FR3080148A1 - Ligne d'echappement, dispositif de purification des gaz d'echappement et procede de fabrication du dispositif de purification - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de purification comprend une enveloppe tubulaire ayant un axe central, un organe de purification des gaz d'échappement logé dans l'enveloppe tubulaire, un organe de chauffage électrique logé dans l'enveloppe tubulaire et une alimentation électrique alimentant électriquement l'organe de chauffage, l'organe de chauffage comprenant une plaque chauffante (33) en un matériau électriquement conducteur s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe central, la plaque chauffante (33) ayant un centre plein (35) et au moins deux branches (37), chaque branche (37) s'étendant en spirale à partir du centre plein (35) jusqu'à une extrémité libre (39) située à proximité de l'enveloppe tubulaire, la plaque chauffante (33) étant perméable aux gaz d'échappement et comprenant un réseau de passages pour le gaz d'échappement générant un écoulement turbulent des gaz d'échappement à travers la plaque chauffante (33).
Description
Ligne d’echappement, dispositif de purification des gaz d’échappement et procédé de fabrication du dispositif de purification
La présente invention concerne les dispositifs de purification des gaz d’échappement de véhicules, équipés d’organes de chauffage.
II est possible de réaliser l’organe de chauffage en utilisant des feuilles métalliques, superposées parallèlement les unes aux autres et roulées, comme proposé par DE102007010758.
Un tel organe de chauffage canalise les gaz d’échappement selon un écoulement laminaire. Ceci ne favorise pas les transferts thermiques de l’organe de chauffage aux 10 gaz d’échappement.
Par ailleurs, l’organe de chauffage est peu rigide, et doit être fixé en de multiples points sur l’organe de purification. Ces points de fixation sont typiquement des tiges solidaires de l’organe de chauffage et engagés dans les canaux de l’organe de purification. Ceci rend l’utilisation d’un organe de purification en céramique problématique 15 en raison de sa fragilité et impose que ce dernier soit en métal dont le coût est plus élevé comparativement à un organe de purification en céramique.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer un dispositif de purification qui ne présente pas les défauts ci-dessus.
A cette fin, l’invention selon un premier aspect porte sur un dispositif de purification 20 de gaz d’échappement d’un véhicule, le dispositif de purification comprenant une enveloppe tubulaire ayant un axe central, un organe de purification des gaz d échappement logé dans l’enveloppe tubulaire, un organe de chauffage électrique logé dans l’enveloppe tubulaire et une alimentation électrique alimentant électriquement I organe de chauffage, l’organe de chauffage comprenant une plaque chauffante en un 25 matériau électriquement conducteur s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe central, la plaque chauffante ayant un centre plein et au moins deux branches, chaque branche s’étendant en spirale à partir du centre plein jusqu’à une extrémité libre située à proximité de l’enveloppe tubulaire, la plaque chauffante étant permeable aux gaz d’échappement et comprenant un réseau de passages pour le gaz 30 d’échappement générant un écoulement turbulent des gaz d’échappement à travers la plaque chauffante.
L utilisation d une plaque chauffante en un matériau électriquement conducteur, comprenant un réseau de passages pour les gaz d’échappement générant un écoulement turbulent des gaz d’échappement à travers la plaque chauffante, permet de faciliter les 35 transferts thermiques entre l’organe de chauffage et les gaz d’échappement. La puissance de l’organe de chauffage peut être diminuée, ce qui permet une consommation électrique plus faible.
La plaque peut être obtenue directement par découpe à partir d’une plaque d’une seule pièce. Sa fabrication est donc économique.
L’organe de chauffage est suffisamment rigide pour être fixé seulement par ses bords. La plaque ne doit pas porter des fixations réparties sur toute sa surface. Le montage est donc facilité. Par ailleurs, il devient possible d’utiliser un organe de purification en céramique, puisque celui-ci ne doit plus porter les fixations de l’organe de chauffage.
L’utilisation de branches s’étendant en spirale à partir du centre plein jusqu’à une extrémité libre située à proximité de l’enveloppe tubulaire permet d’obtenir la longueur recherchée pour le parcours du courant électrique, et donc la puissance de chauffe requise, tout en répartissant l’apport de chaleur dans la section de l’enveloppe tubulaire. La forme en spirale permet également d’absorber la dilatation thermique sans créer trop de contraintes dans la plaque.
Le dispositif de purification peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la plaque chauffante comprend au moins trois branches s’étendant chacune en spirale à partir du centre plein jusqu’à une extrémité libre située à proximité de l’enveloppe tubulaire ;
- la plaque chauffante est venue de matière ;
- la plaque chauffante est une mousse ;
- la plaque chauffante présente une épaisseur comprise entre 2 et 50 mm ;
- la plaque chauffante comprend exactement deux branches, chaque branche s’enroulant au moins sur 360° autour du centre plein ;
- la plaque chauffante comprend exactement quatre branches, chaque branche s’enroulant au moins sur 180° autour du centre plein ;
- la plaque chauffante est revêtue d’au moins un revêtement à fonction catalytique permettant de contribuer au post-traitement des gaz d’échappement.
L’invention selon un second aspect porte sur un procédé de fabrication du dispositif de purification ayant les caractéristiques ci-dessus et comportant les étapes suivantes :
- obtention d’une plaque dans ledit matériau métallique ;
- découpe de la plaque pour former la plaque chauffante.
3
L invention selon un troisième aspect porte sur une ligne d’échappement comportant un dispositif de purification ayant les caractéristiques ci-dessus.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d’une ligne d’échappement comportant un dispositif de purification selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de l’organe de chauffage de la figure 1, monté dans l’enveloppe de l’organe de purification ;
- la figure 3 est une vue en perspective de l’organe de chauffage de la figure 1, avec une alimentation électrique différente de celle de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de l’organe de chauffage de la figure 3 en fonctionnement, montrant les niveaux de température de différentes zones de la plaque chauffante ;
- la figure 5 est une vue de dessus d’une plaque chauffante selon une variante de réalisation moins avantageuse que celle des figures 2 à 4 ;
- la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4, pour la plaque chauffante de la figure 5 ;
- les figures 7 à 10 sont des vues de dessus d’une plaque chauffante selon différentes variantes de réalisation de l’invention ; et
- la figure 11 est une vue en perspective de l’organe de chauffage de la figure 7, avec une autre variante de réalisation de l’alimentation électrique.
Le dispositif de purification 1 représenté schématiquement sur la figure 1 est prévu pour la purification des gaz d’échappement d’un véhicule, typiquement des gaz d’échappement d’une voiture ou d’un camion.
Il est intercalé dans la ligne d’échappement 3 du véhicule. Celle-ci comprend un collecteur d’échappement 5 collectant les gaz d’échappement sortant des chambres de combustion du moteur thermique 7 du véhicule.
Le dispositif de purification 1 est raccordé fluidiquement au collecteur 5 par un conduit amont 9, sur lequel sont typiquement intercalés d’autres équipements tels qu’un turbocompresseur.
Vers l’aval, le dispositif de purification 1 est raccordé fluidiquement par un conduit aval 11 à une canule 13. D’autres équipements tels que des silencieux ou d’autres équipements de purification, sont intercalés entre le dispositif de purification 1 et la canule
13. Les gaz d’échappement purifiés sont relargués dans l’atmosphère par la canule 13.
Le dispositif de purification 1 comprend une enveloppe tubulaire 15 ayant un axe central C, un organe de purification des gaz d’échappement 17 logé dans l’enveloppe tubulaire 15, un organe de chauffage 19 électrique logé dans l’enveloppe tubulaire 15, et une alimentation électrique 21 alimentant électriquement l’organe de chauffage 19.
L’enveloppe tubulaire 15 présente une entrée 23 et une sortie 25 de gaz d’échappement, raccordées respectivement aux conduits amont 9 et aval 11.
L’enveloppe tubulaire 15 présente toute forme adaptée.
L’organe de purification 17 est par exemple un catalyseur SCR, un catalyseur trois voies, un catalyseur d’oxydation ou un piège à NOx.
Comme visible sur la figure 1, une nappe de maintien 27 est interposée entre l’organe de purification 17 et l’enveloppe tubulaire 15.
Typiquement, un ou plusieurs organes de purification sont placés dans l’enveloppe tubulaire 15.
L’organe de chauffage 19 est avantageusement placé en face et à proximité de la face d’entrée 29 de l’organe de purification 17. En variante, l’organe de chauffage 19 est placé en face et à proximité de la face de sortie 31 de l’organe de purification 17, c’est-àdire en aval de celui-ci. Les faces d’entrée 29 et de sortie 31 sont les faces par lesquelles les gaz d’échappement entrent et sortent de l’organe de purification 17.
En variante, l’organe de chauffage 19 est placé à distance en amont de l’organe de purification 17.
Comme le montre la figure 2, l’organe de chauffage 19 comprend une plaque chauffante 33 en un matériau électriquement conducteur, s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe central C.
Typiquement, la plaque chauffante 33 chauffe par effet Joule.
La plaque chauffante 33 est perméable aux gaz d’échappement. Elle comprend un réseau de passages pour les gaz d’échappement, générant un écoulement turbulent des gaz d’échappement à travers la plaque chauffante 33.
Le matériau constituant la plaque chauffante 33 est typiquement un métal, tel que l’acier inoxydable, ou un alliage métallique, ou encore une céramique. Par exemple, ce matériau est un alliage de fer, tel que du FeCrAI. En variante, ce matériau est un alliage de nickel ou de cuivre, tel que le NiCr. Selon une autre variante, ce matériau est une céramique en carbure de silicium SiC.
La plaque chauffante 33 est typiquement une mousse, avec des pores ouverts organisés de manière aléatoire ou régulière.
En alternative, la plaque chauffante 33 est un treillis de fils métalliques.
La densité de pores est typiquement comprise entre 5 ppi (pore per inch) et 40 ppi. Le matériau présente typiquement une surface développée comprise entre 500 et 5000 m2/m3, de préférence comprise entre 1000 et 3000 m2/m3, et encore de préférence comprise entre 1500 et 2500 m2/m3.
Avantageusement, la plaque chauffante 33 est revêtue d’au moins un revêtement à fonction catalytique permettant de contribuer au post-traitement des gaz d échappement. Ce revêtement est prévu pour l’oxydation et/ou la réduction des composés polluants des gaz d’échappement. Il peut être par exemple du même type que ceux utilisés dans les TWC (Three-way Catalyst ou Catalyseur Trois Voies), DOC (Diesel Oxydation Catalysis ou Catalyseur d’Oxydation Diesel), PNA (Passive NOx Absorber ou Absorbeur NOx Passif), LNT (Lean NOx Trap ou Piège à NOx Pauvre), SCR (Sélective Catalytic Réduction ou Réduction Catalytique Sélective) ou encore pour l’hydrolyse d’un agent réducteur utilisé pour la réduction des oxydes d’azote.
Alternativement ou en plus, ce revêtement est prévu pour augmenter la rugosité de la surface du matériau, en vue de favoriser les turbulences et donc les échanges thermiques.
Du fait de sa porosité, la plaque chauffante 33 joue également le rôle de filtre à particules. La plaque chauffante 33 est régénérée à chaque chauffage, les particules de suie piégées étant éliminées.
Avantageusement, la plaque chauffante 33 est venue de matière. Elle est d’une pièce, dans le même matériau.
Typiquement, la plaque chauffante 33 est obtenue par découpe d’une plaque d’une seule pièce du matériau électriquement conducteur.
En alternative, la plaque chauffante 33 est obtenue par fonderie, extrusion, frittage, fabrication additive (impression 3D), etc.
La plaque chauffante 33 présente une épaisseur comprise entre 2 et 50 mm, de préférence comprise entre 5 et 30 mm, et encore de préférence entre 10 et 20 mm.
En d autres termes, la plaque chauffante 33 se présente sous la forme d’une tranche de matériau électriquement conducteur, découpée directement à la forme recherchée.
Avantageusement, la plaque chauffante 33 a un centre plein 35 et au moins deux branches 37, chaque branche 37 s’étendant en spirale à partir du centre plein 35 jusqu’à une extrémité libre 39 située à proximité de l’enveloppe tubulaire 15.
Le centre plein 35 est typiquement situé sur l’axe central C.
La plaque chauffante 33 comprend typiquement au moins trois branches 37 s’étendant chacune en spirale à partir du centre plein 35 jusqu’à une extrémité libre 39 située à proximité de l’enveloppe tubulaire 15, par exemple quatre branches 37 ou plus.
Les branches 37 s’enroulent toutes dans le même sens autour du centre plein 35. Elles sont séparées les unes des autres par des interstices de faibles largeurs, par exemple de largeur inférieure à 50%, de préférence 25%, de la largeur d’une branche 37.
De manière avantageuse, la largeur de l’interstice est la plus faible possible, telle qu’inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 3 mm, et encore plus préférentiellement inférieure à 2 mm.
Typiquement, les branches 37 ont toutes la même forme, la position d’une branche 37 se déduisant de la position d’une autre branche 37 par rotation autour du centre plein 35.
La plaque chauffante 33 est montée dans un tronçon 40 de l’enveloppe tubulaire
15. Les extrémités libres 39 des branches 37 ont chacune une forme arquée, avec une courbure sensiblement identique à celle du tronçon 40. Elles s’étendent donc parallèlement et à proximité de la surface interne du tronçon 40. Elles sont par exemple séparées par un interstice d’une largeur inférieure à 5 mm de cette surface interne. De préférence, les extrémités libres 39 des branches 37 sont séparées par un interstice d’une largeur inférieure à 3 mm, et encore plus préférentiellement inférieure à 2 mm de cette surface interne.
Ainsi, la plaque chauffante 33 occupe sensiblement toute la section libre du tronçon 40 de l’enveloppe tubulaire 15, perpendiculairement à l’axe central C, de telle sorte que la plus grande partie du gaz d’échappement est forcée à traverser la plaque chauffante 33.
Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 2 à 4, la plaque chauffante 33 comprend exactement quatre branches 37. Dans ce cas, chaque branche 37 s’enroule au moins sur 180° autour du centre plein 35, de préférence sur au moins 270°, encore de préférence sur au moins 360° autour du centre plein 35.
Les extrémités internes 41 des quatre branches 37, se rattachant au centre plein 35, sont disposées à 90° les unes des autres. Les deux extrémités internes 41 opposées l’une à l’autre sont donc disposées dans le prolongement l’une de l’autre, ce qui favorise l’écoulement du courant électrique de l’une vers l’autre.
Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 5 à 7, la plaque chauffante 33 comprend exactement deux branches 37.
Dans ce cas, chaque branche 37 s’enroule au moins sur 360° autour du centre plein 35, de préférence au moins sur 540°, encore de préférence au moins sur 720° autour du centre plein 35.
Le fait d’avoir un grand nombre de branches 37 contribue à l’obtention d’une température uniforme dans la plaque chauffante 33, et donc à l’obtention d’un meilleur chauffage des gaz d’échappement.
Ceci est mis en évidence par les figures 4 et 6, qui montrent les niveaux de températures dans deux plaques chauffantes 33 en fonctionnement. Les zones sont graduées de a/ à c/, a/ correspondant à la température la plus basse et c/ à la température la plus élevée.
Sur la figure 4, la plaque chauffante 33 présente quatre branches 37 s’enroulant chacune sur environ 360°. Deux branches 37 voisines circonférentiellement sont raccordées à l’un des pôles de l’alimentation électrique, les deux autres branches étant raccordées à l’autre pôle de l’alimentation électrique.
Sur la figure 6, la plaque chauffante présente deux branches 37 s’enroulant chacune sur environ 360°. Les deux branches 37, au centre, sont raccordées l’une à l’autre par une portion en S, avec deux rebroussements.
Le courant électrique s écoule en règle générale selon le parcours offrant la résistance électrique la plus faible, c’est-à-dire selon le trajet le plus court.
On voit sur la figure 6 que les branches 37 sont relativement larges, et que le courant électrique s’écoule préférentiellement le long de l’intrados des branches 37. Une grande partie de l’intrados des branches 37 est dans la zone b/, alors que l’extrados des branches 37 est dans la zone a/. Le parcours du courant côté intrados est plus court que du côté extrados.
On voit sur la figure 4 que les branches 37 sont relativement étroites, du fait qu’il est nécessaire de loger quatre branches 37 dans la section. Le courant électrique se répartit sur toute la largeur de chaque branche 37. Une grande partie des branches 37 est dans la zone b/, aussi bien à l’intrados qu’à l’extrados des branches 37.
Pour un nombre de branches 37 donné, le même résultat peut être atteint en réduisant la largeur des branches 37, et donc en augmentant la longueur des branches 37. Ainsi, la plaque chauffante 33 de la figure 7 comporte deux branches 37, comme la plaque chauffante 33 de la figure 5, mais les branches 37 y sont beaucoup plus longues et étroites (plus de 720°). Les branches 37 de la plaque chauffante 33 de la figure Ί présentent donc sensiblement la même largeur que celles des figures 2 à 4, de telle sorte que le courant électrique se répartit sur toute la largeur de chaque branche 37.
Par ailleurs, la figure 6 montre deux points particulièrement chauds (zone cl) au niveau des deux rebroussements de la partie en S de la plaque chauffante 33. Le courant électrique « coupe » le long de ces rebroussements, qui constituent le trajet le plus court pour passer d’une branche 37 à une autre.
Sur la figure 4, la taille des points chauds est atténuée. En effet, le courant électrique arrivant au centre plein 35 par l’extrémité interne 41 d’une branche 37 a tendance à s’écouler directement vers la branche 37 d’en face. Une part assez faible du courant s’écoule vers la branche 37 voisine qui est a un potentiel électrique différent, formant un point chaud similaire à ceux de la figure 6. Le courant s’écoulant vers la 10 branche 37 d’en face se répartit sur toute la largeur de la branche 37. Ainsi, plus le nombre de branches 37 se raccordant au centre plein 35 est élevé, plus les points chauds sont atténués.
L’alimentation électrique 21 comporte des première et seconde bornes 43, 45 à des premier et second potentiels électriques différents l’un de l’autre, et au moins un 15 support 47 électriquement conducteur rigidement fixé à une tranche 49 de la plaque chauffante 33, le support 47 étant électriquement raccordé à l’extrémité libre 39 d’au moins une des branches 37 et à la première borne 43 de l’alimentation électrique 21.
Le support 47 est rigidement fixé à la tranche 49 de la plaque chauffante 33 le long d’une ou plusieurs plages continues, s’étendant au total sur au moins 10% d un périmètre 20 de la plaque chauffante. En variante, le support 47 s’étend au total sur au moins 20%, voire au moins 30%, d’un périmètre de la plaque chauffante 33.
Le support 47 est typiquement fixé à la moitié des branches 37. Ainsi, quand la plaque chauffante 33 ne comporte que deux branche 37, le support 47 est fixé à une seule branche 37, de préférence le long d’une plage continue. Quand la plaque 25 chauffante 33 comporte quatre branches 37, le support 47 est fixé à deux branches 37 (figure 3). Il est fixé à chaque branche 37 de préférence le long d’une plage continue, les deux plages continues étant séparées par un interstice.
Considéré en section perpendiculairement à l’axe central C, le support 47 est intercalé entre la plaque chauffante 33 et l’enveloppe tubulaire 15. Il est rigidement fixé à 30 l’enveloppe tubulaire 15 par des fixations électriquement isolantes, non représentées sur les figures.
Un connecteur 51 traverse l’enveloppe tubulaire 15 par un orifice de cette enveloppe tubulaire 15. Une bague 53 isole électriquement le connecteur 51 de l’enveloppe tubulaire 15. Le connecteur 51 assure la connexion électrique du support 47 à 35 la première borne 43 de l’alimentation électrique 21.
Avantageusement, l’alimentation électrique 21 comporte un autre support 55 électriquement conducteur, rigidement fixé à la tranche 49 de la plaque chauffante 33. L’autre support 55 est électriquement raccordé à l’extrémité libre 39 d’au moins une autre des branches 37 et à la seconde borne 45 de l’alimentation électrique 21.
L’autre support 55 est rigidement fixé à la tranche 49 de la plaque chauffante 33 le long d’une ou plusieurs plages continues, s’étendant au total sur au moins 10% d’un périmètre de la plaque chauffante 33. En variante, l’autre support 55 s’étend au total sur au moins 20%, voire au moins 30%, d’un périmètre de la plaque chauffante 33.
L’autre support 55 est typiquement fixé à l’autre moitié des branches 37, c’est-àdire aux branches non connectées électriquement au support 47. Ainsi, quand la plaque chauffante 33 ne comporte que deux branche 37, l’autre support 55 est fixé à une seule branche 37, de préférence le long d’une plage continue. Quand la plaque chauffante 33 comporte quatre branches 37, l’autre support 55 est fixé à deux branches 37 (figure 3). Il est fixé à chaque branche 37 de préférence le long d’une plage continue, les deux plages continues étant séparées par un interstice.
Considéré en section perpendiculairement à l’axe central C, l’autre support 55 est intercalé entre la plaque chauffante 33 et l’enveloppe tubulaire 15.
Dans la variante de réalisation de la figure 3, l’autre support 55 est rigidement fixé à l’enveloppe tubulaire 15 par des fixations électriquement isolantes, non représentées sur les figures.
Un autre connecteur 57 traverse l’enveloppe tubulaire 15 par un autre orifice de cette enveloppe tubulaire 15. Une bague 58 isole électriquement l’autre connecteur 57 de l’enveloppe tubulaire 15. L’autre connecteur 57 assure la connexion électrique de l’autre support 55 à la seconde borne 45 de l’alimentation électrique 21.
Dans la variante de réalisation de la figure 2, l’autre support 55 est rigidement fixé à l’enveloppe tubulaire 15 par des fixations électriquement conductrices 59. L’enveloppe tubulaire 15 est par exemple raccordée à la masse électrique, et constitue la seconde borne 45 de l’alimentation électrique 21. En variante, l’enveloppe tubulaire 15 est raccordée électriquement à la seconde borne 45 de l’alimentation électrique 21.
Dans la variante de réalisation de la figure 11, l’alimentation électrique 21 comporte un bras électriquement conducteur 61, directement raccordé électriquement au centre plein 35 de la plaque chauffante 33 ou à un point de la plaque chauffante 33 situé à proximité du centre plein 35. Le bras électriquement conducteur 61 est également raccordé électriquement à l’une de la première borne 43 ou de la seconde borne 45 de l’alimentation électrique 21. La plaque chauffante 33 est raccordée électriquement à l’autre de la première borne 43 ou de la seconde borne 45, par le support 47 ou l’autre support 55.
Dans l’exemple représenté sur la figure 11, le bras électriquement conducteur 61 comporte un fer plié en U, dont les extrémités sont rigidement fixées à une plaquette de connexion 63, directement raccordée à un point de la plaque chauffante 33. Ce point est situé de préférence à équidistance des extrémités libres 39 des branches 37, en suivant lesdites branches 37.
En référence avec la figure 3, le support 47 et l’autre support 55 réalisent avantageusement un cerclage de la plaque chauffante 33. Ils maintiennent les branches 37 en position. Ils rigidifient la plaque chauffante 33.
Ceci contribue à permettre que la plaque chauffante 33 ne soit fixée qu’à l’enveloppe tubulaire 15. Cette fixation est typiquement réalisée exclusivement par le support 47 et l’autre support 55, ou par l’un du support 47 ou de l’autre support 55 plus le bras électriquement conducteur 61.
L’organe de chauffage 19 n’est pas directement fixé à l’organe de purification 17.
Par ailleurs, il subsiste une lame d’air autour de la plaque chauffante 33, entre la plaque chauffante 33 et l’enveloppe tubulaire 15. Ceci contribue à limiter les pertes thermiques vers l’extérieur de l’enveloppe tubulaire 15 et à protéger les organes mécaniques environnants.
La forme de la plaque chauffante 33 peut être modifiée en fonction des besoins, notamment pour créer des zones de chauffage préférentielles : chauffage plus prononcé au centre, à la périphérie, etc.
Par exemple, selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 8, les branches 37 ne sont pas de largeur constante. Chaque branche 37 est par exemple plus large à ses extrémités opposées, et moins large dans sa partie centrale.
Selon une autre variante de réalisation illustrée sur la figure 9, les branches 37 ne sont pas de largeur constante. Chaque branche 37 est délimitée par des bords présentant des reliefs en saillie ou en creux, qui s’emboîtent dans les reliefs des branches voisines.
La plaque chauffante 33 présente typiquement une forme circulaire, prise perpendiculairement à l’axe central C. Dans la variante de la figure 10, la plaque chauffante 33 présente une forme ovale. En variante, la plaque chauffante 33 présente toute autre forme adaptée.
L’invention porte également sur un procédé de fabrication du dispositif de purification 1 décrit ci-dessus. Ce procédé de fabrication comporte les étapes suivantes : - obtention d’une plaque dans ledit matériau métallique ;
- découpe de la plaque pour former la plaque chauffante 33.
Le procédé de fabrication comporte de préférence également les étapes suivantes :
- assemblage de l’organe de chauffage 19 ;
- montage de l’organe de purification 17 et de l’organe de chauffage 19 dans l’enveloppe tubulaire 15 ;
- raccordement électrique de l’organe de chauffage 19 à l’alimentation électrique 21.
L’étape d’assemblage de l’organe de chauffage 19 est réalisée en fixant le support et l’autre support 55 à la plaque chauffante 33. En variante, l’étape d’assemblage de 10 l’organe de chauffage 19 est réalisée en fixant le bras électriquement conducteur 61, et le support 47 ou I autre support 55, à la plaque chauffante 33. Les fixations sont réalisées par tout moyen adapté : collage, soudage, etc.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1Dispositif de purification de gaz d’échappement d’un véhicule, le dispositif de purification (1) comprenant une enveloppe tubulaire (15) ayant un axe central (C), un organe de purification des gaz d’échappement (17) logé dans l’enveloppe tubulaire (15), un organe de chauffage électrique (19) logé dans l’enveloppe tubulaire (15) et une alimentation électrique (21) alimentant électriquement l’organe de chauffage (19), l’organe de chauffage (19) comprenant une plaque chauffante (33) en un matériau électriquement conducteur s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe central (C), la plaque chauffante (33) ayant un centre plein (35) et au moins deux branches (37), chaque branche (37) s étendant en spirale à partir du centre plein (35) jusqu’à une extrémité libre (39) située à proximité de l’enveloppe tubulaire (15), la plaque chauffante (33) étant perméable aux gaz d échappement et comprenant un réseau de passages pour le gaz d échappement générant un écoulement turbulent des gaz d’échappement à travers la plaque chauffante (33).
- 2, - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la plaque chauffante (33) comprend au moins trois branches (37) s’étendant chacune en spirale à partir du centre plein (35) jusqu’à une extrémité libre (39) située à proximité de l’enveloppe tubulaire (15).
- 3, - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la plaque chauffante (33) est venue de matière.
- 4, - Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque chauffante 33 est une mousse.
- 5, - Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque chauffante (33) présente une épaisseur comprise entre 2 et 50 mm.
- 6, - Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque chauffante (33) comprend exactement deux branches (37), chaque branche (37) s’enroulant au moins sur 360° autour du centre plein (35).
- 7, - Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la plaque chauffante (33) comprend exactement quatre branches (37), chaque branche (37) s’enroulant au moins sur 180° autour du centre plein (35).
- 8, - Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque chauffante (33) est revêtue d’au moins un revêtement à fonction catalytique permettant de contribuer au post-traitement des gaz d’échappement.
- 9. - Procédé de fabrication du dispositif de purification (1) de l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé de fabrication comportant les étapes suivantes .- obtention d’une plaque dans ledit matériau métallique ;- découpe de la plaque pour former la plaque chauffante (33).
- 10. - Ligne d’échappement de véhicule, comprenant un dispositif de purification (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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