en partie le lieu de l'exotherme pour la régénération du filtre à particules. [0004] II est aussi possible de prévoir un système RCS intégré dans un filtre à particules, ceci en alternative à un système RCS indépendant ou en complément d'un tel système. Le filtre à particules est alors imprégné d'un catalyseur pour effectuer une réduction catalytique sélective des oxydes d'azote, ci-après désignés sous l'abréviation NOx. [0005] La figure 1 illustre une ligne la d'échappement de véhicule automobile selon l'état de la technique. La ligne la d'échappement présente deux briques 2bis et 8bis, chacune des ces briques 2bis, 8bis logeant un ou des éléments de dépollution 3a, 4a, 6a. Cette ligne la est dite en U car présentant une boucle formée par un coude 9a reliant la première brique 2bis à la deuxième brique 8bis, de sorte que les flux des gaz d'échappement dans les deux briques 2bis et 8bis soient parallèles et orientés en sens inverse. Les gaz d'échappement en sortie du moteur pénètrent dans la ligne la dans le sens de la flèche Fe et ressortent de la ligne la selon la flèche Fs. [0006] La première brique 2bis la plus en amont de la ligne la d'échappement peut présenter comme éléments de dépollution un catalyseur d'oxydation 3a ou DOC et un système de réduction catalytique sélective 4a connu sous l'abréviation RCS. Les éléments de dépollution 3a et 4a se trouvent l'un derrière l'autre dans le sens de la longueur de la première brique 2bis, donc du passage des gaz d'échappement, et occupent chacun toute la largeur de la première brique 2bis. [0007] En alternative, le catalyseur d'oxydation 3a peut être remplacé par un système LNT servant à la dépollution en oxydes d'azote des gaz d'échappement. Les systèmes RCS et LNT vont être ultérieurement plus amplement explicités. [0008] La ligne la d'échappement présente aussi une deuxième brique 8bis comportant un ou des éléments de dépollution 6a. Par exemple, la deuxième brique 8bis peut contenir un filtre à particules 6a imprégné ou non d'un catalyseur pour une réduction catalytique sélective. Quand le filtre à particules 6a est imprégné d'un catalyseur de réduction, il est connu sous la dénomination de système de réduction catalytique sur filtre (RCSF) correspondant à l'acronyme anglais SCRF pour « sélective catalytic reduction on filter ». [0009] II existe deux principaux systèmes de dépollution en oxydes d'azote. Comme précédemment mentionné, le premier système est appelé système RCS pour Réduction Catalytique Sélective. Le système RCS fonctionne par injection dans la ligne d'échappement d'un agent de dépollution dit réducteur RCS, ceci par un injecteur référencé 10a à la figure 1. Cet agent peut être avantageusement mais non limitativement de l'urée ou un dérivé de l'urée, notamment connu sous l'appellation d'AdBlue®. [0010] Un système RCS injecte l'agent réducteur dans la ligne la d'échappement, cet agent neutralisant les oxydes d'azote. A la figure 1, il est prévu une boîte de mélange 5a pour l'introduction d'agent réducteur, avantageusement de l'AdBlue® introduit dans la boîte de mélange 5a par un injecteur 10a, car cet agent réducteur, alors agent précurseur, peut se décomposer en un agent propre à assurer la réduction catalytique sélective, en ammoniac ou NH3. [0011] Le second système de dépollution des oxydes d'azote qui pourront aussi être dénommés ci-après NOx utilise des pièges à oxydes d'azote. Par exemple, il peut être utilisé un système de piège à oxydes d'azote sans additif du type LNT (Lean NOx Trap en langue anglo-saxonne) qui élimine les NOx via un bref passage en richesse un ou supérieure dans les gaz en sortie moteur où les HO réagissent avec les NOx stockés et les neutralisent en les transformant en gaz azote ou N2. Ce système est dite « Actif » parce qu'il y une modification au contrôle moteur. [0012] Il peut aussi être utilisé un autre système sous forme d'un piège « Passif » à oxydes d'azote en tant qu'absorbeur d'oxydes d'azote passif, piège qui est aussi connu sous la dénomination de PNA (Passive NOx Adsorber en langue anglo-saxonne). Ce système est dit passif parce qu'il n'y a pas de passage en richesse un ou supérieure pour son épuration en NOx. [0013] Ces pièges permettent la rétention des oxydes d'azote dans des conditions de fonctionnement du moteur non favorables de dépollution, ces pièges à NOx pouvant libérer et/ou transformer les oxydes d'azote piégés dans d'autres conditions plus favorables à leur transformation. Ces différents types de pièges seront regroupés ci-après sous la dénomination de piège à NOx. [0014] Les deux modes de dépollution RCS et piège à NOx précédemment mentionnés présentent des avantages et des désavantages spécifiques. [0015] L'avantage majeur d'un piège à NOx dans le mode LNT est de ne pas nécessiter la présence d'un réservoir d'agent réducteur, d'une ligne d'agent réducteur chauffée, d'un injecteur d'agent réducteur etc. Le matériau de piégeage des oxydes d'azote peut être intégré dans un catalyseur d'oxydation Diesel ou DOC, un tel catalyseur étant principalement utilisé pour la dépollution en monoxyde de carbone ou CO ou en hydrocarbures ou HO. Un piège à NOx présente donc un faible encombrement et une masse réduite ainsi qu'un moindre coût. [0016] Un autre avantage majeur d'un piège à NOx est que le fonctionnement de la dépollution n'est pas affecté par un manque d'agent de dépollution dans un quelconque réservoir. Ce n'est pas le cas pour un système RCS et le piège à NOx est de ce point de vue très avantageux par rapport à un système RCS pour un conducteur qui n'a pas à se soucier du remplissage d'un réservoir d'agent de dépollution pour le fonctionnement du piège. Comme désavantage majeur, un piège à NOx implique une plus grande consommation de carburant. Ceci augmente aussi les émissions de CO2. [0017] Le principal avantage d'un système RCS est de ne pas dépendre d'un ajout de carburant, étant donné que l'agent d'élimination des oxydes d'azote n'est pas un excès de carburant en provenance du moteur mais un agent RCS ajouté dans la ligne d'échappement, par exemple de l'urée ou un dérivé de l'urée. Ainsi la consommation optimale de carburant permise par le conducteur est conservée, ce qui permet de maintenir les émissions de CO2 à un niveau optimal et de ne pas augmenter la dépense énergétique du véhicule. [0018] Le désavantage d'un système RCS est qu'un agent RCS doit être stocké dans un réservoir à proximité de la ligne d'échappement. Un tel réservoir est coûteux, présente un poids de plusieurs kilogrammes et est encombrant. Ceci est particulièrement désavantageux pour des petits véhicules. Un autre désavantage concerne l'obligation de remplir régulièrement le réservoir d'agent RCS. Si ce réservoir est vide, le véhicule automobile peut être interdit de marche pour défaut de dépollution. Ceci est un problème sérieux pour le conducteur et l'oblige à remplir le réservoir RCS. [0019] Un autre inconvénient majeur dans la dépollution des NOx avec un système RCS et l'utilisation d'un agent réducteur précurseur de l'ammoniac ou NH3 et se décomposant en ammoniac comme ceci est fréquemment le cas pour des systèmes RCS en vigueur et avec notamment de l'AdBlue® comme précurseur de l'ammoniac est qu'il est nécessaire de disposer d'un volume de décomposition du précurseur de l'ammoniac. [0020] Ce volume de décomposition qui forme la boîte de mélange 5a précédemment mentionnée peut être important et du coup pénalisant sur le volume de la ligne 1 de dépollution et sur l'efficacité de la dépollution en NOx. Si la décomposition n'est pas complète ou que l'arrosage en agent réducteur n'est pas efficace, la dépollution en NOx ne se fait pas ou se fait de manière insatisfaisante. [0021] Le document EP-B-1 947 307 décrit un appareil de purification des émissions d'échappement. Cet appareil comporte un boîtier qui comprend à l'intérieur plusieurs couches qui sont formées en cloisonnant l'intérieur du boîtier pour permettre ainsi un passage d'échappement à partir d'un orifice d'entrée des gaz d'échappement à un orifice de sortie des gaz d'échappement, le passage étant coudé et les gaz redirigés en sens inverse. Le boîtier comprend un catalyseur de réduction qui purifie par réduction des NOx en utilisant un agent réducteur, une buse qui injecte l'agent réducteur ou un précurseur de celui-ci à un côté amont d'échappement du catalyseur de réduction et un filtre à particules, le catalyseur de réduction et le filtre étant disposés dans deux différents passages successifs à travers le boîtier. Ce document reprend essentiellement les caractéristiques de la ligne la d'échappement illustrée à la figure 1. [0022] Avec un tel agencement de ses éléments de dépollution, la ligne la d'échappement montrée à la figure 1 ne permet pas de dépolluer les polluants tels que le monoxyde de carbone CO, les hydrocarbures HO et surtout les NOx sur toute la plage de température des gaz d'échappement à la sortie du moteur, cette plage pouvant s'étendre de la température ambiante à plus de 600°C. [0023] De plus, les normes sont de plus en plus sévères et le volume de dépollution occupé par les éléments de dépollution présents dans la ligne d'échappement reste constant, voire diminue, alors que le nombre d'éléments de dépollution augmente. [0024] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est, d'une part, d'assurer la dépollution de polluants se trouvant dans les gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile qui soit la plus efficace possible, ceci dans une large plage de température tout en ne requérant pas un grand volume pour les divers éléments de dépollution se trouvant dans la ligne. [0025] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention une ligne d'échappement en sortie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, la ligne comprenant plusieurs éléments de dépollution sélective d'un polluant, au moins deux éléments de dépollution pouvant être regroupés dans une première brique, caractérisée en ce que la première brique est séparée en des première et seconde moitiés, chaque élément de dépollution regroupé dans la première brique occupant une moitié respective de la première brique, les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés, la seconde moitié étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié. [0026] L'effet technique est d'obtenir une efficacité de dépollution, par exemple, dans le cas d'un système RCS du fait de la décomposition d'un agent réducteur sans boîte de mélange et de l'utilisation du volume laissé libre par la suppression de la boîte de mélange pour du volume de catalyseur, ce qui accroît l'efficacité de dépollution. [0027] En effet, au lieu de disposer les éléments de dépollution transversalement dans au moins la première brique, dans la première brique selon l'invention qui est divisée dans sa longueur en deux moitiés, les éléments de dépollution se trouvent agencés avantageusement dans la longueur de la brique, ce qui permet d'augmenter le volume des catalyseurs et donc le temps de séjour des gaz dans chaque élément de dépollution se trouvant dans une moitié respective de la brique, ce qui accroît leur efficacité de dépollution spécifique d'au moins un polluant que l'élément de dépollution traite. Le volume d'une telle brique est augmenté par rapport à une brique de l'état de la technique avec ses éléments de dépollution disposés transversalement au flux de gaz d'échappement, grâce au remplacement de la boîte de mélange par un catalyseur. [0028] Avantageusement, la première brique est de forme cylindrique, chacune des moitiés présentant une section en demi-lune, les deux moitiés étant reliées par un premier coude formé par la ligne d'échappement. [0029] Avantageusement, les gaz d'échappement parcourent la première brique dans le sens de sa longueur. [0030] Avantageusement, les éléments de dépollution de la première brique sont choisis parmi un catalyseur d'oxydation imprégné ou non d'un piège actif ou passif à oxydes d'azote, un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de type RCS. [0031] Avantageusement, quand la première brique comprend un système de réduction catalytique sélective, un injecteur d'agent réducteur pour la réduction catalytique sélective est disposé en amont du système de réduction catalytique sélective à une extrémité de la première brique, l'injection d'agent réducteur se faisant dans le coude pour augmenter l'efficacité de sa décomposition, ce qui permet d'augmenter le volume de la catalyse. [0032] Avantageusement, la ligne comprend au moins une deuxième brique, la deuxième brique comprenant au moins un système de réduction catalytique sélective ou un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de réduction de type RCS. [0033] Avantageusement, ladite au moins une deuxième brique et la première brique sont reliées par un second coude formé par la ligne d'échappement. [0034] Avantageusement, les flux des gaz d'échappement à travers la première brique et ladite au moins une deuxième brique s'écoulent parallèlement. [0035] Avantageusement, ladite au moins une deuxième brique comprend deux éléments de dépollution en étant séparée en une première et seconde moitiés, chaque élément de dépollution occupant une moitié de ladite au moins une deuxième brique, les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés, la seconde moitié étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié. [0036] Avantageusement, les éléments de dépollution de ladite au moins une deuxième brique sont choisis parmi un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de type RCS, un catalyseur de nettoyage par oxydation ou un catalyseur de nettoyage des rejets d'ammoniac (Clean Up Catalyst ou Ammonia Slip Catalyst en langue anglo-saxonne) du surplus d'agent réducteur décomposé en ammoniac pour la réduction catalytique sélective. [0037] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une ligne d'échappement selon l'état de la technique, - la figure 2 est une représentation schématique d'une ligne d'échappement selon la présente invention, - la figure 3 est une représentation schématique de la section transversale d'une brique en deux parties séparées contenant des moyens de dépollution, cette brique faisant partie d'une ligne d'échappement selon la présente invention. [0038] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité. [0039] La figure 1 a déjà été décrite dans la partie introductive de la description de la 30 présente demande. [0040] En se référant aux figures 2 et 3, ces figures montrent une ligne 1 d'échappement conforme à la présente invention. [0041] La ligne 1 d'échappement est disposée en sortie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile et est traversée par les gaz d'échappement qui pénètrent dans la ligne selon la flèche Fe et en sortent selon la flèche Fs. [0042] La ligne 1 peut comprendre plusieurs éléments de dépollution 3, 4, 6 sélective d'un polluant. Au moins deux éléments de dépollution 3, 4 peuvent être regroupés dans une première brique 2. Cette première brique 2 est séparée en une première et seconde moitiés 2a, 2b, chaque élément de dépollution 3, 4 regroupé dans la première brique 2 occupant une moitié 2a, 2b respective de la première brique 2, les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés 2a, 2b, la seconde moitié 2b étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié 2a. [0043] Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, au lieu de s'étendre transversalement dans la première brique 2, les éléments de dépollution 3, 4 peuvent s'étendre dans toute la longueur de la première brique 2, ceci dans leur moitié 2a, 2b longitudinale respective de la première brique 2. La surface d'échange avec les gaz d'échappement parcourant la première brique 2 est donc plus importante, les gaz d'échappement parcourant la première brique 2 dans le sens de sa longueur. [0044] La première brique 2 peut être de forme essentiellement cylindrique en comportant des parties d'extrémité coniques. Ceci est aussi valable pour une deuxième brique 8 se trouvant plus en aval dans la ligne 1 d'échappement qui sera ultérieurement décrite. Comme il peut être vu à la figure 3, pour la première brique 2, chacune des moitiés 2a, 2b peuvent présenter une section transversale en demi-lune. [0045] A la figure 2, les deux moitiés 2a, 2b de la première brique 2 peuvent être reliées par un premier coude 7 formé par la ligne 1 d'échappement. Il est cependant possible d'avoir aussi des moitiés de la première brique de forme parallélépipédique ou autres. A la figure 3, qui est une vue de côté de la brique 2, les passages 11 de la ligne 1 d'échappement dans les deux moitiés 2a, 2b de la première brique 2 à travers les éléments de dépollution sont aussi visibles, ces passages étant sous la forme de tubes. Les passages 11 permettent l'arrivée des gaz d'échappement selon la flèche Fe en partie supérieure et la sortie des gaz d'échappement en partie inférieure selon la flèche Fs en partie inférieure. [0046] Les éléments de dépollution 3, 4 de la première brique 2 peuvent être choisis parmi un catalyseur d'oxydation imprégné ou non d'un piège actif ou passif à oxydes d'azote, un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de réduction des NOx. [0047] Dans le cas non limitatif de la figure 2, dans la première brique 2, le flux de gaz d'échappement sortant du moteur traverse d'abord la première moitié 2a de la première brique 2 qui contient un catalyseur d'oxydation 3, notamment un catalyseur d'oxydation . Le flux de gaz est alors inversé par le coude 7 et retraverse la première brique 2 par sa seconde moitié 2b dans le sens inverse qui contient un système de réduction catalytique sélective (RCS) 4. [0048] L'accroissement de l'efficacité de dépollution est plus liée à l'augmentation du volume de catalyseur du fait de la suppression de la boîte de mélange qu'au temps de séjour, qui est à l'arrosage près identique. Il peut être prévu, avantageusement à la sortie de la première moitié 2a ou à l'entrée de la seconde moitié 2b de la première brique 2, un injecteur 10 d'agent réducteur ou d'un précurseur de l'agent réducteur pour effectuer la réduction catalytique sélective, ce précurseur étant avantageusement de l'AdBlue®. La décomposition et le mélange de l'agent réducteur se fait alors lors du retour du flux de gaz initié par le coude 7 en traversant la seconde moitié 2b et en traversant le système de réduction catalytique sélective RCS. [0049] Il est à noter que l'injecteur peut fournir dans la ligne d'échappement un précurseur d'agent réducteur qui est décomposé pour donner l'agent réducteur lui-même.
Par exemple l'AdBlue® peut être l'agent précurseur de l'ammoniac ou NH3 qui est l'agent réducteur proprement dit. [0050] La décomposition du précurseur de l'agent réducteur se termine avantageusement vers la partie amont du système RCS, une position de l'injecteur 10 d'agent réducteur en sortie de la première moitié 2a étant préférée par rapport à l'autre position en entrée de la seconde moitié 2b pour permettre une meilleure décomposition de l'agent réducteur si besoin est. [0051] L'injecteur 10 d'agent réducteur peut être orienté à contre-courant et venir injecter sur la face d'extrémité en sortie de la première moitié 2a de la première brique 2. La face d'extrémité en sortie de la première moitié 2a de la première brique 2 peut être imprégnée par un décomposeur d'agent réducteur, par exemple dans le cas de l'AdBlue® en comprenant alors de l'oxyde de titane TiO2 ou de l'oxyde d'aluminium ou A1204. [0052] Le flux de gaz d'échappement sortant de la première brique 2 est ensuite dirigé vers au moins une deuxième brique 8 comprenant un ou des éléments de dépollution 6 en son intérieur. Par exemple, sans que cela soit limitatif, cet élément de dépollution peut être un filtre à particules imprégné ou non, notamment d'agent réducteur. Le filtre à particules imprégné est préféré quand la norme de dépollution en vigueur et/ou le type de véhicule requiert une dépollution sévère, principalement en ce qui concerne les oxydes d'azote. [0053] Ladite au moins une deuxième brique 8 et la première brique 2 peuvent être reliées par un second coude 9 formé par la ligne 1 d'échappement, ce qui procure à la ligne une forme compacte. Dans ce cas, les flux des gaz d'échappement à travers la première brique 2 et ladite au moins une deuxième brique 8 peuvent s'écouler parallèlement. [0054] Dans un mode de réalisation non limitatif de la présente invention, ladite au moins une deuxième brique 8 peut être configurée comme la première brique 2. Dans ce cas, ladite au moins une deuxième brique 8 comprend au moins deux éléments de dépollution en étant séparée en une première et seconde moitiés 8a, 8b. [0055] Chaque élément de dépollution occupe une moitié de ladite au moins une deuxième brique 8, les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés 8a, 8b, la seconde moitié 8b étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié 8a. Cette configuration est très avantageuse car de nombreux éléments de dépollution doivent être présents dans la ligne 1 d'échappement. [0056] Convertir une ligne 1 d'échappement comprenant des éléments de dépollution disposés transversalement dans une ou plusieurs briques en une ligne avec une ou des briques de dépollution divisées dans leur longueur en deux permet d'augmenter le volume des catalyseurs de dépollution en supprimant la boîte de décomposition d'agent réducteur, par exemple d'AdBluee, ce qui accroît leur efficacité. [0057] D'autre part, dans le cas de la présence d'un système de réduction catalytique sélective dans la ligne 1 d'échappement, ce qui est fréquemment le cas, un tel agencement de la ligne 1 selon la présente invention permet un parcours plus long dans les gaz de l'agent réducteur du système RCS, par exemple de l'AdBluee, ayant été injecté et donc une meilleure décomposition de cet agent réducteur et un meilleur traitement des gaz. La boîte de mélange, référencée 5a à la figure 1, de l'état de la technique n'est dans ce cas plus nécessaire pour la décomposition du précurseur de l'agent réducteur. [0058] Les éléments de dépollution de ladite au moins une deuxième brique 8 peuvent être choisis parmi un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non, un catalyseur de nettoyage par oxydation du surplus d'agent réducteur pour la réduction catalytique sélective. [0059] Le catalyseur de nettoyage par oxydation ou un catalyseur de nettoyage des rejets d'ammoniac (Clean Up Catalyst ou Ammonia Slip Catalyst en langue anglo-saxonne) pour la réduction catalytique sélective peut consister en une imprégnation de la sortie du système de réduction catalytique sélective imprégné sur un filtre à particules ou du système de réduction catalytique sélective. Un tel catalyseur de nettoyage est particulièrement efficace pour éliminer le surplus d'agent réducteur, par exemple de l'ammoniac ou NH3. [0060] Plusieurs modes de réalisation vont être maintenant détaillés. Ces modes de réalisation ne sont pas limitatifs. [0061] Soient les abréviations suivantes pour différents éléments de dépollution : PNA pour un adsorbeur passif de NOx, RCS pour un système de réduction catalytique sélective, RCSF pour un système de réduction catalytique sélective imprégné sur filtre à particules, FAP pour un filtre à particules, LNT pour un piège à NOx actif, DOC pour un catalyseur d'oxydation diesel, les divers agencements suivants sont possibles : - première brique : première moitié PNA, seconde moitié RCS ; deuxième brique : RCSF, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié LNT, seconde moitié RCS ; deuxième brique: RCSF, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié DOC, seconde moitié RCS ; deuxième brique: RCSF, - première brique : première moitié PNA, seconde moitié RCSF ; deuxième brique: RCS, - première brique : première moitié LNT, seconde moitié RCSF ; deuxième brique: RCS, - première brique : première moitié DOC, seconde moitié RCSF ; deuxième brique: RCS, - première brique : première moitié PNA, seconde moitié RCS ; deuxième brique: FAP, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié LNT, seconde moitié RCS ; deuxième brique: FAP, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié DOC, seconde moitié RCS ; deuxième brique: FAP, - première brique : première moitié PNA, seconde moitié FAP ; deuxième brique: RCS, - première brique : première moitié LNT, seconde moitié FAP ; deuxième brique: RCS, - première brique : première moitié DOC, seconde moitié FAP ; deuxième brique: RCS. [0062] Dans le cas d'une deuxième brique similaire à la première brique et donc comprenant deux moitiés longitudinales séparées, soit CUC l'abréviation pour un catalyseur de nettoyage par oxydation ou un catalyseur de nettoyage des rejets d'ammoniac, les autres abréviations précédentes étant conservées, les divers agencements suivants sont possibles : - première brique : première moitié PNA, seconde moitié RCS ; deuxième brique : première moitié RCSF, seconde moitié CUC, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié LNT, seconde moitié RCS ; deuxième brique : première moitié RCSF, seconde moitié CUC, cet agencement étant un des agencements préférés, - première brique : première moitié DOC, seconde moitié RCS ; deuxième brique : première moitié RCSF, seconde moitié CUC. [0063] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemples.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Ligne (1) d'échappement en sortie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, la ligne (1) comprenant plusieurs éléments de dépollution (3, 4, 6) sélective d'un polluant, au moins deux éléments de dépollution (3, 4) pouvant être regroupés dans une première brique (2), caractérisée en ce que la première brique (2) est séparée en des première et seconde moitiés (2a, 2b), chaque élément de dépollution (3, 4) regroupé dans la première brique (2) occupant une moitié (2a, 2b) 10 respective de la première brique (2), les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés (2a, 2b), la seconde moitié (2b) étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié (2a).
  2. 2. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 1, dans laquelle la première brique (1) est de forme cylindrique, chacune des moitiés (2a, 2b) présentant une section en 15 demi-lune, les deux moitiés (2a, 2b) étant reliées par un premier coude (7) formé par la ligne (1) d'échappement.
  3. 3. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 2, dans laquelle les gaz d'échappement parcourent la première brique (2) dans le sens de sa longueur.
  4. 4. Ligne (1) d'échappement selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans 20 laquelle les éléments de dépollution (3, 4) de la première brique (2) sont choisis parmi un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de type RCS, un catalyseur d'oxydation imprégné ou non d'un piège actif ou passif à oxydes d'azote.
  5. 5. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 4, dans laquelle, quand la première 25 brique (1) comprend un système de réduction catalytique sélective, un injecteur (10) d'agent réducteur pour la réduction catalytique sélective est disposé en amont du système de réduction catalytique sélective à une extrémité de la première brique (2), l'injection d'agent réducteur se faisant dans le coude (7) pour augmenter l'efficacité de sa décomposition, ce qui permet d'augmenter le volume de la catalyse.
  6. 6. Ligne (1) d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, laquelle comprend au moins une deuxième brique (8), la deuxième brique (8) comprenant au moins un système de réduction catalytique sélective ou un filtre à particules imprégné ou non d'un agent réducteur pour une réduction catalytique sélective.
  7. 7. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 6, dans laquelle ladite au moins une deuxième brique (8) et la première brique (2) sont reliées par un second coude (9) formé par la ligne (1) d'échappement.
  8. 8. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 7, dans laquelle les flux des gaz d'échappement à travers la première brique (2) et ladite au moins une deuxième brique (8) s'écoulent parallèlement.
  9. 9. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle ladite au moins une deuxième brique (8) comprend deux éléments de dépollution en étant séparée en une première et seconde moitiés (8a, 8b), chaque élément de dépollution occupant une moitié de ladite au moins une deuxième brique (8), les gaz d'échappement circulant successivement dans les deux moitiés (8a, 8b), la seconde moitié (8b) étant parcourue à contresens par rapport à la première moitié (8a).
  10. 10. Ligne (1) d'échappement selon la revendication 9, dans laquelle le ou les éléments de dépollution de ladite au moins une deuxième brique (8) sont choisis parmi un système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules imprégné ou non d'un catalyseur de type RCS, un catalyseur de nettoyage par oxydation du surplus d'agent réducteur pour la réduction catalytique sélective.25
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110878712A (zh) * 2019-12-20 2020-03-13 潍柴动力股份有限公司 一种后处理系统及排气处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5846818U (ja) * 1981-09-25 1983-03-29 日本ラヂヱーター株式会社 触媒コンバ−タ
US4495153A (en) * 1981-06-12 1985-01-22 Nissan Motor Company, Limited Catalytic converter for treating engine exhaust gases
US20030003030A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Glenn Knight Reverse flow catalytic muffler
DE102006003116A1 (de) * 2005-01-24 2006-07-27 Honda Motor Co., Ltd. Auspuffsystem für ein Fahrzeug
EP1947307A1 (fr) * 2005-09-22 2008-07-23 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Dispositif d'epuration des gaz d' echappement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4495153A (en) * 1981-06-12 1985-01-22 Nissan Motor Company, Limited Catalytic converter for treating engine exhaust gases
JPS5846818U (ja) * 1981-09-25 1983-03-29 日本ラヂヱーター株式会社 触媒コンバ−タ
US20030003030A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Glenn Knight Reverse flow catalytic muffler
DE102006003116A1 (de) * 2005-01-24 2006-07-27 Honda Motor Co., Ltd. Auspuffsystem für ein Fahrzeug
EP1947307A1 (fr) * 2005-09-22 2008-07-23 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Dispositif d'epuration des gaz d' echappement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110878712A (zh) * 2019-12-20 2020-03-13 潍柴动力股份有限公司 一种后处理系统及排气处理方法

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