FR3100839A1 - Set comprising an internal combustion engine with an electric compressor and a heating element - Google Patents

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Abstract

La présente concerne une ensemble comprenant un moteur (1) à combustion interne, - une ligne (2) d’admission d’air reliée au moteur (1), une ligne (3) d’échappement comprenant une extrémité amont raccordée au moteur (1) et une extrémité aval débouchant à l’air ambiant, cette ligne portant au moins un élément de dépollution (4, 6, 7, 8, 9) d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne (3) d’échappement, un compresseur électrique (11), un élément chauffant (10) des gaz traversant la ligne (3) d’échappement, caractérisé en ce que l’élément chauffant (10) est disposé dans la ligne (3) d’échappement, en amont de l’élément de dépollution le plus proche de l’extrémité amont de la ligne (3) d’échappement, ou intégré dans une portion amont de cet élément de dépollution et en ce que le compresseur électrique (11) est disposé en amont de l’élément chauffant (10). Figure 1This relates to an assembly comprising an internal combustion engine (1), - an air intake line (2) connected to the engine (1), an exhaust line (3) comprising an upstream end connected to the engine ( 1) and a downstream end opening to the ambient air, this line carrying at least one depollution element (4, 6, 7, 8, 9) of a pollutant present in the gases passing through the exhaust line (3) , an electric compressor (11), a heating element (10) for the gases passing through the exhaust line (3), characterized in that the heating element (10) is arranged in the exhaust line (3), in upstream of the pollution control element closest to the upstream end of the exhaust line (3), or integrated into an upstream portion of this pollution control element and in that the electric compressor (11) is arranged upstream of the heating element (10). Figure 1

Description

Ensemble comprenant un moteur à combustion interne avec un compresseur électrique et un élément chauffantAssembly comprising an internal combustion engine with an electric compressor and a heating element

La présente invention concerne le domaine du contrôle des émissions polluantes et plus précisément le contrôle des émissions des moteurs à allumage par compression, notamment un moteur Diesel ou fonctionnant au gazole mais la présente invention peut aussi bien être appliquée à un moteur thermique à allumage commandé, notamment un moteur à carburant essence ou à mélange contenant de l’essence. Plus particulièrement, l’invention a pour objet un ensemble comprenant un compresseur électrique et un élément chauffant en amont de l’élément de dépollution le plus proche de l’extrémité amont de la ligne d’échappement.The present invention relates to the field of the control of polluting emissions and more specifically the control of emissions from compression ignition engines, in particular a diesel engine or one operating on diesel fuel, but the present invention can also be applied to a controlled ignition heat engine, in particular a gasoline fuel engine or a mixture containing gasoline. More particularly, the subject of the invention is an assembly comprising an electric compressor and a heating element upstream of the depollution element closest to the upstream end of the exhaust line.

De nos jours, les limites d’émissions polluantes autorisées sont de plus en plus sévères. Une procédure d'essai mondiale harmonisée pour les voitures particulières et véhicules utilitaires légers a été mise en place et comprend un ensemble de procédures de test, comportant des cycles de conduite automobile connus sous l’appellation anglo-saxonne de WLTC avec de nouvelles procédures de mesure des polluants ainsi que des mesures d’émission en conduite réelle connues sous la dénomination de RDE. Cette nouvelle procédure d’essai exige de la part des constructeurs automobiles de dépolluer les moteurs sur tout le champ moteur.Nowadays, the limits of authorized polluting emissions are more and more severe. A harmonized worldwide test procedure for passenger cars and light commercial vehicles has been put in place and includes a set of test procedures, comprising automobile driving cycles known as WLTC with new measurement of pollutants as well as emission measurements in real driving known under the name of RDE. This new test procedure requires car manufacturers to clean up engines over the entire engine field.

Notamment, en prenant l’exemple non limitatif de la dépollution en oxydes d’azote pour illustration, l’abaissement des seuils de rejet d’oxydes d’azote, ci-après dénommés aussi sous leur formule chimique de NOx, en milieu urbain après démarrage à froid impose des solutions de chauffe du système de dépollution en NOx très rapide afin de diminuer le temps de mise en action.In particular, taking the non-limiting example of nitrogen oxide depollution for illustration, the lowering of nitrogen oxide discharge thresholds, hereinafter also referred to by their chemical formula of NOx, in urban areas after cold start requires solutions for heating the NOx depollution system very quickly in order to reduce the start-up time.

En particulier, la mise en place progressive de la norme Euro6 pour l’Europe ou de normes équivalentes dans d’autres pays a conduit les constructeurs à choisir entre différentes options.In particular, the gradual implementation of the Euro6 standard for Europe or equivalent standards in other countries has led manufacturers to choose between different options.

La première option est la réduction des NOx à la source via des technologies de type « recyclage des gaz d’échappement dans le moteur », notamment un système de recirculation des gaz d’échappement à l’admission du moteur haute et basse pressions connu sous l’acronyme de système EGR. La deuxième option est la réduction des NOx via une technologie de traitement séquentiel appelée « piège-à-NOx » qui sera ultérieurement détaillée. La troisième option est la réduction des NOx via une technologie de traitement continu appelée « réduction catalytique sélective » et connue sous l’acronyme de système SCR, spécifiquement dédié à un moteur à allumage par compression. Il est aussi possible de combiner ces trois options.The first option is the reduction of NOx at the source via technologies of the type "exhaust gas recirculation in the engine", in particular a system of recirculation of exhaust gases at the intake of the high and low pressure engine known as the acronym for EGR system. The second option is the reduction of NOx via a sequential treatment technology called "NOx-trap" which will be detailed later. The third option is the reduction of NOx via a continuous treatment technology called "selective catalytic reduction" and known by the acronym of SCR system, specifically dedicated to a compression ignition engine. It is also possible to combine these three options.

Si ces options permettent de satisfaire les normes en vigueur, elles ne sont pas forcément capables de satisfaire une ou des étapes à venir qui s’annoncent encore plus sévères. Ces normes à venir comprendront de plus en plus de cycles en conduite réelle, ce qui est défavorable à la dépollution des gaz d’échappement.If these options make it possible to satisfy the standards in force, they are not necessarily capable of satisfying one or more future stages which promise to be even more stringent. These future standards will include more and more cycles in real driving, which is unfavorable to the pollution control of exhaust gases.

Pour répondre notamment aux risques d’émissions de NOx dans ces cycles en conduite réelle, différentes solutions technologiques et architectures peuvent être envisagées. Elles ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Pour un moteur à allumage par compression, il convient de se concentrer sur la technologie de traitement des oxydes d’azote la plus efficace du marché à savoir la réduction catalytique sélective effectuée par un système ci-après dénommé RCS pour réduction catalytique sélective utilisant comme agent réducteur une solution à base d’urée, de formule chimique CO(NH2)2, pour traiter les oxydes d’azote, NOx.To respond in particular to the risks of NOx emissions in these cycles in real driving, various technological solutions and architectures can be envisaged. They each have their advantages and disadvantages. For a compression ignition engine, it is advisable to focus on the most efficient nitrogen oxide treatment technology on the market, namely the selective catalytic reduction carried out by a system hereinafter referred to as SCR for selective catalytic reduction using as an agent reducing agent a urea-based solution, with the chemical formula CO(NH 2 ) 2 , to treat nitrogen oxides, NOx.

Le document WO2017198601 A1 propose l’utilisation d’un élément de chauffage dans la ligne de dépollution mais en amont d’un système SCR et en aval d’un catalyseur d’oxydation Diesel et d’un filtre à particules. Le document propose également d’injecter de l’air dans la ligne d’échappement au moyen d’un compresseur électrique, en amont du système SCR, et en aval du catalyseur d’oxydation Diesel et du filtre à particules, qui en passant par l’élément de chauffage permet le réchauffage système SCR. L’inconvénient de cette proposition est de ne pas bénéficier de cette chauffe électrique pour tous les éléments de dépollution, à savoir dans le cas présent le catalyseur d’oxydation Diesel, cet élément de dépollution placé en amont de l’élément de chauffage pouvant jouer un rôle primordial dans l’activation de la dépollution de la ligne.Document WO2017198601 A1 proposes the use of a heating element in the pollution control line but upstream of an SCR system and downstream of a diesel oxidation catalyst and a particulate filter. The document also proposes injecting air into the exhaust line by means of an electric compressor, upstream of the SCR system, and downstream of the Diesel oxidation catalyst and the particulate filter, which passing through the heating element allows the SCR system heating. The disadvantage of this proposal is that it does not benefit from this electric heating for all the depollution elements, namely in the present case the Diesel oxidation catalyst, this depollution element placed upstream of the heating element being able to play an essential role in the activation of the depollution of the line.

Le problème à la base de la présente invention est, pour une ligne d’échappement comprenant au moins un élément de dépollution d’assurer la montée en température de cet élément de dépollution afin qu’il atteigne sa température minimale de fonctionnement permettant une dépollution efficace du polluant spécifique traité.The problem underlying the present invention is, for an exhaust line comprising at least one depollution element, to ensure the temperature rise of this depollution element so that it reaches its minimum operating temperature allowing effective depollution of the specific pollutant treated.

Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un ensemble comprenant :
- un moteur à combustion interne,
- une ligne d’admission d’air reliée au moteur,
- une ligne d’échappement comprenant une extrémité amont raccordée au moteur et une extrémité aval débouchant à l’air ambiant, cette ligne portant au moins un élément de dépollution d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne d’échappement,
- un compresseur électrique,
- un élément chauffant des gaz traversant la ligne d’échappement,
caractérisé en ce que l’élément chauffant est disposé dans la ligne d’échappement, en amont de l’élément de dépollution le plus proche de l’extrémité amont de la ligne d’échappement, ou intégré dans une portion amont de cet élément de dépollution et en ce que le compresseur électrique est disposé en amont de l’élément chauffant.
To achieve this objective, an assembly is provided according to the invention comprising:
- an internal combustion engine,
- an air intake line connected to the engine,
- an exhaust line comprising an upstream end connected to the engine and a downstream end leading to the ambient air, this line carrying at least one element for depolluting a pollutant present in the gases passing through the exhaust line,
- an electric compressor,
- a gas heating element passing through the exhaust line,
characterized in that the heating element is arranged in the exhaust line, upstream of the depollution element closest to the upstream end of the exhaust line, or integrated in an upstream portion of this element of depollution and in that the electric compressor is arranged upstream of the heating element.

L’effet technique est d’utiliser un élément de chauffage couplé à un compresseur électrique places en amont de l’élément de dépollution le plus en amont dans la ligne d’échappement de façon à chauffer cet élément de dépollution et minimiser le temps d’amorçage de l’élément ou des éléments de dépollution en milieu froid.The technical effect is to use a heating element coupled to an electric compressor placed upstream of the most upstream depollution element in the exhaust line so as to heat this depollution element and minimize the time of priming of the depollution element or elements in a cold environment.

Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :Various additional features may be provided, alone or in combination:

Selon une réalisation, l’élément de chauffage est un élément de chauffage électrique.According to one embodiment, the heating element is an electric heating element.

Selon une réalisation, le compresseur électrique est disposé dans la ligne d’échappement ou dans la ligne d’admission d’air.According to one embodiment, the electric compressor is arranged in the exhaust line or in the air intake line.

Selon une réalisation, l’élément de dépollution le plus en amont est un catalyseur d’oxydation qui intègre un piège à NOx actif et/ou un piège à NOx passif.According to one embodiment, the most upstream depollution element is an oxidation catalyst which incorporates an active NOx trap and/or a passive NOx trap.

Selon une réalisation, la ligne d’échappement comprend d’amont en aval, un injecteur d’agent réducteur, un mélangeur, un premier catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote, un second catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote, un filtre à particules, un catalyseur de conversion de rejets d’ammoniac, ces éléments précités étant disposés en aval de l’élément de dépollution le plus en amont.According to one embodiment, the exhaust line comprises, from upstream to downstream, a reducing agent injector, a mixer, a first catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides, a second catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides, a particulate filter, a catalyst for converting ammonia discharges, these aforementioned elements being arranged downstream of the most upstream depollution element.

Selon une réalisation, le second catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote et le filtre à particules se présentent sous la forme d’un filtre à particules imprégné d’une phase active de réduction catalytique des oxydes d’azote.According to one embodiment, the second catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides and the particulate filter are in the form of a particulate filter impregnated with an active phase for the catalytic reduction of nitrogen oxides.

Selon une réalisation, cet ensemble comprend des moyens de commande du compresseur électrique et de l’élément de chauffage permettant leur activation lorsque le moteur est arrêté.According to one embodiment, this assembly comprises means for controlling the electric compressor and the heating element allowing their activation when the engine is stopped.

L’invention concerne aussi un procédé de chauffage d’un élément de dépollution d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne d’échappement d’un véhicule comprenant un ensemble selon l’une des variantes précédemment décrites, le compresseur électrique étant disposé dans la ligne d’admission d’air, cet ensemble comprenant de plus une ligne de recirculation des gaz d’échappement, le moteur à combustion interne étant arrêté, caractérisé en ce que l’air issu du compresseur électrique est envoyé à l’élément de chauffage via la ligne de recirculation des gaz d’échappement.The invention also relates to a method for heating an element for depolluting a pollutant present in the gases passing through the exhaust line of a vehicle comprising an assembly according to one of the previously described variants, the electric compressor being arranged in the air intake line, this assembly further comprising an exhaust gas recirculation line, the internal combustion engine being stopped, characterized in that the air coming from the electric compressor is sent to the element heater via the exhaust gas recirculation line.

L’invention concerne aussi un procédé de chauffage d’un élément de dépollution d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne d’échappement d’un véhicule comprenant un ensemble selon l’une des variantes précédemment décrites, le moteur à combustion interne étant arrêté, caractérisé en ce que la décision d’activation du compresseur électrique et de l’élément chauffant comprend la détection d’une action de déverrouillage du véhicule, ou la détection du conducteur du véhicule sur son siège, ou la détection des mains du conducteur du véhicule sur le volant.The invention also relates to a method for heating an element for depolluting a pollutant present in the gases passing through the exhaust line of a vehicle comprising an assembly according to one of the previously described variants, the internal combustion engine being stopped, characterized in that the decision to activate the electric compressor and the heating element comprises the detection of an action of unlocking the vehicle, or the detection of the driver of the vehicle in his seat, or the detection of the hands of the driver of the vehicle on the steering wheel.

D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other features and advantages will appear on reading the description below of a particular, non-limiting embodiment of the invention, made with reference to the figures in which:

 représente un premier mode de réalisation de l’invention comprenant un moteur relié à une ligne d’admission d’air et à une ligne d’échappement comportant plusieurs éléments de dépollution. represents a first embodiment of the invention comprising an engine connected to an air intake line and to an exhaust line comprising several depollution elements.

 représente un autre mode de réalisation de l’invention. represents another embodiment of the invention.

 représente un autre mode de réalisation de l’invention. represents another embodiment of the invention.

Dans la suite de ce mémoire, l’amont et l’aval sont à comprendre au regard du sens d’écoulement des fluides circulant dans les lignes d’admission ou d’échappement reliées au moteur à combustion interne.In the rest of this thesis, the upstream and the downstream are to be understood with regard to the direction of flow of the fluids circulating in the intake or exhaust lines connected to the internal combustion engine.

La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l’invention. La figure 1 présente un moteur 1 à combustion interne reliée d’une part à une ligne 2 d’admission d’air et d’autre part à une ligne 3 d’échappement des gaz d’échappement traversant cette ligne 3 d’échappement. Le moteur 1 à combustion interne peut par exemple équiper un véhicule automobile pour sa propulsion. Cet ensemble peut comprendre un turbocompresseur 12, dont la partie compresseur 12a est disposée dans la ligne 2 d’admission d’air tandis que la partir détente 12b est disposée dans la ligne 3 d’échappement. Cet ensemble peut comprendre également une ligne 13 de recirculation de gaz d’échappement reliant la ligne 3 d’échappement à la ligne 2 d’admission. Cette ligne 13 de recirculation de gaz d’échappement peut être équipée d’une vanne 13a de contrôle du débit de gaz recirculés ainsi qu’un refroidisseur 13b de ces gaz recirculés. Cette ligne 13 peut servir à envoyer les les gaz frais compressés par le compresseur électrique 11 vers l’élément chauffant 10 lors des phases de moteur thermique arrêté, notamment avant le démarrage moteur.Figure 1 shows a first embodiment of the invention. Figure 1 shows an internal combustion engine 1 connected on the one hand to an air intake line 2 and on the other hand to an exhaust line 3 of the exhaust gases passing through this exhaust line 3. The internal combustion engine 1 can for example equip a motor vehicle for its propulsion. This assembly may include a turbocharger 12, the compressor part 12a of which is placed in the air intake line 2 while the expansion part 12b is placed in the exhaust line 3. This assembly may also include an exhaust gas recirculation line 13 connecting the exhaust line 3 to the intake line 2. This exhaust gas recirculation line 13 can be equipped with a recirculated gas flow control valve 13a as well as a cooler 13b for these recirculated gases. This line 13 can be used to send the fresh gases compressed by the electric compressor 11 to the heating element 10 during phases with the heat engine stopped, in particular before the engine is started.

Une vanne 14 de dosage de l’air admis est disposée dans la ligne 2 d’admission. Dans le cas d’un moteur 1 équipé du turbocompresseur 12 un refroidisseur 15 d’air de suralimentation est également prévu. Ce refroidisseur 15 est disposé dans la ligne 2 d’admission entre la partie compresseur 12 et la vanne 14 de dosage d’air.A valve 14 for metering the admitted air is arranged in line 2 of admission. In the case of an engine 1 equipped with the turbocharger 12, a charge air cooler 15 is also provided. This cooler 15 is arranged in the intake line 2 between the compressor part 12 and the valve 14 for air metering.

La ligne 3 d’échappement comprend une extrémité amont raccordée au moteur 1 et une extrémité aval débouchant à l’air ambiant et porte au moins un élément de dépollution 4, 6, 7, 8, 9 d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne 3 d’échappement.The exhaust line 3 comprises an upstream end connected to the engine 1 and a downstream end leading to the ambient air and carries at least one pollution control element 4, 6, 7, 8, 9 of a pollutant present in the passing gases line 3 exhaust.

La ligne 3 d’échappement comprend également un élément de chauffage 10 des gaz traversant cette ligne 3. Cet élément de chauffage 10 est disposé dans la ligne 3 d’échappement, en amont de l’élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement. En variante, non représentée, l’élément de chauffage 10 peut être intégré dans une portion amont de cet élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement. L’élément de chauffage 10 peut en effet être logé dans cet élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement.The exhaust line 3 also comprises a gas heating element 10 passing through this line 3. This heating element 10 is arranged in the exhaust line 3, upstream of the depollution element 4 closest to the upstream end of exhaust line 3. As a variant, not shown, the heating element 10 can be integrated in an upstream portion of this depollution element 4 closest to the upstream end of the exhaust line 3. The heating element 10 can in fact be housed in this depollution element 4 closest to the upstream end of the exhaust line 3.

Il s’ensuit que l’élément de chauffage 10 est le premier élément se trouvant en aval du moteur 1 avec aucun autre élément de dépollution se trouvant en amont de cet élément de chauffage 10, contrairement à ce qui avait été décrit dans le document WO2017198601 A1 pour lequel un piège catalyseur d’oxydation et un filtre à particules se trouvaient en amont de l’élément de chauffage dans la ligne d’échappement.It follows that the heating element 10 is the first element located downstream of the engine 1 with no other depollution element located upstream of this heating element 10, contrary to what had been described in the document WO2017198601 A1 for which an oxidation catalyst trap and a particulate filter were located upstream of the heating element in the exhaust line.

L’élément de chauffage 10 peut être un élément de chauffage électrique, ce qui permet un chauffage d’appoint rapide sans attendre que le moteur 1 à combustion interne ne monte en température.The heating element 10 can be an electric heating element, which allows rapid auxiliary heating without waiting for the internal combustion engine 1 to warm up.

Il est encore prévu de disposer, en amont de l’élément chauffant 10, un compresseur électrique 11. Ce compresseur électrique 11, lorsqu’il est activé permet de fournir un débit de gaz qui avec l’élément chauffant 10 permet de chauffer les éléments de dépollution sans attendre que le moteur 1 à combustion interne ne monte en température.Provision is also made to dispose, upstream of the heating element 10, an electric compressor 11. This electric compressor 11, when it is activated, makes it possible to supply a flow of gas which, with the heating element 10, makes it possible to heat the elements depollution without waiting for the internal combustion engine 1 to warm up.

Des moyens de commande (non représentés) du compresseur électrique 11 et de l’élément de chauffage 10 permettant leur activation lorsque le moteur 1 est arrêté sont également prévus. Ces moyens de commande peuvent être intégrés à une unité de contrôle moteur.Control means (not shown) of the electric compressor 11 and of the heating element 10 allowing their activation when the engine 1 is stopped are also provided. These control means can be integrated into an engine control unit.

Ainsi l’activation du compresseur électrique 11 et de l’élément chauffant 10 peut être fait au plus tôt, avant le démarrage du moteur, afin de réduire le temps de chauffe des éléments de dépollution à leur température nominale ou d’amorçage. Avantageusement, cette décision d’activation du compresseur électrique 11 et de l’élément chauffant 10 peut comprendre la détection d’une action de déverrouillage du véhicule, ou la détection du conducteur du véhicule sur son siège, ou la détection des mains du conducteur du véhicule sur le volant, ce qui permet une anticipation du démarrage du chauffage des éléments de dépollution par rapport à celui du moteur à combustion interne.Thus the activation of the electric compressor 11 and of the heating element 10 can be done as soon as possible, before starting the engine, in order to reduce the heating time of the pollution control elements to their nominal or priming temperature. Advantageously, this decision to activate the electric compressor 11 and the heating element 10 can comprise the detection of an unlocking action of the vehicle, or the detection of the driver of the vehicle on his seat, or the detection of the hands of the driver of the vehicle on the steering wheel, which allows the start of the heating of the pollution control elements to be anticipated in relation to that of the internal combustion engine.

Ce compresseur électrique 11 est dans ce mode de réalisation disposé dans la ligne d’admission 3, entre la partie compresseur 12a du turbocompresseur 12 et le refroidisseur d’air 15. Le fait de disposer le compresseur électrique 11 dans la ligne 2 d’admission permet d’utiliser ce compresseur également pour la suralimentation en air du moteur 1. Un circuit 16 doté d’une vanne 17 de contrôle peut également être prévu permettant à l’air admis de contourner de ne pas passer par le compresseur électrique 11.This electric compressor 11 is in this embodiment arranged in the intake line 3, between the compressor part 12a of the turbocharger 12 and the air cooler 15. The fact of arranging the electric compressor 11 in the intake line 2 makes it possible to use this compressor also for the air supercharging of the engine 1. A circuit 16 equipped with a valve 17 of control can also be provided allowing the air admitted to bypass not to pass through the electric compressor 11.

Dans ce mode réalisation, l’élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement est un catalyseur d’oxydation. Ce catalyseur d’oxydation oxyde le monoxyde de carbone, CO, et les hydrocarbures imbrûlés, HC. Les réactions que le catalyseur d’oxydation 4 favorise sont les suivantes :
CO + ½ O2=> CO2, pour la réaction d’oxydation du monoxyde de carbone,
CxHy+ x+Y/4 O2=> x CO2+ y/2 H2O, pour la réaction d’oxydation des hydrocarbures imbrûlés.
In this embodiment, the depollution element 4 closest to the upstream end of the exhaust line 3 is an oxidation catalyst. This oxidation catalyst oxidizes carbon monoxide, CO, and unburnt hydrocarbons, HC. The reactions that oxidation catalyst 4 promotes are:
CO + ½ O 2 => CO 2 , for the carbon monoxide oxidation reaction,
C x H y + x+Y/4 O 2 => x CO 2 + y/2 H 2 O, for the oxidation reaction of unburned hydrocarbons.

Le catalyseur d’oxydation 4 intègre de plus un piège à NOx, de type piège à oxydes d’azote à adsorption à richesse pauvre connu sous l’abréviation de LNT et / ou un piège passif à oxydes d’azote connu sous l’abréviation de PNA. Ces pièges permettent la rétention des NOx dans des conditions de fonctionnement du moteur 1 non favorables de dépollution, ces pièges à NOx pouvant libérer les oxydes d’azote piégés dans d’autres conditions plus favorables à leur destruction. Par exemple, un piège à NOx passif en tant qu’adsorbeur de NOx peut être utilisé en association avec un système SCR. Ceci permet d’augmenter l’efficacité d’élimination des oxydes d’azote par adsorption des oxydes d’azote à température basse et désorption des oxydes une fois que le catalyseur SCR est actif.The oxidation catalyst 4 also incorporates a NOx trap, of the lean richness adsorption nitrogen oxide trap type known by the abbreviation of LNT and/or a passive nitrogen oxide trap known by the abbreviation of PNA. These traps allow the retention of NOx under engine 1 operating conditions which are not favorable for depollution, these NOx traps being able to release the nitrogen oxides trapped under other conditions more favorable to their destruction. For example, a passive NOx trap as a NOx adsorber can be used in conjunction with an SCR system. This makes it possible to increase the removal efficiency of nitrogen oxides by adsorption of nitrogen oxides at low temperature and desorption of oxides once the SCR catalyst is active.

Pour l’autre type de piège à NOx, le piège adsorbeur de NOx à richesse pauvre, celui-ci retient sur des sites prévus en son intérieur les oxydes d’azote par réaction chimique pour des conditions de richesse dites pauvres. Une fois que le piège est rempli d’oxydes d’azote ayant réagi, il peut être procédé par une stratégie d’injection d’un surplus de carburant, donc à l’envoi d’un excès de CO et d’hydrocarbures ou HC à travers la ligne 3 d’échappement d’où une richesse en carburant plus élevée et supérieure à un. Ces hydrocarbures et ces CO réagissent avec les NOx, alors sous forme de NO2alors libérés et transformés principalement en azote.For the other type of NOx trap, the low richness NOx adsorber trap, this retains on sites provided in its interior the nitrogen oxides by chemical reaction for so-called poor richness conditions. Once the trap is filled with reacted nitrogen oxides, it can be proceeded by a strategy of injecting a surplus of fuel, therefore sending an excess of CO and hydrocarbons or HC through the exhaust line 3 hence a higher fuel richness and greater than one. These hydrocarbons and these CO react with the NOx, then in the form of NO 2 then released and transformed mainly into nitrogen.

L’avantage majeur d’un piège à NOx à absorption 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 le catalyseur d’oxydation 4 afin de réduire l’encombrement, la masse et le coût.The major advantage of an absorption NOx trap is that it does not require the presence of a reductant tank, a heated reductant line, a reductant injector, etc. Nitrogen oxide scavenging material can be integrated into the oxidation catalyst 4 to reduce size, mass and cost.

Un piège à NOx du type LNT ou à richesse pauvre présente accessoirement le désavantage d’impliquer une plus grande consommation de carburant et d’augmenter aussi les émissions de CO2séquentiellement pour l’élimination des NOx.A NOx trap of the LNT or lean richness type has the incidental disadvantage of involving greater fuel consumption and also of increasing the CO 2 emissions sequentially for the elimination of the NOx.

Les gaz d’échappement sortant du catalyseur d’oxydation 4 cheminent ensuite à travers une boîte 5 de mélange d’agent réducteur. Cette boite 5 de mélange contient un injecteur d’agent réducteur, cet agent réducteur servant à la réduction catalytique des oxydes d’azote, ainsi qu’un dispositif de mélange permettant de brasser les gaz d’échappement avec l’agent réducteur injecté.The exhaust gases leaving the oxidation catalyst 4 then pass through a box 5 of the reducing agent mixture. This mixing box 5 contains a reducing agent injector, this reducing agent being used for the catalytic reduction of nitrogen oxides, as well as a mixing device making it possible to mix the exhaust gases with the injected reducing agent.

L’agent réducteur est une solution aqueuse d’urée à 32,5% et d’eau. Cet agent réducteur forme le réducteur NH3 à partir des réactions suivantes :
(NH2)2CO => NH3+ HNCO, thermolyse de l’urée, puis
HNCO + H2O => NH3+ CO2,l’hydrolyse de l’acide isocyanique.
Ces deux étapes de réaction, et surtout la première nécessitent des températures d’au moins 180 - 200°C d’où l’intérêt d’avoir la boîte de mélange 5 en position rapprochée du moteur 1.
The reducing agent is an aqueous solution of 32.5% urea and water. This reducing agent forms the reducing agent NH3 from the following reactions:
(NH 2 ) 2 CO => NH 3 + HNCO, thermolysis of urea, then
HNCO + H 2 O => NH 3 + CO 2, the hydrolysis of isocyanic acid.
These two reaction steps, and especially the first, require temperatures of at least 180 - 200° C., hence the advantage of having the mixing box 5 in a position close to the engine 1.

L’injecteur d’agent réducteur est lui-même alimenté par un module jauge-pompe qui puise de l’urée en solution aqueuse dans un réservoir d’environ 20 litres, assure un mélange entre les gouttes d’urée et les gaz d’échappement suffisant pour que la réaction de thermolyse se fasse totalement et que la réaction d’hydrolyse se fasse en partie avant d’être « terminée » sur le catalyseur suivant que nous détaillons maintenant.The reducing agent injector is itself fed by a gauge-pump module which draws urea in aqueous solution from a tank of approximately 20 liters, ensures a mixture between the drops of urea and the sufficient exhaust for the thermolysis reaction to take place completely and for the hydrolysis reaction to take place in part before being “finished” on the next catalyst that we are now detailing.

Les gaz d’échappement sortant de la boite 5 de mélange entrent ensuite dans un premier catalyseur 6 de réduction des oxydes d’azote. Dans ce premier catalyseur 6 de réduction des oxydes d’azote et sa phase active SCR se déroulent les équations suivantes:
4 NO + O2+ 4 NH3=> 4 N2+ 6 H2O , en tant que réaction standard,
NO + NO2+ 2 NH3=> 2 N2+ 3 H2O , en tant que réaction à cinétique rapide,
6 NO2+ 8 NH3=> 7 N2+ 12 H2O , en tant que réaction à haute température,
The exhaust gases leaving the mixing box 5 then enter a first catalyst 6 for reducing nitrogen oxides. In this first catalyst 6 for reducing nitrogen oxides and its SCR active phase, the following equations take place:
4 NO + O 2 + 4 NH 3 => 4 N 2 + 6 H 2 O , as a standard reaction,
NO + NO 2 + 2 NH 3 => 2 N 2 + 3 H 2 O , as a fast-kinetic reaction,
6 NO 2 + 8 NH 3 => 7 N 2 + 12 H 2 O , as a reaction at high temperature,

Plusieurs réactions peuvent avoir lieu mais la conversion optimale et recherchée des NOx est obtenue grâce à la deuxième réaction à la cinétique la plus rapide mais dont la stœchiométrie impose un ratio NO2/NOx proche de 0,5 surtout à basses températures, par exemple inférieures à 250°C. Or, la combustion du carburant produit en large excès du monoxyde d’azote par rapport au dioxyde d’azote.Several reactions can take place but the optimal and desired conversion of NOx is obtained thanks to the second reaction with the fastest kinetics but whose stoichiometry imposes a NO 2 /NOx ratio close to 0.5 especially at low temperatures, for example lower at 250°C. However, the combustion of fuel produces a large excess of nitric oxide compared to nitrogen dioxide.

Il existe deux types de phase active SCR. Le premier type concerne les phases actives à base de zéolithes, β, ferriérite, ZMS5, etc…, échangées au fer ou Fe. Ces phases actives peuvent également contenir des oxydes de Cérium, de Zirconium, ou encore du Nobium, du Tungstène et du Titane.There are two types of SCR active phase. The first type concerns active phases based on zeolites, β, ferrierite, ZMS5, etc., exchanged with iron or Fe. These active phases can also contain oxides of Cerium, Zirconium, or even Nobium, Tungsten and Titanium.

Le deuxième type concerne les phases actives à base de zéolithes, chabazite, β, ferrite, ZMS5, etc …, échangées au cuivre. Ces phases actives peuvent également contenir des oxydes de Cérium, de Zirconium, ou encore du Nobium, du Tungstène et du Titane.The second type concerns active phases based on zeolites, chabazite, β, ferrite, ZMS5, etc., exchanged with copper. These active phases can also contain oxides of Cerium, Zirconium, or even Nobium, Tungsten and Titanium.

Les phases actives à base de zéolithes échangées au fer sont connues pour présenter un amorçage à plus basse température que celles à base de zéolithes échangées au cuivre, dès lors que le ratio NO2/NOx est proche de 0,5. Si cette condition est satisfaite, une phase active à base de zéolithes échangées au fer permettra de convertir les NOx dès 150°C. A contrario, les phases actives à base de zéolithes échangées au cuivre sont presque insensibles au ratio NO2/NOx. Ces dernières phases actives présentent néanmoins l’inconvénient de convertir les NOx à une température plus élevée que les phases actives à base de zéolithes échangées au fer.The active phases based on zeolites exchanged with iron are known to exhibit initiation at a lower temperature than those based on zeolites exchanged with copper, once the NO 2 /NOx ratio is close to 0.5. If this condition is satisfied, an active phase based on zeolites exchanged with iron will convert NOx from 150°C. Conversely, the active phases based on zeolites exchanged with copper are almost insensitive to the NO 2 /NOx ratio. These last active phases nevertheless have the disadvantage of converting the NOx at a higher temperature than the active phases based on zeolites exchanged with iron.

Par ailleurs, les phases actives à base de zéolithes échangées au cuivre sont connues pour leur aptitude à stocker plus de NH3que les phases actives à base de zéolithes échangées au fer.Furthermore, the active phases based on zeolites exchanged with copper are known for their ability to store more NH 3 than the active phases based on zeolites exchanged with iron.

Pour ce premier catalyseur 6 de réduction des oxydes d’azote, une phase active à base de zéolithes échangées au fer est particulièrement adaptée, et ce pour les raisons exposées ci-dessus.For this first catalyst 6 for reducing nitrogen oxides, an active phase based on iron-exchanged zeolites is particularly suitable, for the reasons set out above.

Les gaz d’échappement sortant de ce premier catalyseur 6 de réduction des oxydes d’azote entrent ensuite dans un second catalyseur 7 de réduction des oxydes d’azote qui va terminer la réduction des NOx, puis dans un filtre 8 à particules. La phase active SCR de ce second catalyseur 7 de réduction des oxydes d’azote peut être du même type que celle du premier catalyseur 6 de réduction des oxydes d’azote. Le filtre à particules 8 se compose d’un substrat qui possède des canaux bouchés alternativement en entrée et en sortie et qui offre des caractéristiques précises en termes de porosité permet de laisser passer au travers de ses parois les gaz tout en retenant la phase solide, à savoir les particules de suies. La porosité des parois est ainsi faite, en étant comprise entre 15 et 25 microns, qu’elle laisse passer les gaz sans générer trop de contre-pression tout en retenant les particules de suies.The exhaust gases leaving this first catalyst 6 for reducing nitrogen oxides then enter a second catalyst 7 for reducing nitrogen oxides which will complete the reduction of NOx, then a filter 8 for particles. The SCR active phase of this second catalyst 7 for reducing nitrogen oxides can be of the same type as that of the first catalyst 6 for reducing nitrogen oxides. The particulate filter 8 is made up of a substrate which has alternately blocked channels at the inlet and at the outlet and which offers precise characteristics in terms of porosity, allowing the gases to pass through its walls while retaining the solid phase, namely soot particles. The porosity of the walls is thus made, being between 15 and 25 microns, that it lets the gases pass without generating too much counter-pressure while retaining the soot particles.

Cette phase d’accumulation qui dure de 300 à 1.000km environ n’est ni dépendante des conditions de fonctionnement du moteur 1, froid, chaud ou pleine charge, etc…, ni dépendante de la taille des particules. Les grosses particules aussi bien que les ultrafines particules sont retenues. Cependant, la contre-pression augmente de manière continue au cours de cette phase pendant le filtre à particules 8 se remplit de suie et lorsque différents critères physiques sont réunis, comme le taux de chargement en suie du filtre à particules 8, la thermique de la ligne 3 d’échappement, etc.., le contrôle moteur lance une phase de régénération. Cette phase consiste globalement en une augmentation de la température de la ligne 3 d’échappement via un réglage spécifique du moteur 1, avec post-injections de carburant et une oxydation des HC en large excès dans le catalyseur d’oxydation 4 générant des exothermes.This accumulation phase, which lasts approximately 300 to 1,000 km, is neither dependent on the operating conditions of engine 1, cold, hot or full load, etc., nor dependent on the size of the particles. Coarse particles as well as ultrafine particles are retained. However, the back pressure increases continuously during this phase while the particulate filter 8 fills with soot and when different physical criteria are met, such as the soot loading rate of the particulate filter 8, the thermal of the exhaust line 3, etc., the engine control initiates a regeneration phase. This phase generally consists of an increase in the temperature of exhaust line 3 via a specific adjustment of engine 1, with post-fuel injections and oxidation of HC in large excess in oxidation catalyst 4 generating exotherms.

Une fois la température de combustion des suies atteinte dans le filtre à particules 8, à savoir entre 550 et 700°C selon le recours ou non à un additif d’aide à la régénération, les particules vont être éliminées et transformées en vapeur d’eau et en CO2. Cette régénération faite, le filtre à particules 8 est nettoyé de ses suies et un nouveau cycle d’accumulation peut démarrer.Once the combustion temperature of the soot has been reached in the particulate filter 8, namely between 550 and 700° C. depending on whether or not a regeneration aid additive is used, the particles will be eliminated and transformed into vapor. water and CO 2 . This regeneration done, the particle filter 8 is cleaned of its soot and a new accumulation cycle can start.

Dans une variante présentée à la figure 2, le second catalyseur de réduction sélective est intégré au filtre à particules. Autrement dit le filtre à particules est imprégné d’une phase active SCR. Ce filtre, désigné SCRF, est référencé 8’ à la figure 2.In a variant presented in FIG. 2, the second selective reduction catalyst is integrated into the particulate filter. In other words, the particulate filter is impregnated with an SCR active phase. This filter, designated SCRF, is referenced 8' in Figure 2.

Les phases actives utilisées pour des filtres à particules sont identiques à celles d’un catalyseur RCS en tranche. On leur demande néanmoins de présenter une résistance thermique importante afin de résister aux conditions rencontrées lors de la combustion des suies pendant une phase de régénération. Il a été observé une phase active à base de zéolithes échangées au cuivre Cu était particulièrement adaptée pour le filtre à particules 8’ imprégné, ceci pour les raisons suivantes.The active phases used for particulate filters are identical to those of a SCR slice catalyst. They are nevertheless required to have a high thermal resistance in order to withstand the conditions encountered during the combustion of the soot during a regeneration phase. It was observed that an active phase based on zeolites exchanged with copper Cu was particularly suitable for the impregnated 8' particulate filter, for the following reasons.

Une telle phase active présente une meilleure résistance thermique qu’une phase active à base de zéolithes échangées au fer. Une telle phase active présente une capacité de stockage de NH3plus élevée qu’une phase active à base de zéolithes échangées au fer.Such an active phase has better thermal resistance than an active phase based on iron-exchanged zeolites. Such an active phase has a higher NH 3 storage capacity than an active phase based on iron-exchanged zeolites.

De plus, la combustion des suies par NO2à des températures proches de 350°C tend à réduire le ratio NO2/NOx. Or, les phases actives à base de zéolithes échangées au fer sont plus sensibles à ce ratio NO2/NOx. Les phases actives à base de zéolithes échangées au cuivre paraissent donc plus adaptées.In addition, the combustion of soot by NO 2 at temperatures close to 350°C tends to reduce the NO 2 /NOx ratio. However, the active phases based on zeolites exchanged with iron are more sensitive to this NO 2 /NOx ratio. The active phases based on zeolites exchanged with copper therefore seem more suitable.

Comme évoqué précédemment, une phase active à base de zéolithes échangées au cuivre est plus apte à stocker le NH3qu’une phase active à base de zéolithes échangées au fer. Un faible volume du catalyseur SCR peut être à l’origine de fuites non négligeables de NH3. Ces dernières seront plus aisément captées dans le filtre à particules 8’ imprégné par une phase active à base de zéolithes échangées au cuivre que par une phase active à base de zéolithes échangées au fer.As mentioned previously, an active phase based on copper-exchanged zeolites is better able to store NH 3 than an active phase based on iron-exchanged zeolites. A small volume of the SCR catalyst can be the cause of significant NH 3 leaks. The latter will be more easily captured in the particulate filter 8′ impregnated with an active phase based on zeolites exchanged with copper than with an active phase based on zeolites exchanged with iron.

Les gaz d’échappement sortant du filtre à particules 8 (figure 1) ou du filtre à particules imprégné 8’ (figure 2) entrent ensuite dans un catalyseur de conversion 9 de rejets d’ammoniac, NH3, permettant d’oxyder le NH3résiduel en N2.The exhaust gases leaving the particulate filter 8 (FIG. 1) or the impregnated particulate filter 8' (FIG. 2) then enter a catalyst 9 for converting ammonia emissions, NH 3 , making it possible to oxidize the NH 3 residual in N 2 .

On peut prévoir de positionner un capteur NOx en amont du catalyseur d’oxydation 4 intégrant le piège à NOx actif et/ou passif et un capteur NOx en aval du second catalyseur 7 de réduction catalytique ou le cas échéant du filtre à particules imprégné 8’. Le premier capteur de NOx peut être remplacé par un modèle d’estimation.Provision may be made to position a NOx sensor upstream of the oxidation catalyst 4 integrating the active and/or passive NOx trap and a NOx sensor downstream of the second catalyst 7 for catalytic reduction or, where appropriate, of the impregnated particulate filter 8' . The first NOx sensor can be replaced by an estimation model.

Enfin, il est possible de mettre en œuvre une configuration plus coûteuse encore avec un troisième capteur NOx positionné en aval du catalyseur 9 de conversion des rejets de NH3pour bien vérifier que tous les rejets de NH3ont été traités.Finally, it is possible to implement an even more expensive configuration with a third NOx sensor positioned downstream of the catalyst 9 for converting the NH 3 discharges to properly verify that all the NH 3 discharges have been treated.

La figure 3 présente un autre exemple de réalisation. Cet exemple de réalisation diffère de celui présenté à la figure 1 en ce que le compresseur électrique 11 est disposé dans la ligne 3 d’échappement, en amont de l’élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement. Dans le cas d’un moteur turbocompressé, le compresseur électrique 11 est disposé entre la partie turbine 12b et l’élément de dépollution 4 le plus proche de l’extrémité amont de la ligne 3 d’échappement.Figure 3 shows another embodiment. This exemplary embodiment differs from that presented in FIG. 1 in that the electric compressor 11 is arranged in the exhaust line 3, upstream of the depollution element 4 closest to the upstream end of line 3 exhaust. In the case of a turbocharged engine, the electric compressor 11 is arranged between the turbine part 12b and the pollution control element 4 closest to the upstream end of the exhaust line 3.

Diverses implantations des éléments de la ligne 3 d’échappement des ensembles précédemment décrits dans le véhicules peuvent être prévues. En effet, une partie de ces éléments peuvent être implantés dans un espace sous capot du véhicule, cet espace logeant le moteur 1 à combustion interne ou dans un espace sous la caisse du véhicule.Various layouts of the elements of the exhaust line 3 of the assemblies previously described in the vehicles can be provided. Indeed, some of these elements can be installed in a space under the bonnet of the vehicle, this space housing the internal combustion engine 1 or in a space under the body of the vehicle.

Selon une première répartition possible, l’élément chauffant 10 et le catalyseur d’oxydation 4 sont logés dans l’espace sous capot tandis que les éléments suivants de la ligne 3 d’échappement sont placés sous la caisse du véhicule.According to a first possible distribution, the heating element 10 and the oxidation catalyst 4 are housed in the space under the bonnet while the following elements of the exhaust line 3 are placed under the body of the vehicle.

Selon une seconde répartition possible, l’élément chauffant 10, le catalyseur d’oxydation 4, la boite 5 de mélange et le premier catalyseur 6 de réduction sélective sont logés dans l’espace sous capot tandis que les éléments suivants de la ligne 3 d’échappement sont placés sous la caisse du véhicule.According to a second possible distribution, the heating element 10, the oxidation catalyst 4, the mixing box 5 and the first selective reduction catalyst 6 are housed in the space under the hood, while the following elements of line 3 d exhaust are placed under the body of the vehicle.

Selon une seconde répartition possible, tous les éléments de la ligne 3 d’échappement sont logés dans l’espace sous capot tandis que le catalyseur de conversion 9 de rejets d’ammoniac, NH3, est placé sous la caisse du véhicule.According to a second possible distribution, all the elements of the exhaust line 3 are housed in the space under the hood, while the catalyst 9 for converting ammonia, NH 3 emissions, is placed under the body of the vehicle.

L’invention permet un gain de temps de chauffe anticipé par rapport au démarrage du moteur, donc un fonctionnement avec une efficacité optimisée sur une plage de température très étendue qui couvre aussi bien un roulage urbain lent qu’une conduite « agressive ».The invention allows an advance heating time saving compared to starting the engine, therefore operation with optimized efficiency over a very wide temperature range which covers both slow urban driving and “aggressive” driving.

Ceci permet d’assurer l’élimination des polluants gazeux dont les NOx, l’élimination des polluants particulaires et d’optimiser la régénération du filtre à particules imprégné en milieu urbain grâce à la chauffe de l’élément de chauffage. Une telle architecture de ligne permettra de répondre aux exigences très sévères des normes à venir en conduite réelle sans risque de surémissions de NOx ni d’émissions de NH3, y compris sur des roulages « grand froid » en dessous d’une température extérieure de moins 7°C.This makes it possible to ensure the elimination of gaseous pollutants including NOx, the elimination of particulate pollutants and to optimize the regeneration of the impregnated particulate filter in an urban environment thanks to the heating of the heating element. Such a line architecture will make it possible to meet the very strict requirements of future standards in real driving without risk of excess NOx emissions or NH 3 emissions, including on "extreme cold" driving below an outside temperature of minus 7°C.

Il est aussi procuré un gain en consommation de carburant. Une telle architecture est efficace pour réduire les NOx et permet contrairement aux autres solutions technologiques de se passer ou de diminuer les modes de combustion spécifiques de chauffe de la ligne d’échappement très coûteux en CO2ainsi que d’orienter le compromis CO2/NOx vers toujours plus de NOx et donc moins de CO2, la réduction des émissions de CO2signifiant une réduction de la consommation en carburant du moteur. Enfin, la présente invention permet de réduire fortement voire supprimer totalement les émissions résiduelles de NH3en sortie de la ligne d’échappement.It is also provided with a gain in fuel consumption. Such an architecture is effective in reducing NOx and makes it possible, unlike other technological solutions, to dispense with or reduce the specific combustion modes for heating the exhaust line, which are very costly in CO 2 , as well as to orient the CO 2 / NOx always leads to more NOx and therefore less CO 2 , the reduction in CO 2 emissions meaning a reduction in the fuel consumption of the engine. Finally, the present invention makes it possible to greatly reduce or even completely eliminate the residual emissions of NH 3 at the outlet of the exhaust line.

Claims (9)

Ensemble comprenant :
- un moteur (1) à combustion interne,
- une ligne (2) d’admission d’air reliée au moteur (1),
- une ligne (3) d’échappement comprenant une extrémité amont raccordée au moteur (1) et une extrémité aval débouchant à l’air ambiant, cette ligne portant au moins un élément de dépollution (4, 6, 7, 8, 9) d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne (3) d’échappement,
- un compresseur électrique (11),
- un élément chauffant (10) des gaz traversant la ligne (3) d’échappement,
caractérisé en ce que l’élément chauffant (10) est disposé dans la ligne (3) d’échappement, en amont de l’élément de dépollution le plus proche de l’extrémité amont de la ligne (3) d’échappement, ou intégré dans une portion amont de cet élément de dépollution et en ce que le compresseur électrique (11) est disposé en amont de l’élément chauffant (10).
Set including:
- an internal combustion engine (1),
- an air intake line (2) connected to the engine (1),
- an exhaust line (3) comprising an upstream end connected to the engine (1) and a downstream end leading to the ambient air, this line carrying at least one pollution control element (4, 6, 7, 8, 9) a pollutant present in the gases passing through the exhaust line (3),
- an electric compressor (11),
- a heating element (10) for the gases passing through the exhaust line (3),
characterized in that the heating element (10) is arranged in the exhaust line (3), upstream of the depollution element closest to the upstream end of the exhaust line (3), or integrated in an upstream portion of this depollution element and in that the electric compressor (11) is arranged upstream of the heating element (10).
Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément de chauffage (10) est un élément de chauffage électrique.Assembly according to claim 1, characterized in that the heating element (10) is an electric heating element. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le compresseur électrique (11) est disposé dans la ligne (3) d’échappement ou dans la ligne (2) d’admission d’air.Assembly according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the electric compressor (11) is arranged in the exhaust line (3) or in the air intake line (2). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de dépollution (4) le plus en amont est un catalyseur d’oxydation qui intègre un piège à NOx actif et/ou un piège à NOx passif.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the most upstream depollution element (4) is an oxidation catalyst which incorporates an active NOx trap and/or a passive NOx trap. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ligne (3) d’échappement comprend d’amont en aval, un injecteur d’agent réducteur, un mélangeur, un premier catalyseur (6) de réduction sélective des oxydes d’azote, un second catalyseur (7) de réduction sélective des oxydes d’azote, un filtre à particules (8), un catalyseur (9) de conversion de rejets d’ammoniac, ces éléments précités étant disposés en aval de l’élément de dépollution (4) le plus en amont.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust line (3) comprises, from upstream to downstream, a reducing agent injector, a mixer, a first catalyst (6) for the selective reduction of oxides of nitrogen, a second catalyst (7) for the selective reduction of nitrogen oxides, a particulate filter (8), a catalyst (9) for converting ammonia discharges, these aforementioned elements being arranged downstream of the element pollution control (4) furthest upstream. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote et le filtre à particules se présentent sous la forme d’un filtre à particules (8’) imprégné d’une phase active de réduction catalytique des oxydes d’azote.Assembly according to the preceding claim, characterized in that the second catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides and the particulate filter are in the form of a particulate filter (8') impregnated with an active catalytic reduction phase. nitrogen oxides. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de commande du compresseur électrique (11) et de l’élément de chauffage (10) permettant leur activation lorsque le moteur (1) est arrêté.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for controlling the electric compressor (11) and the heating element (10) allowing their activation when the engine (1) is stopped. Procédé de chauffage d’un élément de dépollution (4, 6, 7, 8, 9) d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne (3) d’échappement d’un véhicule comprenant un ensemble selon la revendication précédente, le compresseur électrique (11) étant disposé dans la ligne (2) d’admission d’air, cet ensemble comprenant de plus une ligne (13) de recirculation des gaz d’échappement, le moteur (1) à combustion interne étant arrêté, caractérisé en ce que l’air issu du compresseur électrique est envoyé à l’élément de chauffage via la ligne (13) de recirculation des gaz d’échappement.Method for heating an element (4, 6, 7, 8, 9) for depolluting a pollutant present in the gases passing through the exhaust line (3) of a vehicle comprising an assembly according to the preceding claim, the electric compressor (11) being disposed in the air intake line (2), this assembly further comprising an exhaust gas recirculation line (13), the internal combustion engine (1) being stopped, characterized in that the air from the electric compressor is sent to the heating element via the exhaust gas recirculation line (13). Procédé de chauffage d’un élément de dépollution (4, 6, 7, 8, 9) d’un polluant présent dans les gaz traversant la ligne (3) d’échappement d’un véhicule comprenant un ensemble selon la revendication 7, le moteur (1) à combustion interne étant arrêté, caractérisé en ce que la décision d’activation du compresseur électrique (11) et de l’élément chauffant (10) comprend la détection d’une action de déverrouillage du véhicule, ou la détection du conducteur du véhicule sur son siège, ou la détection des mains du conducteur du véhicule sur le volant.Method for heating an element (4, 6, 7, 8, 9) for depolluting a pollutant present in the gases passing through the exhaust line (3) of a vehicle comprising an assembly according to claim 7, the internal combustion engine (1) being stopped, characterized in that the decision to activate the electric compressor (11) and the heating element (10) comprises the detection of an action of unlocking the vehicle, or the detection of the driver of the vehicle in his seat, or the detection of the hands of the driver of the vehicle on the steering wheel.
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