FR3128485A1 - Elément chauffant pour ligne d’échappement - Google Patents

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Abstract

Elément chauffant pour ligne d’échappement L’invention concerne un élément chauffant (1) pour une ligne d’échappement, comprenant un logement (2) sensiblement tubulaire se confondant avec une conduite d’échappement (3) de la ligne d’échappement, un disque chauffant (4) disposé en travers de la section de passage du logement (2) et au moins un patin (5) et autant de moyen de rappel (6), un moyen de rappel (6) portant un patin (5) fixé à son extrémité distale, et étant apte à maintenir ledit au moins un patin (5) en appui contre le disque chauffant (4). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Elément chauffant pour ligne d’échappement
La présente invention concerne un élément chauffant pour une ligne d’échappement.
Un tel élément chauffant ou EHC (de l’anglais electrically heated catalyst) est, de manière connue, utilisé pour préchauffer ou chauffer un catalyseur afin de lui permettre d’atteindre sa température minimale d’efficacité, pour que le catalyseur puisse efficacement dépolluer le gaz d’échappement. Un tel chauffage s’effectue par rayonnement et/ou par convection. L’élément chauffant est typiquement disposé à l’amont immédiat du catalyseur.
Selon un mode de réalisation connu, un élément chauffant comprend un logement, sensiblement tubulaire, de manière à ménager une section de passage, disposé dans ou remplaçant une conduite d’échappement, dans laquelle circule un gaz d’échappement issu d’un moteur thermique. Dans ce logement est disposé, en travers de la section de passage, un disque chauffant.
Le disque chauffant est perforé et/ou poreux, afin de permettre le passage du gaz d’échappement au travers de sa section. De plus, il est métallique et résistant. Il est connecté à au moins deux électrodes permettant de faire circuler au sein du disque chauffant un courant électrique, de manière à échauffer le disque chauffant par effet Joule. Cette chaleur se transmet au catalyseur, disposé à l’aval du disque chauffant, par rayonnement et par convection, la chaleur étant transportée par les gaz, air ou gaz d’échappement, circulant au travers du disque chauffant.
La conception d’un disque chauffant tend actuellement à réduire son épaisseur. Cette réduction s’accompagne avantageusement d’une réduction de la masse du disque, réduisant son inertie thermique et favorisant une rapide montée en température, en plus d’être bénéfique au budget masse du véhicule. De plus, une réduction de son épaisseur s’accompagne le plus souvent d’une augmentation favorable de sa résistance électrique.
Une réduction de l’épaisseur du disque chauffant s’accompagne cependant de manière préjudiciable, d’une réduction de sa fréquence propre, nuisible à sa longévité.
Aussi, il est recherché des moyens d’augmenter la fréquence propre d’un disque chauffant, de préférence sans augmenter son épaisseur et/ou sa masse.
Le principe de l’invention est de disposer des patins, maintenus en contact contre le disque chauffant, afin d’amortir les modes vibratoires de plus forte amplitude.
Pour cela, l’invention a pour objet un élément chauffant pour une ligne d’échappement, comprenant un logement sensiblement tubulaire se confondant avec une conduite d’échappement de la ligne d’échappement, un disque chauffant disposé en travers de la section de passage du logement, au moins un patin et autant de moyen de rappel, un moyen de rappel portant un patin fixé à son extrémité distale, et étant apte à maintenir ledit au moins un patin en appui contre le disque chauffant.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :
- un patin est isolant électrique,
- un patin présente une face en contact avec le disque chauffant apte à glisser sur le disque chauffant et préférentiellement plane,
- un moyen de rappel comprend une lamelle métallique élastique coudée, fixée par son extrémité proximale à la paroi intérieure du logement,
- un moyen de rappel est conformé de manière à placer un patin associé au droit d’un ventre vibratoire du disque chauffant,
- l’élément chauffant comprend encore, en regard d’une première face du disque chauffant, une première couronne de patin et de moyen de rappel,
- l’élément chauffant comprend encore, en regard d’une deuxième face du disque chauffant opposée à la première face, un support poreux en céramique, préférentiellement un support en céramique apte à dépolluer, encore préférentiellement un catalyseur,
- l’élément chauffant comprend encore, en regard d’une deuxième face du disque chauffant opposée à la première face, une deuxième couronne de patin et de moyen de rappel,
- chaque patin de la première couronne est en regard d’un patin de la deuxième couronne et préférentiellement réciproquement,
- le nombre de patin d’une couronne est un multiple de 4, et est compris entre 4 et 32,
- les patins d’une couronne, sont disposés sur un même diamètre, et préférentiellement identique d’une couronne à une éventuelle autre couronne,
- la raideur des moyens de rappel d’une couronne, est identique,
- la raideur des moyens de rappel de la couronne avale, relativement au sens de circulation du gaz d’échappement, est supérieure à la raideur des moyens de rappel de la couronne amont.
Dans un deuxième aspect de l’invention, une ligne d’échappement comprenant au moins un tel élément chauffant.
Dans un troisième aspect de l’invention, un véhicule comprenant une telle ligne d’échappement.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :
la montre un mode de réalisation avec une unique couronne de moyens de rappel et de patins, d’un seul côté du disque chauffant,
la montre un autre mode de réalisation avec une couronne de moyens de rappel et de patins, de chaque côté du disque chauffant,
la montre un diagramme indiquant la position des ventres vibratoires.

Claims (14)

  1. Elément chauffant (1) pour une ligne d’échappement, comprenant un logement (2) sensiblement tubulaire se confondant avec une conduite d’échappement (3) de la ligne d’échappement, un disque chauffant (4) disposé en travers de la section de passage du logement (2), caractérisé en ce qu’il comprend encore au moins un patin (5) et autant de moyen de rappel (6), un moyen de rappel (6) portant un patin (5) fixé à son extrémité distale, et étant apte à maintenir ledit au moins un patin (5) en appui contre le disque chauffant (4).
  2. Elément chauffant (1) selon la revendication précédente, où un patin (5) est isolant électrique.
  3. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où un patin (5) présente une face en contact avec le disque chauffant (4) apte à glisser sur le disque chauffant (4) et préférentiellement plane.
  4. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où un moyen de rappel (6) comprend une lamelle métallique (6) élastique coudée, fixée par son extrémité proximale à la paroi intérieure du logement (2).
  5. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où un moyen de rappel (6) est conformé de manière à placer un patin (5) associé au droit d’un ventre vibratoire du disque chauffant (4).
  6. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant encore, en regard d’une première face du disque chauffant (4), une première couronne de patin (5) et de moyen de rappel (6).
  7. Elément chauffant (1) selon la revendication 6, comprenant encore, en regard d’une deuxième face du disque chauffant (4) opposée à la première face, un support poreux en céramique, préférentiellement un support en céramique apte à dépolluer, encore préférentiellement un catalyseur (7).
  8. Elément chauffant (1) selon la revendication 6, comprenant encore, en regard d’une deuxième face du disque chauffant (4) opposée à la première face, une deuxième couronne de patin (5) et de moyen de rappel (6).
  9. Elément chauffant (1) selon la revendication 8, où chaque patin (5) de la première couronne est en regard d’un patin (5) de la deuxième couronne et préférentiellement réciproquement.
  10. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, où le nombre de patin (5) d’une couronne est un multiple de 2, et est compris entre 2 et 32.
  11. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 10, où les patins (5) d’une couronne, sont disposés sur un même diamètre, et préférentiellement identique d’une couronne à une éventuelle autre couronne.
  12. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 11, où la raideur des moyens de rappel (6) d’une couronne, est identique.
  13. Elément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 11, où la raideur des moyens de rappel (6) de la couronne avale, relativement au sens de circulation du gaz d’échappement, est supérieure à la raideur des moyens de rappel (6) de la couronne amont.
  14. Ligne d’échappement caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un élément chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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