PROCEDE ET INSTALLATION DE REGENERATION D'UN F--LTRE A PARTICULES D'UN MOTEUR DIESELMETHOD AND INSTALLATION FOR REGENERATING A PARTICLE F - LTRE OF A DIESEL ENGINE
DOMAINE TECHNIQUE :TECHNICAL AREA :
La présente invention est relative au domaine de la pollution produite par le fonctionnement des moteurs thermiques et, plus particulièrement, des moteurs de type diesel dont chaque cycle de fonctionnement rejette, à l'atmosphère, des produits de combustion qui sont réputés être responsables d'une pollution certaine, plus particulièrement dans les sites urbains.The present invention relates to the field of pollution produced by the operation of heat engines and, more particularly, of diesel type engines, each operating cycle of which releases, to the atmosphere, combustion products which are deemed to be responsible for certain pollution, especially in urban sites.
L'objet de l'invention concerne, plus spécifiquement, les moyens mis en oeuvre dans des installations de motorisation du type ci-dessus, pour tenter de réduire, voire d'éliminer une partie des polluants de tels gaz d'échappement et, plus particulièrement, les particules ou suies qui peuvent être produites en quantités variables selon les conditions de fonctionnement du moteur, les réglages qui lui sont apportés, le facteur de charge qu'il subit, voire la qualité du combustible.The object of the invention relates, more specifically, to the means used in motorization installations of the above type, in an attempt to reduce, or even eliminate, part of the pollutants from such exhaust gases and, more in particular, the particles or soot which can be produced in variable quantities according to the operating conditions of the engine, the adjustments which are made to it, the load factor which it undergoes, even the quality of the fuel.
ART ANTERIEUR :PRIOR ART:
La technique antérieure s'est déjà préoccupée, depuis un certain temps, de cette nécessité et, à cette fin, plusieurs propositions ont été formulées qui, généralement, tournent toutes autour d'un principe incluant deux phases distinctes ou simultanées.The prior art has already been concerned with this need for some time and, to this end, several proposals have been made which, generally, all revolve around a principle including two distinct or simultaneous phases.
La première phase est celle dans laquelle les particules contenues dans les gaz d'échappement du moteur diesel sont piégées par une cartouche filtrante pouvant être en céramique ou en métal fritte. Il peut être envisagé d'adjoindre, à de telles cartouches, des éléments filtrants imprégnés ou non d'un système catalytique destiné à favoriser, voire amorcer, la combustion des particules à une température relativement basse. La seconde phase est celle selon laquelle les particules, piégées sur le support filtrant, doivent être oxydées par la conjonction d'un apport d'excès d'air prélevé dans les gaz d'échappement et par application d'une température voisine de
300 à 500 °C fournie par le fonctionnement à pleine charge du moteur diesel pendant un laps de temps suffisant.The first phase is that in which the particles contained in the exhaust gases of the diesel engine are trapped by a filter cartridge which can be made of ceramic or sintered metal. It can be envisaged to add, to such cartridges, filter elements impregnated or not with a catalytic system intended to promote, or even initiate, the combustion of the particles at a relatively low temperature. The second phase is that according to which the particles, trapped on the filter medium, must be oxidized by the conjunction of an excess supply of air taken from the exhaust gases and by application of a temperature close to 300 to 500 ° C provided by running the diesel engine at full load for a sufficient period of time.
La mise en pratique d'un tel principe se heurte, toutefois, à un problème majeur qui est celui du fonctionnement des moteurs diesel des véhicules en circulation urbaine, là où justement le problème de la pollution présente un intérêt primordial.Putting such a principle into practice, however, comes up against a major problem which is that of the operation of diesel engines in vehicles in urban traffic, precisely where the problem of pollution is of primary interest.
En effet, dans de telles conditions de circulation, le moteur ne fonctionne qu'à charge réduite et les phases de pleine charge sont limitées aux accélérations brèves qui interviennent, généralement, de façon successives dans les conditions de circulation urbaine. Un fonctionnement à charge réduite ou connaissant des phases d'accélération brèves ne permet pas d'entretenir un niveau de température suffisant pour maintenir des conditions favorables au déroulement de la deuxième phase rappelée ci-dessus.Indeed, in such traffic conditions, the engine operates only at reduced load and the full load phases are limited to brief accelerations which generally occur successively in urban traffic conditions. Operation at reduced load or undergoing brief acceleration phases does not make it possible to maintain a temperature level sufficient to maintain favorable conditions for the conduct of the second phase mentioned above.
La plupart du temps donc, le moteur diesel du véhicule fonctionne, soit à charge réduite, soit en décélération, soit au ralenti, toutes conditions dans lesquelles la température des gaz d'échappement n'est pas suffisante pour provoquer l'oxydation des particules piégées sur ou dans le filtre.Most of the time therefore, the diesel engine of the vehicle operates, either at reduced load, or at deceleration, or at idle, all conditions in which the temperature of the exhaust gases is not sufficient to cause the oxidation of the trapped particles. on or in the filter.
De telles conditions ne permettent donc pas de brûler les particules piégées dont l'accumulation entraîne une augmentation de la perte de charge du filtre par son colmatage progressif qui peut même atteindre une obstruction quasi totale.Such conditions therefore do not allow the trapped particles to be burned, the accumulation of which leads to an increase in the pressure drop of the filter by its progressive clogging which can even reach an almost total obstruction.
Une telle conséquence n'est pas de nature à autoriser un fonctionnement satisfaisant des moteurs et peut être la cause de combustions brutales de ces particules à l'intérieur du filtre avec les inconvénients qu'une telle combustion interne peut apporter, telle que l'élévation exagérée de la température dans la ligne d'échappement, voire la destruction possible du support du filtre, de l'enveloppe, voire de la ligne.Such a consequence is not such as to allow satisfactory operation of the engines and can be the cause of sudden combustion of these particles inside the filter with the drawbacks that such internal combustion can bring, such as the elevation exaggerated temperature in the exhaust line, or even possible destruction of the filter support, the casing, or even the line.
Les inconvénients qui sont rappelés ci-dessus sont, généralement, à porter au compte des installations de l'art antérieur qui a vu naître un certain nombre de propositions sensées apporter une solution au problème posé.The disadvantages which are recalled above are, generally, to be brought to the account of the installations of the prior art which has given rise to a certain number of proposals supposed to provide a solution to the problem posed.
Parmi celles-ci, il convient de citer les enseignements fournis par les demandes de brevets FR 93-01 569 (2 688 266), EP 0 816 646, EP 0 674 098 dans lesquelles il est généralement prévu de faire intervenir une circulation à contre-courant d'une veine d'air montée en température par un brûleur.
De telles installations impliquent un fonctionnement séquentiel pour atteindre et maintenir la température convenable et brûler les particules piégées, de telles installations devant être obligatoirement embarquées.Among these, mention should be made of the lessons provided by patent applications FR 93-01 569 (2 688 266), EP 0 816 646, EP 0 674 098 in which it is generally intended to involve counter circulation. -current from an air stream increased in temperature by a burner. Such installations imply a sequential operation to reach and maintain the suitable temperature and burn the trapped particles, such installations having to be obligatorily embarked.
Les moyens techniques préconisés à cette fin se sont avérés semble-t-il onéreux, relativement compliqués, peu fiables et nécessitant un entretien constant et méticuleux. Il peut être considéré que ces constatations fournissent la raison d'une faible mise en pratique réelle.The technical means recommended for this purpose have turned out to be expensive, relatively complicated, unreliable and requiring constant and meticulous maintenance. It can be considered that these observations provide the reason for a weak real implementation.
Le besoin se fait donc toujours sentir de pouvoir disposer de moyens techniques à même de résoudre le problème fondamental qui découle de l'émission de particules et suies par le fonctionnement de moteurs diesel utilisés dans des conditions non optimales et, plus particulièrement dans le cas de moteurs équipant des véhicules utilisés en circulation urbaine.The need is therefore always felt to be able to have technical means capable of solving the fundamental problem which arises from the emission of particles and soot by the operation of diesel engines used under non-optimal conditions and, more particularly in the case of engines fitted to vehicles used in urban traffic.
C'est l'objet de l'invention que de proposer des moyens techniques pour répondre à ce besoin, de tels moyens techniques étant réunis pour assurer une efficacité de traitement des particules et suies, sans engendrer de pénalisation pour le véhicule dont les conditions de fonctionnement du moteur peuvent être estimées rester optimales.It is the object of the invention to propose technical means to meet this need, such technical means being brought together to ensure an efficiency of treatment of particles and soot, without generating a penalty for the vehicle whose conditions of engine operation can be estimated to remain optimal.
EXPOSE DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
Pour atteindre l'objectif ci-dessus, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à :To achieve the above objective, the method according to the invention is characterized in that it consists in:
- doter le filtre à particules d'une capacité de filtration de la quantité maximale de particules émise par le fonctionnement du moteur consommant la totalité du combustible correspondant à un plein complet de son réservoir à combustible,- provide the particle filter with a filtration capacity of the maximum quantity of particles emitted by the operation of the engine consuming all of the fuel corresponding to a full tank of its fuel tank,
- raccorder la ligne d'échappement du moteur à un groupe de régénération à poste fixe, pendant la phase de remplissage dudit réservoir, - faire fonctionner ladite installation pour produire, en sortie d'un régénérateur, une veine d'air chaud canalisé et filtré,
- faire circuler ladite veine d'air chaud à contre-courant dans la ligne d'échappement et à travers le filtre à particules pour au moins décoller lesdites particules du filtre,- connect the engine exhaust line to a fixed-position regeneration group, during the filling phase of the said tank, - operate the said installation to produce, at the outlet of a regenerator, a stream of ducted and filtered hot air , - circulating said stream of hot air against the current in the exhaust line and through the particle filter to at least remove said particles from the filter,
- reprendre la veine d'air chargée de particules décollées et la recycler à l'entrée du régénérateur,- take the air stream loaded with loose particles and recycle it at the inlet of the regenerator,
- produire la combustion desdites particules à l'intérieur du régénarateur dans sa partie comprise entre la sortie et l'entrée.- produce the combustion of said particles inside the regenerator in its part between the outlet and the inlet.
L'invention a également pour objet l'installation pour la mise en œuvre du procédé, une telle installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend : - d'une part :The invention also relates to the installation for implementing the method, such an installation being characterized in that it comprises: - on the one hand:
• en amont dudit filtre, en considération du sens de circulation des gaz d'échappement du moteur, une tubulure de dérivation à section de passage contrôlée, pourvue d'un embout de raccordement, • en aval dudit filtre, une tubulure d'échappement pourvue d'un embout de raccordement,• upstream of said filter, in consideration of the direction of circulation of the exhaust gases from the engine, a branch pipe with controlled passage section, provided with a connection end piece, • downstream of said filter, an exhaust pipe provided a connection piece,
- d'autre part, un groupe indépendant de régénération à poste fixe comprenant :- on the other hand, an independent fixed-station regeneration group comprising:
• des moyens de fourniture d'une veine d'air chaud, susceptibles d'être raccordés à la tubulure d'échappement pour faire circuler la veine d'air à contre-courant et l'amener à traverser le filtre pour au moins décoller en partie les particules du filtre,• means for supplying a hot air stream, capable of being connected to the exhaust pipe to circulate the air stream against the current and bring it through the filter to at least take off in removes particles from the filter,
• des moyens de recirculation de la veine susceptibles d'être raccordés à la tubulure de dérivation, • et un régénérateur apte à provoquer la combustion des particules de la veine et à filtrer cette dernière et qui est interposé entre les moyens de production de la veine et ceux assurant sa recirculation.• means for recirculating the vein capable of being connected to the bypass tube, • and a regenerator capable of causing the combustion of particles of the vein and of filtering the latter and which is interposed between the means of production of the vein and those ensuring its recirculation.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
BREVE DESCRD?TION DES DESSINS :Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawing which shows, by way of nonlimiting examples, embodiments of the subject of the invention. BRIEF DESCRD? TION OF THE DRAWINGS:
La figure unique est un plan schématique illustrant les moyens selon l'invention.The single figure is a schematic plan illustrating the means according to the invention.
MEILLEURE MAN--ERE DE REALISER L'INVENTION :BEST MAN-ERE TO REALIZE THE INVENTION:
Le schéma unique annexé montre un véhicule 1, de tout type approprié, dont le caractère automobile est dû à la présence d'un moteur 2 de type diesel, mono- ou multi-cylindres.The attached single diagram shows a vehicle 1, of any suitable type, the automotive character of which is due to the presence of a diesel engine 2, single or multi-cylinder.
Le moteur 2 est illustré comme étant composé de quatre cylindres dont les pipes d'échappement 3 aboutissent, de préférence mais non exclusivement, à un collecteur 4 à partir duquel s'établit une ligne d'échappement 5 incluant, de façon traditionnelle, un silencieux, un pot d'échappement, mais surtout un filtre à particules 6, de toute conception convenable, qui est ordinairement traversé par les gaz d'échappement circulant dans le sens de la flèche fi. Un tel filtre 6 est, dans tous les cas, placé entre le collecteur 4 et une tubulure d'échappement 7 faisant partie de la ligne 5 et se terminant par un tuyau d'échappement 8 s'ouvrant dans le milieu ambiant.The engine 2 is illustrated as being composed of four cylinders, the exhaust pipes 3 of which lead, preferably but not exclusively, to a manifold 4 from which an exhaust line 5 is established, traditionally including a silencer , an exhaust pipe, but above all a particle filter 6, of any suitable design, which is usually crossed by the exhaust gases flowing in the direction of the arrow fi. Such a filter 6 is, in all cases, placed between the manifold 4 and an exhaust pipe 7 forming part of the line 5 and ending in an exhaust pipe 8 opening into the ambient environment.
L'objet de l'invention est de pouvoir procéder, périodiquement, à la régénération du filtre 6 dont la cartouche filtrante 9 est chargée de piéger et de retenir les particules et les suies pour dépolluer sur ce plan les gaz d'échappement évacués dans le milieu ambiant.The object of the invention is to be able to carry out, periodically, the regeneration of the filter 6, the filter cartridge 9 of which is responsible for trapping and retaining the particles and the soot in order to clean up on this plane the exhaust gases discharged into the ambient.
Selon l'une des dispositions de l'invention, il est prévu de conférer, à la cartouche filtrante 9, une capacité de filtration de la quantité maximale de particules susceptibles d'être émises par le fonctionnement du moteur consommant la totalité du combustible correspondant à un plein complet du réservoir à combustible 10 dudit véhicule.According to one of the provisions of the invention, provision is made to confer, on the filter cartridge 9, a capacity for filtering the maximum quantity of particles liable to be emitted by the operation of the engine consuming all of the fuel corresponding to a full tank of the fuel tank 10 of said vehicle.
Par capacité de filtration de la quantité maximale de particules émises, il convient de considérer un état de colmatation partiel du filtre jugé comme n'ayant pas encore d'influence néfaste sur les conditions de fonctionnement du moteur par la perte de charge induite qui en résulte.
Une telle capacité est donc essentiellement variable et dépend, principalement, des conditions constructives et fonctionnelles du moteur mais aussi de la réserve maximale de combustible que le réservoir associé est à même de contenir.By filtration capacity of the maximum quantity of particles emitted, it is necessary to consider a state of partial clogging of the filter judged as having no harmful influence on the engine operating conditions yet by the resulting pressure drop. . Such a capacity is therefore essentially variable and depends, mainly, on the constructive and functional conditions of the engine but also on the maximum fuel reserve that the associated tank is able to contain.
Outre l'exigence première ci-dessus, les moyens de l'invention, pour répondre à l'objectif de dépollution, sont orientés vers une action de régénération de la cartouche filtrante 9, chaque fois qu'intervient une opération de ravitaillement du réservoir 10. Il doit être considéré, au sens de l'invention, qu'un tel ravitaillement peut intervenir avant la consommation totale du combustible contenu.In addition to the above primary requirement, the means of the invention, in order to meet the objective of depollution, are oriented towards an action of regeneration of the filter cartridge 9, each time a refueling operation of the reservoir 10 takes place. It should be considered, within the meaning of the invention, that such a refueling can occur before the total consumption of the fuel contained.
Pour assurer la régénération de la cartouche 9, il est prévu, au sens de l'invention, de faire intervenir un groupe de régénération 20 situé à poste fixe, de façon indépendante du véhicule 1, en étant par exemple, avantageusement associé à une installation de distribution ou de fourniture de combustible à même de permettre le remplissage du réservoir 10.To ensure the regeneration of the cartridge 9, it is intended, within the meaning of the invention, to involve a regeneration group 20 located at a fixed station, independently of the vehicle 1, being for example, advantageously associated with an installation for distributing or supplying fuel capable of filling the tank 10.
Le groupe de régénération 20 comprend des moyens 21 de production d'une veine d'air chaud qui peut être fournie par une canalisation d'amenée 22 pourvue de moyens 23 aptes à coopérer avec un embout de raccordement 24 présenté par la tubulure d'échappement 7 et, plus particulièrement, le tuyau 8. La canalisation d'amenée 22 s'étend à partir d'un filtre 25 qui équipe la sortie d'une turbine 26 de toute conception appropriée, susceptible de mettre en circulation une veine d'air ayant un débit adapté qui est compris entre 1,1 à 1,5 fois le débit maximal de gaz d'échappement produit par le moteur fonctionnant à pleine charge et au régime maximal, une telle veine possédant une température comprise entre 450 et 550 °C.The regeneration group 20 comprises means 21 for producing a stream of hot air which can be supplied by a supply pipe 22 provided with means 23 able to cooperate with a connection end piece 24 presented by the exhaust manifold 7 and, more particularly, the pipe 8. The supply pipe 22 extends from a filter 25 which equips the outlet of a turbine 26 of any suitable design, capable of circulating an air stream having a suitable flow rate which is between 1.1 to 1.5 times the maximum flow rate of exhaust gas produced by the engine operating at full load and at maximum speed, such a stream having a temperature between 450 and 550 ° C. .
La montée en température de la veine d'air chaud est assurée par l'intermédiaire d'un brûleur 27 qui est situé en amont de l'ouïe d'admission 28 de la turbine 26. Le brûleur 27 peut être de tout type approprié et être alimenté en tout combustible convenable. Il peut aussi être envisagé de remplacer un tel brûleur 27 par une résistance électrique ou analogue.The rise in temperature of the hot air stream is ensured by means of a burner 27 which is located upstream of the intake port 28 of the turbine 26. The burner 27 can be of any suitable type and be supplied with any suitable fuel. It can also be envisaged to replace such a burner 27 with an electrical resistance or the like.
Selon une disposition de l'invention, il est prévu de mettre en œuvre des moyens de recirculation 29 comprenant une canalisation de reprise 30 dont l'entrée est pourvue de moyens 31 susceptibles de coopérer avec un embout de raccordement 32 équipant la sortie d'une tubulure de dérivation 33 qui s'étend à partir d'une
communication avec la ligne 5 en amont du filtre 6 par rapport au sens de circulation des gaz d'échappement dans le sens de la flèche fi.According to a provision of the invention, provision is made to implement recirculation means 29 comprising a return pipe 30, the inlet of which is provided with means 31 capable of cooperating with a connection end piece 32 equipping the outlet of a branch pipe 33 which extends from a communication with line 5 upstream of filter 6 with respect to the direction of circulation of the exhaust gases in the direction of arrow fi.
Selon une disposition avantageuse, l'intercommunication entre la ligne 5, l'entrée du filtre 6 et la tubulure de dérivation 33 est contrôlée par un obturateur 34 occupant normalement une position de repos dans laquelle il établit seulement la communication entre l'entrée du filtre 6 et la tubulure 33 et une autre position sous l'influence des gaz d'échappement produits par le fonctionnement du moteur 2 et dans laquelle il établit seulement la communication entre la ligne 5 et l'entrée du filtre 6, tout en obstruant la tubulure de dérivation 33. La canalisation de reprise 30 s'ouvre en amont du brûleur 27 qui est disposé entre les moyens 29 et 21, en étant de préférence intégré à un régénérateur 35 comprenant une enveloppe 36 qui est raccordée, par son entrée 37 à la canalisation 30 et, par sa sortie 38, à l'ouïe d'admission 28 de la turbine 26. L'enveloppe 36 délimite une chambre de combustion 39 dans laquelle est situé le brûleur 27 et une chambre de traitement 40 qui est occupée par un garnissage 41, par exemple à base de billes de zéolyte ou de silice, incorporant un catalyseur d'oxydation, notamment à base de platine.According to an advantageous arrangement, the intercommunication between the line 5, the inlet of the filter 6 and the branch pipe 33 is controlled by a shutter 34 normally occupying a rest position in which it establishes only the communication between the inlet of the filter 6 and the pipe 33 and another position under the influence of the exhaust gases produced by the operation of the engine 2 and in which it only establishes communication between the line 5 and the inlet of the filter 6, while obstructing the pipe bypass 33. The return pipe 30 opens upstream of the burner 27 which is disposed between the means 29 and 21, preferably being integrated into a regenerator 35 comprising a casing 36 which is connected, via its inlet 37 to the line 30 and, via its outlet 38, to the inlet port 28 of the turbine 26. The casing 36 defines a combustion chamber 39 in which the burner 27 is located and a line chamber ement 40 which is occupied by a lining 41, for example based on zeolyte or silica beads, incorporating an oxidation catalyst, in particular based on platinum.
Le procédé selon l'invention, à partir des moyens techniques décrits ci- dessus, consiste à faire intervenir les étapes suivantes pour régénérer la cartouche 9 du filtre 6.The method according to the invention, using the technical means described above, consists in involving the following steps to regenerate the cartridge 9 of the filter 6.
Lorsque le besoin de procéder au remplissage du réservoir 10 est considéré, le véhicule 1 est placé à l'arrêt, moteur arrêté, à proximité de l'installation de fourniture de combustible à côté de laquelle le groupe de régénération 20 est implanté. Pendant le remplissage du réservoir 10, il est procédé au raccordement de la canalisation 22 avec le tuyau 8 et de la canalisation 30 avec la tubulure de dérivation 33.When the need to fill the tank 10 is considered, the vehicle 1 is stopped, engine stopped, near the fuel supply installation next to which the regeneration group 20 is located. During filling of the reservoir 10, the pipe 22 is connected with the pipe 8 and the pipe 30 with the bypass pipe 33.
Après mise en rotation de la turbine 26, et si nécessaire, le brûleur 27 est mis en service de manière à provoquer la montée en température du garnissage 41. Le fonctionnement de la turbine 26 crée, dans le régénérateur, une circulation dans le
sens de la flèche f2, d'une veine gazeuse d'air chauffé par le brûleur 27 et le garnissage 41 et puisé par la turbine 26 à travers le filtre 25 dans la canalisation d'amenée 22.After the turbine 26 has rotated, and if necessary, the burner 27 is put into service so as to cause the temperature rise of the lining 41. The operation of the turbine 26 creates, in the regenerator, a circulation in the direction of arrow f 2 , of a gas stream of air heated by the burner 27 and the lining 41 and drawn by the turbine 26 through the filter 25 in the supply pipe 22.
La veine d'air chaud ainsi produite est forcée en circulation à contre- courant à l'intérieur de la tubulure d'échappement 7 pour être amenée à traverser, de façon inverse au sens normal selon la flèche fi, la garniture 9 du filtre 6 au sein duquel elle a au moins pour effet de provoquer le décollement ou le détachement des particules et suies préalablement piégées. La circulation de la veine d'air chaud a également pour effet, lorsque sa température est suffisante, par exemple de l'ordre de 500 °C, de provoquer la combustion ou le brûlage des particules piégées par la cartouche 9 et qui, pour des raisons d'incrustation, ne pourraient être décollées par le passage forcé de la veine d'air.The stream of hot air thus produced is forced into circulation against the current inside the exhaust pipe 7 so as to be caused to cross, inversely in the normal direction according to the arrow fi, the lining 9 of the filter 6 in which it has the effect of at least causing detachment or detachment of particles and soot previously trapped. The circulation of the hot air stream also has the effect, when its temperature is sufficient, for example of the order of 500 ° C., to cause the combustion or the burning of the particles trapped by the cartridge 9 and which, for reasons for encrustation, could not be removed by the forced passage of the air stream.
La circulation de la veine d'air chaud provoque, en raison de l'arrêt du moteur 2, la fermeture de l'obturateur 34, de sorte qu'à la sortie du filtre 6, en considération du sens de circulation de la veine d'air chaud dans le sens inverse de la flèche fi, ladite veine emprunte obligatoirement la tubulure de dérivation 33 pour suivre ensuite la canalisation de reprise 29 et être ramenée à l'entrée 37 du régénérateur 35.The circulation of the hot air stream causes, due to the stopping of the engine 2, the closing of the shutter 34, so that at the outlet of the filter 6, in consideration of the direction of circulation of the stream d hot air in the opposite direction to the arrow fi, said vein obligatorily borrows the branch pipe 33 to then follow the return line 29 and be brought back to the inlet 37 of the regenerator 35.
Il s'ensuit, en conséquence, une circulation en circuit fermé et l'air recyclé est donc soumis à une remontée en température par le brûleur 27 et/ou le garnissage 41.As a result, there is a circulation in a closed circuit and the recycled air is therefore subjected to a rise in temperature by the burner 27 and / or the lining 41.
Il doit être noté que la fonction du garnissage 41 est certainement d'assurer la montée en température de la veine d'air recyclé, mais aussi de débarrasser cet air des particules non brûlées par l'intermédiaire du brûleur 27 et qui trouvent matière et condition à s'oxyder par l'intermédiaire du garnissage 41. Il doit être noté, également, que toute particule, voire cendre, susceptible d'être entraînée par la veine d'air mise en circulation par la turbine 26 se trouve piégée par le filtre 25, de manière à éviter le risque de colmatation inverse, même réduit, de la cartouche 9 du filtre 6.It should be noted that the function of the lining 41 is certainly to ensure the rise in temperature of the stream of recycled air, but also to rid this air of unburned particles via the burner 27 and which find material and condition to oxidize through the lining 41. It should also be noted that any particle, or even ash, liable to be entrained by the air stream circulated by the turbine 26 is trapped by the filter 25, so as to avoid the risk of reverse clogging, even a reduced one, of the cartridge 9 of the filter 6.
Selon les conditions fonctionnelles, il peut intervenir la nécessité de contrôler la teneur en oxygène de l'air en circuit fermé pour maintenir, notamment au niveau de la cartouche 9 et/ou du garnissage 41, des conditions d'oxydation convenables pour les particules incrustées dans ladite cartouche et pour celles prélevées et recyclées dans le régénérateur 35.
Il est prévu, à cette fin, de munir le groupe 20, d'un capteur 42 de teneur en oxygène, à même de commander l'ouverture d'un obturateur 43 contrôlant la section de passage d'un circuit 44 d'admission d'air additionnel raccordé en parallèle à la canalisation de reprise 30 en amont de l'entrée 37. Selon un développement de l'invention, il est prévu de disposer, sur la canalisation 22, en aval du filtre 25, une dérivation 45 aboutissant à un échangeur de chaleur 46 traversé par la canalisation d'admission d'air additionnel 44 et dont l'échappement est à l'air libre. De cette manière, l'air additionnel admis est partiellement réchauffé, afin de favoriser le maintien de conditions optimales de recirculation du mélange air recyclé - air additionnel à l'intérieur de la chambre de combustion 39.Depending on the functional conditions, there may be the need to control the oxygen content of the air in a closed circuit to maintain, in particular at the level of the cartridge 9 and / or of the lining 41, suitable oxidation conditions for the encrusted particles. in said cartridge and for those taken and recycled in the regenerator 35. To this end, provision is made to provide the group 20 with an oxygen content sensor 42 capable of controlling the opening of a shutter 43 controlling the passage section of an intake circuit 44 of additional air connected in parallel to the return line 30 upstream of the inlet 37. According to a development of the invention, provision is made to have, on the line 22, downstream of the filter 25, a bypass 45 leading to a heat exchanger 46 crossed by the additional air intake pipe 44 and the exhaust of which is in the open air. In this way, the additional air admitted is partially heated, in order to promote the maintenance of optimal conditions for recirculation of the mixture of recycled air and additional air inside the combustion chamber 39.
Il peut être prévu, à cet égard, de disposer, à l'intérieur de la chambre 39, et plus particulièrement au voisinage de la section d'entrée 37, une sonde thermométrique 47 à même de piloter un obturateur 48 contrôlant la section de passage de la dérivation 45.In this regard, provision may be made, inside the chamber 39, and more particularly in the vicinity of the inlet section 37, for a thermometric probe 47 capable of controlling a shutter 48 controlling the passage section. bypass 45.
Il doit être noté qu'en variante l'ouverture-fermeture de l'obturateur 48 peut aussi être placée sous la dépendance du capteur 42 de teneur en oxygène, comme cela est montré en traits mixtes.It should be noted that, as a variant, the opening-closing of the shutter 48 can also be placed under the dependence of the oxygen content sensor 42, as shown in phantom.
Une variante selon l'invention consiste à injecter, dans la veine d'air chaud, par un injecteur 49, au moins un agent oxydant, tel que l'eau oxygénée, l'acide nitrique, le peroxyde d'azote, à même d'abaisser le seuil de température d'oxydation des particules ou suies. Une telle injection s'effectuera, de préférence, en amont de la tubulure d'échappement 7 et, par exemple, au niveau de la canalisation 22.A variant according to the invention consists in injecting, into the hot air stream, by an injector 49, at least one oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, nitric acid, nitrogen peroxide, even from '' lower the oxidation temperature threshold for particles or soot. Such an injection will preferably take place upstream of the exhaust pipe 7 and, for example, at the level of the pipe 22.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
APPLICATION INDUSTRD2LLE :INDUSTRD2LLE APPLICATION:
L'invention trouve une application préférée aux moteurs thermiques du type diesel.
The invention finds a preferred application to thermal engines of the diesel type.