FR3096737A1 - Dispositif d’injection d’un agent réducteur - Google Patents
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Abstract
D ispositif d’injection d’un agent réducteur L’invention concerne un dispositif d’injection (32) d’un agent réducteur destiné à injecter un agent réducteur dans une ligne d’échappement (10) d’un moteur à combustion interne. Le dispositif d’injection (32) comprend : - au moins une première buse d’injection (34) et une deuxième buse d’injection (36), - au moins un dispositif d’amenée d’agent réducteur (38) pour fournir de l’agent réducteur à la première et à la seconde buse d’injection (34, 36), - une première ligne d’injection (40) et une deuxième ligne d’injection (42), connectées au dispositif d’amenée d’agent réducteur (38) et respectivement à la première buse d’injection (34) et à la deuxième buse d’injection (36), et - une unité d’activation (44) configurée pour déplacer alternativement le dispositif d’injection (32) dans une première configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la première ligne d’injection (40), et dans une deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la deuxième ligne d’injection (42). Figure : 2
Description
La présente invention concerne un dispositif d’injection d’un agent réducteur destiné à injecter un agent réducteur dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne.
L’agent réducteur est par exemple gazeux. Il comprend par exemple de l’ammoniac, un mélange d’air et d’ammoniac, ou un mélange d’ammoniac et de gaz neutre comme par exemple l’hélium.
Les moteurs à combustion interne des véhicules automobiles sont connus pour produire des oxydes d’azote souvent référencés comme des NOx. Ceux-ci peuvent être une source significative de pollution de l’air. Ils contribuent à la formation de smog et de pluie acide et affectent l’ozone troposphérique. Ainsi, il est souhaitable d’éliminer les NOx contenus dans les gaz d’échappement de ces moteurs.
A cette fin, il est connu un procédé sous le nom de réduction catalytique sélective (RCS) ou selective catalyst reduction (SCR) en langue anglaise, dans lequel de l’ammoniac est utilisé pour réduire les NOx en azote inoffensif. La manière la plus courante de mettre en œuvre ce procédé consiste à injecter dans la ligne d’échappement un agent à base d’urée liquide qui est mélangé avec le gaz d’échappement et soumis à une hydrolyse thermique pour se transformer en ammoniac. Puis, le mélange de gaz d’échappement et d’ammoniac passe à travers un catalyseur RCS dans lequel l’ammoniac réduit le NOx en azote. Toutefois, ce procédé n’est pas très efficace.
On a découvert qu’il est bien plus efficace d’injecter directement de l’ammoniac dans la ligne d’échappement, en amont du catalyseur RCS, plutôt que de l’agent à base d’urée liquide. De cette manière, la première étape mentionnée plus haut n’est plus nécessaire.
Cette observation a conduit au développement d’injecteurs du type mentionnée plus haut, qui sont connus par exemple d’après le document FR 2 994 455. Ces injecteurs sont communément utilisés en remplacement des injecteurs d’agent à base d’urée liquide. Toutefois, ces injecteurs connus ne sont pas entièrement satisfaisants. En effet, on a découvert qu’après l’arrêt du moteur, lorsque la température ambiante est basse, les buses d’injection de ces injecteurs sont généralement obstruées par des sels d’ammoniac formés par une réaction chimique entre l’eau, le dioxyde de carbone et l’agent réducteur. Il est donc impossible d’injecter l’ammoniac dans le mélangeur, et le traitement des NOx est inefficace.
Lorsque la buse d’injection est obstruée, il faut plusieurs heures après le démarrage du moteur pour que les gaz d’échappement chauffent suffisamment la buse d’injection/ligne d’injection et permettent de désobstruer la buse d’injection/ligne d’injection et permettre au dispositif d’injection de fonctionner. Tant que la buse d’injection/ligne d’injection est obstruée, le gaz d’échappement ne peut pas être dépollué.
Un objectif de l’invention est de fournir un dispositif d’injection d’un agent réducteur qui soit particulièrement efficace et opérationnel de manière continue après le démarrage du moteur.
A cette fin, l’invention concerne un dispositif d’injection du type mentionné plus haut, le dispositif d’injection comprenant :
- au moins une première buse d’injection et une deuxième buse d’injection,
- au moins un dispositif d’amenée d’agent réducteur pour fournir de l’agent réducteur à la première et à la seconde buse d’injection,
- une première ligne d’injection et une deuxième ligne d’injection, connectées au dispositif d’amenée d’agent réducteur et respectivement à la première buse d’injection et à la deuxième buse d’injection, et
- une unité d’activation configurée pour déplacer alternativement le dispositif d’injection dans une première configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la première ligne d’injection, et dans une deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la deuxième ligne d’injection.
Selon des modes spécifiques de réalisation de l’invention, le dispositif d’injection comprend une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées ci-dessous, considérées indépendamment ou selon toute combinaison techniquement possible :
- le dispositif comprend un mixeur configuré pour être traversé par un flux de gaz d’échappement produit par le moteur à combustion interne, le mixeur étant destiné à être disposé en amont d’un composant de post-traitement de la ligne d’échappement ;
- l’agent réducteur est gazeux ;
- la première buse d’injection et la deuxième buse d’injection sont destinées à être disposées dans la ligne d’échappement selon une direction transversale et sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale s’étendant depuis une extrémité amont vers une extrémité aval de la ligne d’échappement ;
- le dispositif comprend un unique dispositif d’amenée d’agent réducteur, l’unité d’activation comprenant au moins une unité de commutation disposée entre le dispositif d’amenée d’agent réducteur et la première et la deuxième lignes d’injection ;
- l’unité de commutation comprend au moins une valve de contrôle électrique ou une valve de contrôle électromagnétique ;
- le dispositif comprend en outre au moins un capteur de pression disposé entre le dispositif d’amenée d’agent réducteur et la première buse d’injection ou la deuxième buse d’injection, le capteur de pression étant destiné à mesurer une surpression dans la première ligne d’injection ou dans la deuxième ligne d’injection ;
- le dispositif comprend un premier et un deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur pour fournir l’agent réducteur respectivement dans la première buse d’injection et la deuxième buse d’injection, la première ligne d’injection et la deuxième ligne d’injection étant respectivement connectées au premier dispositif d’amenée et au deuxième dispositif d’amenée.
L’invention concerne aussi une ligne d’échappement comprenant un composant de post-traitement et un dispositif d’injection tel que décrit plus haut, disposé en amont du composant de post-traitement.
L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant une ligne d’échappement telle que définie plus haut.
L’invention concerne également un procédé pour injecter un agent réducteur à l’intérieur d’une ligne d’échappement telle que définie plus haut, le procédé les étapes successives suivantes :
- injecter l’agent réducteur à l’intérieur de la ligne d’échappement en utilisant la première ligne d’injection et la première buse d’injection, le dispositif d’injection étant dans la première configuration,
- déplacer le dispositif d’injection dans la deuxième configuration,
- injecter de l’agent réducteur à l’intérieur de la ligne d’échappement en utilisant la deuxième ligne d’injection et la deuxième buse d’injection.
Selon des modes de réalisation spécifiques de l’invention, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées ci-dessous, considérées indépendamment ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’étape de déplacement du dispositif d’injection est faite entre une première phase de conduite et une deuxième phase de conduite, chaque phase de conduite commençant au démarrage du moteur et se terminant à la coupure du moteur ;
- le procédé comprend en outre une étape de mesure d’une surpression dans le dispositif d’injection avant le déplacement du dispositif d’injection dans la deuxième configuration.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention seront apparents à partir de la description détaillée ci-dessous qui est donnée juste à titre indicatif et non limitatif avec référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles :
- la figure 1 est un schéma général d’une ligne d’échappement selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 est une vue transversale schématique de la ligne d’échappement de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue transversale schématique de la ligne d’échappement selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 4 est une vue transversale schématique de la ligne d’échappement selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
La ligne d’échappement 10 présentée sur la figure 1 fait partie d’un véhicule automobile (non représenté).
La ligne d’échappement 10 conduit un flux de gaz d’échappement généré par un moteur 12 du véhicule automobile à travers différents composants d’échappement amont 14 pour réduire l’émission de polluants et contrôler le bruit d’une manière connue. Les divers composants d’échappement amont 14 peuvent inclure un ou plusieurs des éléments suivants : tuyaux, filtres, vannes, catalyseurs, silencieux, etc…
Dans l’exemple représenté sur la figure 1, la ligne d’échappement 10 comprend un premier composant de post-traitement 16 ayant une entrée 18 et une sortie 20, le premier composant post-traitement 16 est positionné en aval de la ligne d’échappement 14 de telle sorte que les gaz d’échappement traversent le premier composant de post-traitement 16.
Un composant de post-traitement traite les gaz d’échappement reçus du moteur à combustion interne de telle manière que les émissions soient davantage souhaitables. Par exemple, le composant de post-traitement peut réduire le niveau de NOx dans l’échappement comme on le verra plus tard.
Le premier composant de post-traitement 16 est par exemple un catalyseur d’oxydation diesel (COD) 21 ou diesel oxydation catalist (DOC) en langue anglaise.
Dans l’exemple représenté, la ligne d’échappement 10 comprend en outre un filtre à particule diesel (FPD) 23 ou diesel particulate filter (DPF) en langue anglaise, positionné en aval du COD 21. Le FPD 23 est capable de retirer des polluants du gaz d’échappement de manière connue.
La ligne d’échappement 10 comprend aussi un deuxième composant de post-traitement 22 ayant une entrée 24 et une sortie 26, et des composants d’échappement aval 28 positionnés en aval du deuxième composant de post-traitement 22. Le deuxième composant de post-traitement 22 est ici positionné en aval du premier composant de post-traitement 16.
Le deuxième composant de post-traitement 22 est par exemple un catalyseur à réduction catalytique sélective (RCS) 25.
Le catalyseur RCS 25 peut optionnellement comprendre un catalyseur qui est configuré pour effectuer une fonction de réduction catalytique sélective et une fonction de filtre à particule.
Les divers composants d’échappement aval 28 incluent par exemple un ou plusieurs des éléments suivants : tuyaux, filtres, lames, catalyseurs, silencieux, etc…
Les composants amont 14 et les composants aval 28 peuvent être montés dans diverses configurations et combinaisons en fonction de l’application du véhicule et de l’espace de conditionnement disponible.
La ligne d’échappement 10 comprend en outre, en amont de l’entrée 24 du deuxième composant de post-traitement 24, un mélangeur 30 configuré pour être traversé par un flux de gaz d’échappement avant qu’il n’entre dans le deuxième composant de post-traitement 22. Ce mélangeur 30 est ici positionné en aval de la sortie 20 du premier composant de post-traitement 16.
Le mélangeur 30 est configuré préférablement pour générer un mouvement tourbillonnant ou rotatif du gaz d’échappement. De manière alternative, le mélangeur 30 consiste en un simple tuyau.
Le mélangeur 30 comprend une extrémité amont 31 à travers laquelle les gaz d’échappement entrent à l’intérieur du mélangeur 30 et une extrémité aval 33 à travers laquelle les gaz d’échappement sortent du mélangeur 30. Ces extrémités amont et aval 31, 33 définissent ensemble une direction longitudinale L qui s’étend depuis l’extrémité amont 31 vers l’extrémité aval 33.
La ligne d’échappement 10 comprend aussi un dispositif d’injection 32 pour injecter un agent réducteur à l’intérieur du flux de gaz d’échappement dans le mélangeur 30 de telle manière que le mélangeur 30 mélange l’agent réducteur et le gaz d’échappement ensemble.
L’agent réducteur est par exemple gazeux.
L’agent réducteur gazeux comprend ici de l’ammoniac.
En variante, l’agent réducteur comprend un mélange d’ammoniac avec de l’air, ou un mélange d’ammoniac avec un gaz neutre comme par exemple l’hélium.
En variante, l’agent réducteur est liquide.
En référence à la figure 2, le dispositif d’injection 32 comprend au moins une première buse d’injection 34 et une deuxième buse d’injection 36, au moins un dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 pour fournir de l’agent réducteur à la première buse d’injection 34 et à la deuxième buse d’injection 36, et au moins première une ligne d’injection 40 et une deuxième ligne d’injection 42, connectées au dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 et respectivement à la première buse d’injection 34 et à la deuxième buse d’injection 36.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la première buse d’injection 34 et la deuxième buse d’injection 36 sont préférablement disposées dans la ligne d’échappement 10, et plus particulièrement dans le mélangeur 30, selon une direction transversale T qui est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale L.
En variante (non représenté), la première buse d’injection 34 et la deuxième buse d’injection 36 sont disposées dans le mélangeur 30 selon la direction longitudinale L à une distance proche l’une de l’autre. Par exemple, la distance entre la première buse d’injection 34 et la deuxième buse d’injection 36 est comprise entre 0 et 40 cm préférablement entre 0 et 33 cm et encore de manière plus préférable entre 0 et 10 cm, par exemple 2 cm.
Par une distance égale à 0 cm, on entend que la première buse d’injection 34 et la deuxième buse d’injection 36 sont juxtaposées selon la direction transversale T et non pas superposées.
Le dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 comprend au moins une source d’agent réducteur (non représentée). La source d’agent réducteur consiste ici en une source d’ammoniac. Cette source comprend typiquement un réservoir (non représenté) dans lequel l’ammoniac gazeux est stocké sous pression. En variante la source comprend de l’urée ou des sels de chlorure de strontium (SrCl2) destinés à être chauffer pour générer de l’ammoniac.
Selon l’invention le dispositif d’injection 32 comprend en outre une unité d’activation 44 configurée pour déplacer de manière alternative le dispositif d’injection 32 entre une première configuration dans laquelle l’agent réducteur est fourni uniquement à la première ligne d’injection 40, et une deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est fourni uniquement à la deuxième ligne d’injection 42.
Dans la première configuration du dispositif d’injection 32, aucun agent réducteur n’est injecté dans la deuxième ligne d’injection 42. Dans la deuxième configuration du dispositif d’injection 32, aucun agent réducteur n’est injecté dans la première ligne d’injection 40.
L’unité d’activation 44 peut comprendre un contrôleur (non représenté) pour contrôler le dosage de l’agent réducteur injecté dans la première ligne d’injection 40 et/ou dans la deuxième ligne d’injection 42.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, l’unité d’activation 44 comprend une unité de commutation 46 disposée entre le premier dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 et les lignes d’injection 40, 42.
Par exemple l’unité de commutation 46 comprend au moins une valve de contrôle électrique ou une valve de contrôle électromagnétique destinées à diriger l’agent réducteur depuis le dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 vers soit la première ligne d’injection 40 ou la deuxième ligne d’injection 42.
Dit autrement, l’unité de commutation 46 est configurable entre une première position dans laquelle la première ligne d’injection 40 est ouverte et la deuxième ligne d’injection 42 est fermée, et une deuxième position dans laquelle la première ligne d’injection 40 est fermée et la deuxième ligne d’injection 42 est ouverte.
Un procédé pour injecter un agent réducteur à l’intérieur d’une ligne d’échappement 10 tel que décrit plus haut va maintenant être décrit.
Le procédé comprend une étape d’injection d’un agent réducteur depuis le dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 à l’intérieur du mélangeur 30 en utilisant la première ligne d’injection 40 et la première ligne d’injection 34, le dispositif d’injection 32 étant dans la première configuration.
Dans la première configuration, aucun agent réducteur n’est injecté dans la deuxième ligne d’injection 42 et dans la deuxième buse d’injection 36.
Une fois le moteur démarré, l’injection commence généralement lorsque qu’une température prédéterminée des gaz d’échappement est atteinte. Par exemple, la température prédéterminée est comprise entre 120° et 180°.
Durant la phase de conduite, les gaz d’échappement chauffent la première ligne d‘injection 40 et la deuxième ligne d’injection 42 et la première buse d’injection 34 et la deuxième buse d’injection 36 évitant l’apparition de sels d’ammoniac 48 obstruant la première buse d’injection et la deuxième buse d’injection 34, 36 et/ou la première et la deuxième ligne d’injection 40, 42.
Le procédé comprend ensuite une étape de déplacement du dispositif d’injection 32 dans la deuxième configuration. Dans la deuxième configuration, aucun agent réducteur n’est injecté dans la première ligne d’injection 40 et dans la première buse d’injection 34. L’agent réducteur est uniquement injecté dans la deuxième ligne d’injection 42 et dans la deuxième buse d’injection 36.
Avantageusement l’étape de déplacement du dispositif d’injection 32 est réalisée entre une première phase de conduite et une deuxième phase de conduite, chaque phase de conduite commençant par le démarrage du moteur et se terminant par la coupure du moteur. En effet, en continuant d’injecter l’agent réducteur avec le dispositif d’injection 32 placé dans la première configuration, des sels d’ammoniac 48 peuvent se former dans la première ligne d’injection 40 et/ou dans la première buse d’injection 34 et ainsi boucher la première ligne d’injection 40 et/ou la première buse d’injection 34 lorsque le moteur est arrêté. L’étape de déplacement du dispositif d’injection 32 permet d’injecter l’agent réducteur dans la ligne d’injection ou dans la buse d’injection qui est libre de tout colmatage.
Le procédé comprend alors d’injecter l’agent réducteur à l’intérieur du mélangeur 30 en utilisant la deuxième ligne d’injection 42 et la deuxième buse d’injection 36.
En d’autres mots, après chaque phase de conduite, le dispositif d’injection 32 est déplacé alternativement entre une configuration antérieure parmi la première configuration dans laquelle l’agent réducteur est uniquement injecté dans la première ligne d’injection 40 et la deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est uniquement injecté dans la deuxième ligne d’injection 42, vers une configuration ultérieure parmi ces première et deuxième configurations, différente de la configuration antérieure.
Par exemple, durant la première phase de conduite le dispositif d’injection 32 est placé dans la première configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté dans la première ligne d’injection 40. Durant la deuxième phase de conduite, l’unité d’activation 44 déplace le dispositif d’injection 32 dans la deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté dans la deuxième ligne d’injection 42. Durant une troisième phase de conduite, le dispositif d’injection 32 est à nouveau déplacé dans la première configuration par l’unité d’activation 44, et ainsi de suite.
L’unité d’activation 44 déplace de manière alternative le dispositif d’injection 32 dans l’une des première configuration ou deuxième configuration pour chaque phase de conduite.
Avantageusement, durant la phase de conduite, les gaz d’échappement chauffent les lignes d’injection 40, 42 et les buses d’injection 34, 36 et en particulier la ligne d’injection et la buse d’injection qui n’est pas utilisée pour l’injection de l’agent réducteur (la ligne d’injection utilisée durant la phase de conduite précédente) et détruit les éventuels bouchons de sels d’ammonium 48 formés à l’intérieur de la ligne d’injection ou de la buse d’injection durant l’arrêt du moteur.
De cette manière, l’agent réducteur peut être injecté de manière continue dans la ligne d’échappement 10 même si des sels d’ammoniac 48 sont formés dans l’une des lignes d’injection 40, 42 et/ou dans l’une des buses d’injection 34, 36.
La figure 3 présente un deuxième mode de réalisation de l’invention. La ligne d’échappement 10 est similaire à la ligne d’échappement 10 telle que précédemment décrite à l’exception que le dispositif d’injection 32 comprend un capteur de pression 50. Le capteur de pression 50 est préférablement disposé entre le dispositif d’amenée d’agent réducteur 38 et la première/deuxième buses d’injection 34, 36 et est destiné à mesurer une surpression dans le dispositif d’injection 32.
Le capteur de pression 50 est configuré pour mesurer une surpression dans la première ligne d’injection 40 lorsque le dispositif d’injection 32 est placé dans la première configuration et dans la deuxième ligne d’injection 42 quand le dispositif d’injection 32 est placé dans la deuxième configuration. Une telle surpression peut se produire par le colmatage de la première ou de la deuxième ligne d’injection 40, 42 et/ou de la première ou de la deuxième buse d’injection 34, 36 par des sels d’ammoniac 48.
Dans une variante (non représentée), le dispositif d’injection 32 comprend deux capteurs de pression respectivement disposés sur la première ligne d’injection 40 entre la première buse d’injection 34 et l’unité d’activation 44, et sur la deuxième ligne d’injection 42 entre la deuxième buse d’injection 36 et l’unité d’activation 44.
Le ou chaque capteur de pression 50 est connecté à l’unité d’activation 44. L’unité d’activation 44 est alors configuré pour déplacer de manière alternative le dispositif d’injection 32 dans l’une de la première configuration et deuxième configuration lorsqu’un signal de surpression est reçu depuis le capteur de pression 50.
Dans ce mode de réalisation, l’étape de déplacement de la configuration du dispositif d’injection est réalisée lorsqu’une surpression est mesurée par le ou chaque capteur de pression 50. L’étape d’activation est alors indépendante de la phase de conduite du véhicule automobile. Par exemple, si le capteur de pression 50 mesure une surpression dans la première ligne d’injection 40 due à la présence de sels d’ammonium 48, l’unité d’activation 44 déplace le dispositif d’injection dans la deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est uniquement injecté dans la deuxième ligne d’injection 42 qui est libre de sels d’ammonium 48.
De cette manière, l’étape d’activation est réalisée uniquement quand nécessaire, c’est-à-dire quand un colmatage est détecté dans l’une des lignes d’injection 40, 42 et/ou dans l’une des buses d’injection 34, 36.
La figure 4 présente un troisième mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode de réalisation, le dispositif d’injection 32 comprend un premier dispositif d’amenée d’agent réducteur 52 et un deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur 54. Chacune des première ligne d’injection 40 et deuxième ligne d’injection 42 est respectivement connectée au premier dispositif d’amenée d’agent réducteur 52 et au deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur 54.
Le premier et le deuxième dispositifs d’amenée d’agent réducteur 52, 54 sont connectés à l’unité d’activation 44.
Dans la première configuration du dispositif d’injection 32, l’unité d’activation 44 active le premier dispositif d’amenée d’agent réducteur 52 alors que dans la deuxième configuration du dispositif d’injection 32, l’unité d’activation 44 active le deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur 54.
Comme dans le premier et le deuxième modes de réalisation de l’invention, l’unité d’activation 44 peut comprendre un contrôleur (non représenté) pour contrôler le dosage de l’agent réducteur injecté dans la première ligne d’injection 40 ou dans la deuxième ligne d’injection 42.
En variante (non représentée), chacun des premier dispositif d’amenée d’agent réducteur 52 et deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur 54 comprend un contrôleur (non représenté) pour contrôler le dosage de l’agent réducteur injecté dans la première ligne d’injection 40 ou dans la deuxième ligne d’injection 42.
Le dispositif d’injection 32 du troisième mode de réalisation peut comprendre au moins un capteur de pression tel que décrit plus haut pour contrôler le déplacement du dispositif d’injection 32 dans l’une des première configuration et deuxième configuration.
Préférablement, le dispositif d’injection 32 comprend deux capteurs de pression disposés respectivement sur chacune des première et seconde lignes d’injection 40, 42, en aval du premier et du deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur 52, 54.
En variante ou en complément, dans le troisième mode de réalisation, le procédé pour injecter l’agent réducteur dans la ligne d’échappement comprend le déplacement du dispositif d’injection 32 depuis la première configuration vers la deuxième configuration lorsque le réservoir du premier dispositif d’amenée d’agent réducteur est vide.
Ainsi, le déplacement du dispositif d’injection 32 dans la deuxième configuration s’opère soit lorsque le réservoir du premier dispositif d’amenée est vide, soit lorsque la première ligne d’injection 40 ou la première buse d’injection 34 est obstruée par des sels d’ammonium
En variante ou en complément (non représenté), pour l’ensemble des modes de réalisation, le dispositif d’injection 32 selon l’invention peut comprendre un système d’anti-retour pour éviter ou minimiser le flux de fluide depuis le mélangeur 30 vers la première et/ou la deuxième ligne(s) d’injection 40, 42, et/ou un dispositif de chauffage, tel que respectivement décrit dans les demandes FR 18 59923 et FR 18 59919 déposées par le demandeur.
Le dispositif d’injection 32 de la ligne d’échappement 10 selon l’invention est particulièrement avantageuse puisqu’elle permet d’injecter un agent réducteur dans le mélangeur 30 même si des sels d’ammonium obstruent l’une des lignes d’injection 40, 42. En effet, grâce à l’unité d’activation 44 qui déplace le dispositif d’injection 32 entre la première configuration et la deuxième configuration, au moins l’une des première ligne d’injection 40 et deuxième ligne d’injection 42 est toujours libre de sels d’ammonium, et peut ainsi être utilisée pour l’injection de l’agent réducteur.
Claims (13)
- Dispositif d’injection (32) d’un agent réducteur destiné à injecter un agent réducteur dans une ligne d’échappement (10) d’un moteur à combustion interne, le dispositif d’injection (32) comprenant :
- au moins une première buse d’injection (34) et une deuxième buse d’injection (36),
- au moins un dispositif d’amenée d’agent réducteur (38 ; 52, 54) pour fournir de l’agent réducteur à la première et à la seconde buse d’injection (34, 36),
- une première ligne d’injection (40) et une deuxième ligne d’injection (42), connectées au dispositif d’amenée d’agent réducteur (38 ; 52, 54) et respectivement à la première buse d’injection (34) et à la deuxième buse d’injection (36), et
- une unité d’activation (44) configurée pour déplacer alternativement le dispositif d’injection (32) dans une première configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la première ligne d’injection (40), et dans une deuxième configuration dans laquelle l’agent réducteur est injecté uniquement dans la deuxième ligne d’injection (42). - Dispositif d’injection (32) selon la revendication 1, comprenant un mixeur (30) configuré pour être traversé par un flux de gaz d’échappement produit par le moteur à combustion interne, le mixeur (30) étant destiné à être disposé en amont d’un composant de post-traitement (16) de la ligne d’échappement (10).
- Dispositif d’injection (32) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’agent réducteur est gazeux.
- Dispositif d’injection (32) selon l’une quelconque des revendication 1 à 3, dans lequel la première buse d’injection (34) et la deuxième buse d’injection (36) sont destinées à être disposées dans la ligne d’échappement (10) selon une direction transversale et sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale (L) s’étendant depuis une extrémité amont (31) vers une extrémité aval (33) de la ligne d’échappement (10).
- Dispositif d’injection (32) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un unique dispositif d’amenée d’agent réducteur (38), l’unité d’activation (44) comprenant au moins une unité de commutation (46) disposée entre le dispositif d’amenée d’agent réducteur (38) et la première et la deuxième lignes d’injection (40, 42).
- Dispositif d’injection (32) selon la revendication 5, dans lequel l’unité de commutation (46) comprend au moins une valve de contrôle électrique ou une valve de contrôle électromagnétique.
- Dispositif d’injection (32) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre au moins un capteur de pression (50) disposé entre le dispositif d’amenée d’agent réducteur (38) et la première buse d’injection (34) ou la deuxième buse d’injection (36), le capteur de pression (50) étant destiné à mesurer une surpression dans la première ligne d’injection (40) ou dans la deuxième ligne d’injection (42).
- Dispositif d’injection (32) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un premier et un deuxième dispositif d’amenée d’agent réducteur (52, 54) pour fournir l’agent réducteur respectivement dans la première buse d’injection et la deuxième buse d’injection (34, 36), la première ligne d’injection (40) et la deuxième ligne d’injection (42) étant respectivement connectées au premier dispositif d’amenée (52) et au deuxième dispositif d’amenée (54).
- Ligne d’échappement (10) d’un moteur à combustion interne comprenant un composant de post-traitement (16) et un dispositif d’injection (32) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, disposé en amont du composant de post-traitement (16).
- Véhicule automobile comprenant une ligne d’échappement (10) selon la revendication 9.
- Procédé pour injecter un agent réducteur à l’intérieur d’une ligne d’échappement (10) selon la revendication 9, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- injecter l’agent réducteur à l’intérieur de la ligne d’échappement (10) en utilisant la première ligne d’injection (40) et la première buse d’injection (34), le dispositif d’injection (32) étant dans la première configuration,
- déplacer le dispositif d’injection (32) dans la deuxième configuration,
- injecter de l’agent réducteur à l’intérieur de la ligne d’échappement (10) en utilisant la deuxième ligne d’injection (42) et la deuxième buse d’injection (36). - Procédé selon la revendication 11 dans lequel l’étape de déplacement du dispositif d’injection (32) est faite entre une première phase de conduite et une deuxième phase de conduite, chaque phase de conduite commençant au démarrage du moteur et se terminant à la coupure du moteur.
- Procédé selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre une étape de mesure d’une surpression dans le dispositif d’injection (32) avant le déplacement du dispositif d’injection (32) dans la deuxième configuration.
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