FR3132929A1 - SYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONDENSATION IN A VEHICLE THERMAL ENGINE EXHAUST LINE - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONDENSATION IN A VEHICLE THERMAL ENGINE EXHAUST LINE Download PDF

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Abstract

Titre : SYSTÈME ET PROCEDE DE TRAITEMENT DE CONDENSATION D’EAU DANS UNE LIGNE D’ECHAPPEMENT DE MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE Ce système comprenant un traitement de gaz d’échappement issus d’un moteur thermique (3) d’un véhicule, comporte une ligne d’échappement (2) adaptée pour être couplée en sortie dudit moteur thermique (3), un capteur de composition dudit gaz d’échappement (8), un réceptacle (4) couplé à la ligne d’échappement (2) adapté pour accumuler un fluide condensé des gaz d’échappement (5), comportant des moyens de chauffage (6,7) adaptés pour chauffer ledit fluide (5) au-delà de sa température d’évaporation. Figure pour l’abrégé : [Fig 1]Title: SYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONDENSATION IN A VEHICLE HEAT ENGINE EXHAUST LINE This system comprising treatment of exhaust gases from a heat engine (3) of a vehicle, comprises a line (2) adapted to be coupled at the output of said heat engine (3), a sensor of the composition of said exhaust gas (8), a receptacle (4) coupled to the exhaust line (2) adapted to accumulate a condensed fluid from the exhaust gases (5), comprising heating means (6,7) suitable for heating said fluid (5) above its evaporation temperature. Figure for abstract: [Fig 1]

Description

SYSTÈME ET PROCEDE DE TRAITEMENT DE CONDENSATION D’EAU DANS UNE LIGNE D’ECHAPPEMENT DE MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULESYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONDENSATION IN AN EXHAUST LINE OF A VEHICLE THERMAL ENGINE

La présente invention concerne les systèmes permettant de traiter la présence d’eau liquide dans la ligne d’échappement d’un véhicule thermique due à une condensation d’eau présente dans les gaz d’échappement.The present invention relates to systems for treating the presence of liquid water in the exhaust line of a thermal vehicle due to condensation of water present in the exhaust gases.

Pour répondre aux exigences d’antipollution des véhicules à moteur à combustion interne, les lignes d’échappement sont équipées de systèmes de dépollution qui sont prévus pour traiter les émissions polluantes à l'échappement.To meet the anti-pollution requirements of vehicles with internal combustion engines, the exhaust lines are equipped with depollution systems which are designed to treat polluting exhaust emissions.

En particulier, au démarrage du moteur, il est indispensable de réduire l'émission de composants polluants tels que le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d'azote (NOx), des hydrocarbures imbrûlés (HC), des particules fines (PM), etc.In particular, when starting the engine, it is essential to reduce the emission of polluting components such as carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO x ), unburned hydrocarbons (HC), fine particles ( PM), etc.

Des capteurs servant à détecter certaines de ces molécules polluantes et à en mesurer la concentration sont implantés dans la ligne d’échappement. On connaît notamment des capteurs d’oxydes d’azote et des capteurs de particules fines.Sensors used to detect some of these polluting molecules and measure their concentration are installed in the exhaust line. We know in particular nitrogen oxide sensors and fine particle sensors.

On connaît également, plus particulièrement sur les moteurs de type diesel, des capteurs d’ammoniac qui sont aptes à mesurer une concentration d’ammoniac (NH3) à la sortie d’un catalyseur de réduction sélective d’oxydes d’azote implanté dans la ligne d’échappement du moteur, alimenté par une solution à base d’urée (Adblue®).We also know, more particularly on diesel type engines, ammonia sensors which are capable of measuring a concentration of ammonia (NH 3 ) at the outlet of a catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides installed in the engine exhaust line, supplied by a urea-based solution (Adblue®).

On connaît encore des capteurs d’oxygène implantés dans une ligne d’échappement, qui permettent de déterminer la richesse à l’échappement des gaz de combustion du moteur, en mesurant la concentration en dioxygène (O2) dans les gaz d’échappement d’un moteur, afin de régler la richesse du mélange air-carburant admis dans le moteur.Oxygen sensors installed in an exhaust line are also known, which make it possible to determine the richness in the exhaust of the engine's combustion gases, by measuring the concentration of dioxygen (O 2 ) in the exhaust gases. an engine, in order to adjust the richness of the air-fuel mixture admitted into the engine.

Ces différents capteurs sont constitués d’un élément sensible en céramique qui est chauffé, et sur lequel une projection d’eau liquide peut engendrer une fissuration voire une casse.These different sensors are made up of a sensitive ceramic element which is heated, and on which a splash of liquid water can cause cracking or even breakage.

Ainsi, il faut initier leur chauffage lorsqu’il n’y plus d’eau liquide au niveau de la ligne d’échappement.Therefore, they must be heated when there is no longer any liquid water in the exhaust line.

Toutefois, une ligne d’échappement présente souvent de multiples lieux de rétention d’eau tels que des points bas, des siphons, des cuvettes, etc.However, an exhaust line often has multiple places of water retention such as low points, siphons, bowls, etc.

Les systèmes connus utilisent le réchauffement de toute la ligne d’échappement au-delà de la température d’évaporation de l’eau pour éliminer celle-ci.Known systems use heating of the entire exhaust line beyond the evaporation temperature of the water to eliminate it.

Ce réchauffement est obtenu par exemple par le fonctionnement du moteur lui-même dans un mode de combustion particulier dans lequel le rendement de combustion est dégradé et les pertes thermiques à l’échappement sont augmentées, ce qui entraîne un délai jusqu’au réchauffement de toute la ligne d’échappement et jusqu’à évaporation de l’eau, avant de démarrer le chauffage des capteurs.This heating is obtained for example by the operation of the engine itself in a particular combustion mode in which the combustion efficiency is degraded and the thermal losses at the exhaust are increased, which causes a delay until the heating of any the exhaust line and until the water evaporates, before starting the heating of the sensors.

Ce délai retarde la connaissance de la concentration en molécules polluantes et/ou de la richesse à l’échappement dans la ligne d’échappement au démarrage, ce qui a un impact sur la charge en gaz polluants arrivant au pot catalytique au démarrage, et donc des difficultés pour atteindre les meilleures performances de dépollution.This delay delays the knowledge of the concentration of polluting molecules and/or the richness at the exhaust in the exhaust line at start-up, which has an impact on the load of pollutant gases arriving at the catalytic converter at start-up, and therefore difficulties in achieving the best decontamination performance.

Le but de la présente invention est d’éviter que de l’eau liquide présente dans la ligne d’échappement n’atteigne l’élément sensible des capteurs, et d’accélérer le chauffage des capteurs par le retrait d’eau dans la ligne d’échappement par évaporation sans avoir à attendre que le réchauffement total de la ligne d’échappement par le fonctionnement du moteur lui-même n’évacue cette eau.The aim of the present invention is to prevent liquid water present in the exhaust line from reaching the sensitive element of the sensors, and to accelerate the heating of the sensors by removing water in the line. exhaust by evaporation without having to wait for the total heating of the exhaust line by the operation of the engine itself to evacuate this water.

Techniques antérieuresPrevious techniques

Le document US6290558 divulgue un piège à eau placé à l’échappement d’un système de propulsion marin. Il ne comprend aucun moyen de chauffage dédié pour l’évacuation par évaporation de l’eau de la ligne d’échappement.Document US6290558 discloses a water trap placed at the exhaust of a marine propulsion system. It does not include any dedicated heating means for the evaporation of water from the exhaust line.

Le document US6912840 divulgue un procédé de diagnostic d’un absorbeur d’eau à l’échappement d’un moteur à combustion.Document US6912840 discloses a method for diagnosing a water absorber at the exhaust of a combustion engine.

L’absorbeur est destiné à collecter l’eau émise à l’échappement afin de garder sec le catalyseur du moteur.The absorber is intended to collect the water emitted in the exhaust in order to keep the engine catalyst dry.

Un chauffage de l’eau est effectué par la chaleur des gaz d’échappement du moteur, mais aucun moyen de chauffage spécifique n’est décrit.Heating of the water is carried out by the heat of the engine exhaust gases, but no specific heating means is described.

Le document JP2014126029 décrit un piège à eau dans lequel l’eau condensée est évacuée d’une ligne d’échappement par piégeage centrifuge et réchauffée par la chaleur à l’échappement, sans zone de rétention préférentielle par gravité ni moyens de chauffage spécifiques.Document JP2014126029 describes a water trap in which condensed water is discharged from an exhaust line by centrifugal trapping and heated by exhaust heat, without a preferential gravity retention zone or specific heating means.

L’invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de proposer un système capable de cumuler des avantages de rapidité, simplicité et fiabilité pour sa mise en œuvre dans une ligne d’échappement, en particulier au démarrage du moteur.The invention aims to overcome at least some of the aforementioned drawbacks and to propose a system capable of combining the advantages of speed, simplicity and reliability for its implementation in an exhaust line, in particular when starting the engine.

Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un système de traitement de gaz d’échappement issus d’un moteur thermique d’un véhicule, comportant une ligne d’échappement adaptée pour être couplée en sortie dudit moteur thermique, un capteur de composition dudit gaz d’échappement, un réceptacle couplé à la ligne d’échappement adapté pour accumuler un fluide condensé des gaz d’échappement, le système comportant des moyens de chauffage adaptés pour chauffer ledit fluide au-delà de sa température d’évaporation.In view of the above, the subject of the invention is a system for treating exhaust gases from a heat engine of a vehicle, comprising an exhaust line adapted to be coupled at the outlet of said heat engine, a composition sensor of said exhaust gas, a receptacle coupled to the exhaust line adapted to accumulate a condensed fluid from the exhaust gases, the system comprising heating means adapted to heat said fluid beyond its temperature evaporation.

De préférence, le fluide comporte de l’eau condensée des gaz d’échappement.Preferably, the fluid contains water condensed from the exhaust gases.

Par exemple, les moyens de chauffage comportent un élément chauffant couplé à une unité électronique configurée pour pouvoir activer le chauffage de l’élément chauffant en fonction de la présence de fluide dans le réceptacle et/ou d’une consigne de démarrage du moteur.For example, the heating means comprise a heating element coupled to an electronic unit configured to be able to activate the heating of the heating element according to the presence of fluid in the receptacle and/or an engine start instruction.

Avantageusement, l’élément chauffant est un thermoplongeur comportant un élément résistif placé dans le réceptacle.Advantageously, the heating element is an immersion heater comprising a resistive element placed in the receptacle.

De préférence, le réceptacle forme une zone de rétention préférentielle du fluide qui se situe au point le plus bas de la ligne d’échappement de manière à faire s’accumuler le fluide par gravité dans ladite zone.Preferably, the receptacle forms a preferential fluid retention zone which is located at the lowest point of the exhaust line so as to cause the fluid to accumulate by gravity in said zone.

Dans un mode de réalisation, le réceptacle a une forme coudée.In one embodiment, the receptacle has an elbow shape.

Avantageusement, le réceptacle est placé sur la ligne d’échappement de manière à être positionné entre le capteur et une embouchure de la ligne d’échappement prévue pour recevoir la sortie du moteur.Advantageously, the receptacle is placed on the exhaust line so as to be positioned between the sensor and a mouth of the exhaust line intended to receive the engine output.

Le système peut prévoir en outre que le capteur est adapté pour détecter et mesurer la concentration de différents composants gazeux tels que par exemple du dioxygène, des oxydes d'azote, des particules fines, ou encore de l’ammoniac.The system can further provide that the sensor is adapted to detect and measure the concentration of different gaseous components such as for example oxygen, nitrogen oxides, fine particles, or even ammonia.

L'invention concerne également un véhicule comportant un système tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a vehicle comprising a system as described above.

L'invention concerne également un procédé de traitement de gaz d’échappement issus d’un moteur thermique d’un véhicule, dans une ligne d’échappement en sortie d’un moteur thermique d’un véhicule, comportant les étapes suivantes :The invention also relates to a method for treating exhaust gases from a thermal engine of a vehicle, in an exhaust line at the outlet of a thermal engine of a vehicle, comprising the following steps:

  • fournir une consigne de démarrage du moteur,provide an engine start instruction,
  • dans un réceptacle couplé à la ligne d’échappement dans lequel est accumulé un fluide issu de condensation des gaz d’échappement, chauffer ledit fluide au-delà de sa température d’évaporation par des premiers moyens chauffants jusqu’à évaporation dudit fluide,in a receptacle coupled to the exhaust line in which a fluid resulting from condensation of the exhaust gases is accumulated, heating said fluid beyond its evaporation temperature by first heating means until said fluid evaporates,
  • puis chauffer un capteur de composition dudit gaz d’échappement par des seconds moyens chauffants couplés audit capteur et distincts des premiers moyens chauffants.then heat a composition sensor of said exhaust gas by second heating means coupled to said sensor and distinct from the first heating means.

L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée d’un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :The invention will be better understood on detailed study of an embodiment taken as a non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which:

représente un système selon l’invention. represents a system according to the invention.

représente le procédé de mise en œuvre de l’invention au démarrage d’un véhicule. represents the method of implementing the invention when starting a vehicle.

Description détailléedetailed description

La illustre le système 1 de traitement de gaz d’échappement issus d’un moteur thermique 3 d’un véhicule de l’invention.There illustrates the system 1 for treating exhaust gases from a heat engine 3 of a vehicle of the invention.

Le système 1 peut être installé et mis en œuvre dans un véhicule 1 comportant un moteur thermique.The system 1 can be installed and implemented in a vehicle 1 comprising a thermal engine.

Le système 1 comporte une ligne d’échappement 2 adaptée pour être couplée en sortie dudit moteur thermique 3, de sorte que, lorsque le moteur thermique 3 est utilisé, des émissions polluantes sont produites à l'échappement, dont les composants polluants comportent par exemple du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote, des hydrocarbures imbrûlés ou des particules fines. Par ailleurs les gaz d’échappement comprennent du dioxygène, et ils peuvent comprendre de l’ammoniac, notamment provenant de la décomposition de l’urée introduite dans un catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote du moteur.The system 1 comprises an exhaust line 2 adapted to be coupled at the output of said thermal engine 3, so that, when the thermal engine 3 is used, polluting emissions are produced at the exhaust, the polluting components of which include for example carbon monoxide, nitrogen oxides, unburned hydrocarbons or fine particles. Furthermore, the exhaust gases include dioxygen, and they may include ammonia, in particular coming from the decomposition of urea introduced into a catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides in the engine.

Le système 1 comporte en outre au moins un capteur de composition dudit gaz d’échappement 8, disposé dans la ligne d’échappement 2.The system 1 further comprises at least one sensor for the composition of said exhaust gas 8, arranged in the exhaust line 2.

Ce capteur 8 est donc par exemple adapté pour détecter des composants gazeux tels que du dioxygène, des oxydes d'azote, des particules fines, ou de l’ammoniac, et il peut à cet effet comporter une ou plusieurs têtes de captation.This sensor 8 is therefore, for example, suitable for detecting gaseous components such as oxygen, nitrogen oxides, fine particles, or ammonia, and it can for this purpose include one or more capture heads.

Ce capteur 8 est constitué classiquement d’un élément sensible en céramique qui doit être chauffé pour fonctionner, et sur lequel une projection d’eau liquide peut engendrer une fissuration voire une casse.This sensor 8 is conventionally made up of a sensitive ceramic element which must be heated to operate, and on which a projection of liquid water can cause cracking or even breakage.

Ainsi, il faut initier son chauffage lorsqu’il n’y plus d’eau liquide au niveau de la ligne d’échappement 2 pour prévenir tout dommage du capteur 8.Therefore, it is necessary to initiate heating when there is no longer any liquid water at exhaust line 2 to prevent any damage to sensor 8.

Le système 1 comporte en outre un réceptacle 4 couplé à la ligne d’échappement 2.System 1 further comprises a receptacle 4 coupled to the exhaust line 2.

Le réceptacle 4 est adapté pour accumuler un fluide provenant de la condensation des gaz d’échappement 5.The receptacle 4 is adapted to accumulate a fluid coming from the condensation of the exhaust gases 5.

De préférence, le fluide 5 comporte de l’eau, mais il peut bien sûr également comporter d’autres traces de composants mélangés à l’eau qui s’est condensée et que l’on veut évacuer.Preferably, the fluid 5 contains water, but it can of course also contain other traces of components mixed with the water which has condensed and which we want to evacuate.

La démultiplication des définitions techniques des lignes d’échappement suite aux normes antipollution de plus en plus sévères entraîne des formes non voulues de la ligne d’échappement 2 et donc la démultiplication de zones de rétentions en forme de cuvettes aux points bas de la ligne d’échappement 2, qui sont autant de lieux de rétention d’eau difficilement évitables et problématiques pour le capteur 8, pour sa fiabilité et son délai de mise à disposition.The multiplication of technical definitions of exhaust lines following increasingly strict anti-pollution standards leads to unwanted shapes of the exhaust line 2 and therefore the multiplication of retention zones in the form of bowls at the low points of the line d exhaust 2, which are all places of water retention that are difficult to avoid and problematic for the sensor 8, for its reliability and its availability time.

Pour résoudre ce problème, le réceptacle 4 peut former une zone de rétention préférentielle du fluide 2 qui se situe au point le plus bas de la ligne d’échappement 2 de manière à faire s’accumuler le fluide 2 par gravité dans ladite zone.To solve this problem, the receptacle 4 can form a preferential retention zone for the fluid 2 which is located at the lowest point of the exhaust line 2 so as to cause the fluid 2 to accumulate by gravity in said zone.

Dans un mode de réalisation possible, le réceptacle 4 a une forme coudée.In one possible embodiment, the receptacle 4 has an elbow shape.

Ainsi, contrairement aux lignes d’échappement connues qui ne disposent pas de zone de rétention préférentielle et présentent à l’inverse des zones de rétention nombreuses et dispersées, le réceptacle 4 selon l’invention permet de concentrer l’eau de la ligne d’échappement 2 et de simplifier la résolution de son évacuation.Thus, unlike known exhaust lines which do not have a preferential retention zone and conversely present numerous and dispersed retention zones, the receptacle 4 according to the invention makes it possible to concentrate the water from the exhaust line. exhaust 2 and simplify the resolution of its evacuation.

Avantageusement, le réceptacle 4 est placé sur la ligne d’échappement 2 de manière à être positionné entre le capteur 8 et une embouchure de la ligne d’échappement 2 prévue pour recevoir la sortie du moteur 3.Advantageously, the receptacle 4 is placed on the exhaust line 2 so as to be positioned between the sensor 8 and a mouth of the exhaust line 2 intended to receive the output of the engine 3.

Le système comporte en outre des moyens de chauffage 6,7 adaptés pour chauffer ledit fluide 5 au-delà de sa température d’évaporation.The system further comprises heating means 6.7 adapted to heat said fluid 5 beyond its evaporation temperature.

Par exemple, les moyens de chauffage 6,7 comportent un élément chauffant couplé à une unité électronique 6 configurée pour pouvoir activer le chauffage de l’élément chauffant en fonction de la présence de fluide 5 dans le réceptacle 4 et/ou d’une consigne de démarrage du moteur 3.For example, the heating means 6,7 comprise a heating element coupled to an electronic unit 6 configured to be able to activate the heating of the heating element depending on the presence of fluid 5 in the receptacle 4 and/or a setpoint engine start 3.

Ainsi, le système 1 peut être mis en œuvre en priorité au démarrage du moteur 3.Thus, system 1 can be implemented as a priority when starting engine 3.

En outre, on peut prévoir des moyens de détection d’eau dans le réceptacle 4 pour une activation ou une désactivation encore plus pertinente des moyens de chauffage 6,7.In addition, water detection means can be provided in the receptacle 4 for even more relevant activation or deactivation of the heating means 6,7.

Avantageusement, en particulier si le réceptacle 4 forme une zone de rétention préférentielle du fluide 2, l’élément chauffant est un thermoplongeur comportant un élément résistif placé dans le réceptacle 4, par exemple qui plonge dans la zone de rétention préférentielle.Advantageously, in particular if the receptacle 4 forms a preferential retention zone for the fluid 2, the heating element is an immersion heater comprising a resistive element placed in the receptacle 4, for example which immerses in the preferential retention zone.

Le système 1 peut être mis en œuvre dans une ligne d’échappement 2 en sortie d’un moteur thermique 3 d’un véhicule, pour le traitement de gaz d’échappement issus dudit moteur 3, par le procédé de traitement comportant les étapes suivantes :The system 1 can be implemented in an exhaust line 2 at the outlet of a heat engine 3 of a vehicle, for the treatment of exhaust gases coming from said engine 3, by the treatment process comprising the following steps :

  • une première étape E1 comprenant l’opération de fournir une consigne de démarrage du moteur 3,a first step E1 comprising the operation of providing a starting instruction for the motor 3,
  • une deuxième étape E2, dans le réceptacle 4 couplé à la ligne d’échappement 2 dans lequel est accumulé le fluide 5 issu de condensation des gaz d’échappement, comprenant l’opération de chauffer ledit fluide 5 au-delà de sa température d’évaporation par des premiers moyens chauffants 6, 7 jusqu’à évaporation dudit fluide 5,a second step E2, in the receptacle 4 coupled to the exhaust line 2 in which the fluid 5 resulting from condensation of the exhaust gases is accumulated, comprising the operation of heating said fluid 5 beyond its operating temperature evaporation by first heating means 6, 7 until evaporation of said fluid 5,
  • puis une troisième étape E3 comprenant l’opération de chauffer le capteur de composition dudit gaz d’échappement 8 par des seconds moyens chauffants couplés audit capteur 8 et distincts des premiers moyens chauffants 6, 7.then a third step E3 comprising the operation of heating the composition sensor of said exhaust gas 8 by second heating means coupled to said sensor 8 and distinct from the first heating means 6, 7.

Ainsi, grâce à ce procédé, on fournit un chauffage dédié au réceptacle 4 jusqu’à vaporiser l’eau condensée qui s’y trouve accumulée par exemple depuis le dernier démarrage du véhicule, pour évacuer celle-ci de la ligne d’échappement 2 de manière à pallier les risques que cette eau arrive de façon non souhaitée sur le capteur 8 au risque de l’endommager au moment où ce dernier s’échauffe pour fonctionner peu après le démarrage du moteur 3.Thus, thanks to this process, dedicated heating is provided to the receptacle 4 until the condensed water which is accumulated there for example since the last start of the vehicle is vaporized, to evacuate it from the exhaust line 2 so as to mitigate the risks of this water arriving in an undesired manner on the sensor 8 with the risk of damaging it when the latter heats up to operate shortly after starting the engine 3.

De plus, grâce à ce procédé, on attend la fin de l’évaporation lors de l’étape E2 pour commencer de chauffer le capteur 8 pour l’utiliser, ce qui permet d’éviter encore plus la rencontre du capteur 8 à l’état chauffé avec de l’eau liquide.Furthermore, thanks to this process, we wait for the end of evaporation during step E2 to begin heating the sensor 8 to use it, which makes it possible to further avoid the sensor 8 meeting the heated state with liquid water.

L’étape E1 peut comporter en alternative ou en complément une opération de vérification de la présence d’eau dans le réceptacle 4, par un capteur de présence d’eau tel qu’un flotteur ou un système optique de détection.Step E1 may include, alternatively or in addition, an operation of checking the presence of water in the receptacle 4, by a water presence sensor such as a float or an optical detection system.

Cette solution offre la possibilité de connaitre la composition des gaz d’échappement plus tôt à la suite d’un démarrage du moteur, et donc de réduire la charge en composants polluants dans la ligne d’échappement 2, et donc de réduire le dimensionnement d’un catalyseur du véhicule, en particulier sa charge en métaux nobles.This solution offers the possibility of knowing the composition of the exhaust gases earlier following starting the engine, and therefore of reducing the load of polluting components in the exhaust line 2, and therefore of reducing the dimensioning of a catalyst of the vehicle, in particular its charge of noble metals.

De plus, l’invention permet également d’avoir plus de flexibilité sur l’implantation du capteur de gaz en autorisant des positions habituellement évitées pour car se trouvant en aval d’éléments pouvant retenir de l’eau.In addition, the invention also allows for more flexibility in the installation of the gas sensor by allowing positions usually avoided because they are located downstream of elements that can retain water.

Claims (10)

Système (1) de traitement de gaz d’échappement issus d’un moteur thermique (3) d’un véhicule, comportant une ligne d’échappement (2) adaptée pour être couplée en sortie dudit moteur thermique (3), un capteur de composition dudit gaz d’échappement (8), un réceptacle (4) couplé à la ligne d’échappement (2) adapté pour accumuler un fluide condensé des gaz d’échappement (5), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de chauffage (6, 7) adaptés pour chauffer ledit fluide (5) au-delà de sa température d’évaporation.System (1) for treating exhaust gases from a heat engine (3) of a vehicle, comprising an exhaust line (2) adapted to be coupled to the outlet of said heat engine (3), a pressure sensor composition of said exhaust gas (8), a receptacle (4) coupled to the exhaust line (2) adapted to accumulate a condensed fluid from the exhaust gases (5), characterized in that it comprises means for heating (6, 7) adapted to heat said fluid (5) beyond its evaporation temperature. Système (1) selon la revendication 1, dans lequel le fluide (5) comporte de l’eau condensée des gaz d’échappement (5).System (1) according to claim 1, in which the fluid (5) comprises water condensed from the exhaust gases (5). Système (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens de chauffage (6, 7) comportent un élément chauffant couplé à une unité électronique (6) configurée pour pouvoir activer le chauffage de l’élément chauffant en fonction de la présence de fluide (5) dans le réceptacle (4) et/ou d’une consigne de démarrage du moteur (3).System (1) according to one of claims 1 and 2, in which the heating means (6, 7) comprise a heating element coupled to an electronic unit (6) configured to be able to activate the heating of the heating element in function the presence of fluid (5) in the receptacle (4) and/or an instruction to start the engine (3). Système (1) selon la revendication 3, dans lequel l’élément chauffant est un thermoplongeur comportant un élément résistif placé dans le réceptacle (4).System (1) according to claim 3, in which the heating element is an immersion heater comprising a resistive element placed in the receptacle (4). Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le réceptacle (4) forme une zone de rétention préférentielle du fluide (2) qui se situe au point le plus bas de la ligne d’échappement (2) de manière à faire s’accumuler le fluide (2) par gravité dans ladite zone.System (1) according to any one of claims 1 to 4, in which the receptacle (4) forms a preferential retention zone for the fluid (2) which is located at the lowest point of the exhaust line (2) so as to cause the fluid (2) to accumulate by gravity in said zone. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le réceptacle (4) a une forme coudée.System (1) according to any one of claims 1 to 5, in which the receptacle (4) has an elbow shape. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le réceptacle (4) est placé sur la ligne d’échappement (2) de manière à être positionné entre le capteur (8) et une embouchure de la ligne d’échappement (2) prévue pour recevoir la sortie du moteur (3).System (1) according to any one of claims 1 to 6, in which the receptacle (4) is placed on the exhaust line (2) so as to be positioned between the sensor (8) and a mouth of the line exhaust (2) designed to receive the output of the engine (3). Système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le capteur (8) est adapté pour détecter des composants gazeux tels que du dioxygène, des oxydes d'azote, des particules fines ou de l’ammoniac.System (1) according to any one of claims 1 to 7, in which the sensor (8) is adapted to detect gaseous components such as dioxygen, nitrogen oxides, fine particles or ammonia. Véhicule (1) comportant un système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.Vehicle (1) comprising a system (1) according to any one of claims 1 to 8. Procédé (1) de traitement, dans une ligne d’échappement (2) en sortie d’un moteur thermique (3) d’un véhicule, de gaz d’échappement issus dudit moteur (3), comportant les étapes suivantes :
  • fournir une consigne de démarrage du moteur (3),
  • dans un réceptacle (4) couplé à la ligne d’échappement (2) dans lequel est accumulé un fluide (5) issu de condensation des gaz d’échappement (5), chauffer ledit fluide (5) au-delà de sa température d’évaporation par des premiers moyens chauffants (6, 7) jusqu’à évaporation dudit fluide (5),
  • puis chauffer un capteur de composition dudit gaz d’échappement (8) par des seconds moyens chauffants couplés audit capteur (8) et distincts des premiers moyens chauffants (6, 7).
Method (1) for treating, in an exhaust line (2) at the outlet of a thermal engine (3) of a vehicle, exhaust gases coming from said engine (3), comprising the following steps:
  • provide a motor start instruction (3),
  • in a receptacle (4) coupled to the exhaust line (2) in which a fluid (5) resulting from condensation of the exhaust gases (5) is accumulated, heating said fluid (5) beyond its temperature d evaporation by first heating means (6, 7) until evaporation of said fluid (5),
  • then heat a composition sensor of said exhaust gas (8) by second heating means coupled to said sensor (8) and distinct from the first heating means (6, 7).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290558B1 (en) 2000-06-27 2001-09-18 Brunswick Corporation Exhaust elbow with a water trap for a marine propulsion system
US6912840B2 (en) 2002-02-14 2005-07-05 Robert Bosch Gmbh Diagnosis of a water adsorber in the exhaust of an internal combustion engine
US20070000240A1 (en) * 2004-02-02 2007-01-04 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust emission purifying apparatus for engine
US8001770B2 (en) * 2006-12-21 2011-08-23 J. Eberspaecher Gmbh & Co., Kg Exhaust system for an internal combustion engine
JP2014126029A (en) 2012-12-27 2014-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd Exhaust condensed water treatment device of engine
US10605146B2 (en) * 2016-12-26 2020-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust mechanism for vehicle
DE102019004017A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Daimler Ag Procedure for collecting condensate
DE102020101069A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290558B1 (en) 2000-06-27 2001-09-18 Brunswick Corporation Exhaust elbow with a water trap for a marine propulsion system
US6912840B2 (en) 2002-02-14 2005-07-05 Robert Bosch Gmbh Diagnosis of a water adsorber in the exhaust of an internal combustion engine
US20070000240A1 (en) * 2004-02-02 2007-01-04 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust emission purifying apparatus for engine
US8001770B2 (en) * 2006-12-21 2011-08-23 J. Eberspaecher Gmbh & Co., Kg Exhaust system for an internal combustion engine
JP2014126029A (en) 2012-12-27 2014-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd Exhaust condensed water treatment device of engine
US10605146B2 (en) * 2016-12-26 2020-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust mechanism for vehicle
DE102019004017A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Daimler Ag Procedure for collecting condensate
DE102020101069A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

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