BE1028445A1 - Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile - Google Patents
Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile Download PDFInfo
- Publication number
- BE1028445A1 BE1028445A1 BE20205488A BE202005488A BE1028445A1 BE 1028445 A1 BE1028445 A1 BE 1028445A1 BE 20205488 A BE20205488 A BE 20205488A BE 202005488 A BE202005488 A BE 202005488A BE 1028445 A1 BE1028445 A1 BE 1028445A1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- pressure
- reducing agent
- turbo
- reference value
- exhaust system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
- F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
- F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1433—Pumps
- F01N2610/144—Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
- F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
- F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
- F01N2900/1808—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
- F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
- F02D41/145—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure with determination means using an estimation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (1) et un dispositif apte à mettre en œuvre ledit procédé. Selon l'invention, un tel ledit procédé (1) comprend : • une étape de détermination d’une pression, P1, dans un système d’échappement des gaz brûlés en amont d’au moins un turbo (10) ; • une étape de détermination d’une pression, P2, dans une ligne d’injection d’un agent réducteur (11) ; • une étape de commande d’un moyen de mise sous pression de la ligne d‘injection lorsque la différence de pression, P2 – P1, est inférieure à une première valeur référence (12) ; • une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du au moins un turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un premier injecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 – P1, est supérieure ou égale à une seconde valeur référence (13).
Description
Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile L’invention concerne le domaine des véhicules automobiles à moteur thermique à combustion interne tels que les voitures par exemple L'invention concerne plus particulièrement un procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile et un dispositif mettant en œuvre ledit procédé.
L’invention est destinée à être utilisée notamment dans le domaine de l’injection d’un agent réducteur, tel que l’urée, dans le système d’échappement d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile. Dans le cas de l’injection d’un agent réducteur, cet agent réducteur se mélange aux gaz d’échappement et permet de réduire les émissions de polluants appelés NO.
Différentes techniques ont déjà été proposées pour réduire les émissions d'éléments polluants rejetés dans l'atmosphère avec les gaz d'échappement des véhicules automobiles munis d'un moteur thermique à combustion interne. C'est notamment le cas des émissions d'oxydes d'azote NOx qui sont traitées par réduction catalytique. À cette fin, une technique consiste à mélanger un agent réducteur, notamment de l'ammoniac gazeux, avec les gaz d'échappement et de faire passer le mélange dans ou sur un catalyseur placé dans le système d’échappement. Cette technique est connue sous l'abréviation RCS (pour Réduction Catalytique Sélective) ou l'abréviation anglaise SCR (pour Selective Catalytic Reduction). Il faut donc disposer dans le système d'échappement un injecteur d'ammoniac gazeux et un catalyseur. Le catalyseur peut avoir été déposé, par imprégnation par exemple, sur les parois des canaux d'un bloc de céramique composé d'une multitude de canaux sensiblement parallèles à la direction d'écoulement des gaz d'échappement. L'agent réducteur transforme les oxydes d'azote en azote et en eau.
Lorsque l'agent réducteur est de l'ammoniac NH: la réaction est la suivante: 4 NO+4 NH3 +02 — 4 N2+ 6H20 (D Selon une autre forme de mise en œuvre de cette technique, on injecte une solution aqueuse d'urée (et donc un liquide), laquelle est transformée en ammoniac sous l'effet de la chaleur des gaz d'échappement.
La solution aqueuse d'urée est injectée dans la ligne d'échappement à une pression relativement élevée (environ 5 bars) et, la solution étant un liquide donc incompressible, le débit de la solution aqueuse d'urée injectée est relativement peu sensible aux fluctuations de la pression des gaz d'échappement.
En d'autres termes, le débit de la solution aqueuse d'urée injectée est pratiquement indépendant de la pression régnant dans la ligne d'échappement.
Un problème lié à ces procédés de traitement des oxydes d’azote présent au sein des gaz d’échappement d’un moteur thermique à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est lié à la température que doit atteindre le catalyseur à réduction catalytique sélective afin de catalyser la réaction de réduction du NO (I) de manière efficace.
Il est généralement considéré que ladite température doit être idéalement au environ de 250°C, dans ce cas de figure on parle de conditions SCR standard.
A des températures inférieures, d’au moins 160°C, préférentiellement d’au moins 180°C, une réduction des oxydes d’azotes peut également être effectuée selon la réaction (ID), on parlera alors de la fast SCR 4 NH3 + 2 NO +2 NO2 —>> 4N2+6H0 (ID) Dans tous les cas de figures, on observe donc qu’il est indispensable d’atteindre une certaine température afin de pouvoir effectuer la réduction des oxydes d’azote.
L’invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de mettre en œuvre un procédé de traitement des gaz d’échappement d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile ayant un rendement optimisé.
Un autre objectif de l’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de fournir un dispositif de traitement des gaz d’échappement d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile.
L’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, a encore pour objectif de fournir un véhicule automobile comprenant un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne selon l’invention.
Conformément à un mode de réalisation particulier, l’invention concerne un procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile, Selon l'invention, un tel procédé comprend : e une étape de détermination d’une pression, Pi, dans un système d’échappement des gaz brûlés en amont d’au moins un turbo ; e une étape de détermination d’une pression, P2, dans une ligne d’injection d’un agent réducteur ; e une étape de commande d’un moyen de mise sous pression de la ligne d‘injection lorsque la différence de pression, Pa — P1, est inférieure à une première valeur référence ;
e une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du au moins un turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un premier injecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — P1, est supérieure ou égale à une seconde valeur référence ; Le principe général de l’invention repose sur l’injection d’un agent réducteur en amont d’au moins un turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne.
Ainsi, l’invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive d’injection d’un agent réducteur en amont d’au moins un turbo d’un agent réducteur dans un système d’échappement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne. Cette injection permet d’effectuer un traitement des gaz brûlés à une température plus élevée par rapport à une injection effectuée en aval du au moins un turbo. Il est nécessaire afin d’obtenir un bon traitement des gaz brûlés que cette injection via le premier injecteur soit effectuée avec un différentiel de pression entre le système d’échappement et la ligne d’injection suffisant pour obtenir une taille de gouttelettes optimale. Cette taille est liée aux caractéristiques du premier injecteur.
La première valeur référence est approximativement au moins égale ou supérieure à 5 bars, plus préférentiellement est approximativement inférieure ou égale à 8 bars, plus préférentiellement approximativement inférieure ou égale à 7 bars. La seconde valeur référence est approximativement au moins égale ou supérieure à 5 bars, plus préférentiellement est approximativement inférieure ou égale à 8 bars, plus préférentiellement approximativement inférieure ou égale à 7 bars. De telles valeurs de première et seconde valeur de référence permettent d’obtenir à tout moment un différentiel de pression suffisant pour obtenir une bonne nébulisation de l’agent réducteur dans le système d’échappement en amont du au moins un turbo mais également d’éviter un dépôt sur les parois du système d’échappement lorsque le différentiel de pression est trop élevé. L’injection effectuée avec un différentiel de pression élevé entraîne la projection des gouttelettes formée par nébulisation sur les parois du système d’échappement et la formation de dépôts.
Par les expressions « approximativement au moins égale ou 5 supérieure à », « approximativement inférieure ou égale à » ; on entend désigner le fait qu’une tolérance est appliquée à cette valeur de pression, ladite tolérance étant de l’ordre de 0,5 bar.
Les valeurs de pressions sont des valeurs relatives exprimées par rapport à la pression atmosphérique. La pression atmosphérique peut être mesurée à l’aide d’un troisième capteur situé à l’extérieur du système d’échappement ou bien localisé dans le pot d’échappement. Dans le cas d’un troisième capteur de pression localisé dans le pot d’échappement, la valeur mesurée peut faire l’objet d’une correction par calcul à l’aide de données du véhicule.
Avantageusement, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile selon l’invention est tel qu’il comprend une étape de réduction de pression dans la ligne d’injection lorsque la différence de pression, P»-P1, est supérieure à la seconde valeur référence. Ladite seconde valeur de référence est approximativement inférieure ou égale à 8 bars, plus préférentiellement approximativement inférieure ou égale à 7 bars.
Ainsi, une telle étape de réduction de pression dans la ligne d’injection de l’agent réducteur permet de garantir la conservation d’une bonne qualité de nébulisation de l’agent réducteur.
Selon un mode de réalisation préférentiel ou conforme à l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que l’étape d’injection de l’agent réducteur en amont du turbo est effectuée lorsque la différence de pression, Pa — P1, est égale à une troisième valeur référence,
préférentiellement lorsque 80% de la différence de pression, 0,8 (P2 — P1, est égale la troisième valeur de référence.
Ladite troisième valeur de référence étant comprise entre 5 et 7 bars exprimée en valeur de pression relative.
Ainsi, une étape d’injection de l’agent réducteur effectuée à cette différence permet de garantir une bonne qualité de nébulisation de l’agent réducteur optimum.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que l’étape de determination de la pression, Pa, dans la ligne d’injection d’un agent réducteur est effectuée par mesure de ladite pression, Pa, par un premier capteur de pression.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que l’étape de détermination de la pression, P1, dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du turbo est réalisée par mesure de la pression par un second capteur de pression ou est calculée sur base de la température des gaz d’échappement, de la température d’admission et de la pression d’admission dans le cylindre.
Préférentiellement, l’étape de détermination de la pression, P1, dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du turbo est réalisée par mesure de la pression par un second capteur de pression.
L’utilisation d’un second capteur de pression permet de disposer d’une valeur de pression plus précise que celle obtenue par calcul.
Plus préférentiellement, le second capteur de pression est localisé sur le premier injecteur.
Une telle disposition permet d’obtenir une valeur de pression plus précise et ainsi assurer un meilleur contrôle de la nébulisation.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que l’agent réducteur est de l’ammoniae ou un précurseur de l’ammoniac tel que l’urée, préférentiellement l’agent réducteur est de l’ammoniac.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que le moyen de mise sous pression de la ligne d'injection est une pompe à engrenage.
L’utilisation d’une pompe à engrenage permet une meilleure régulation de la pression dans la ligne d’injection.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que la première valeur référence est supérieure ou égale à 5 bars, préférentiellement supérieure ou égale à 6 bars.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel que la seconde valeur référence est supérieure ou égale à 5 bars, préférentiellement supérieure ou égale à 6 bars.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel qu’il comprend une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un injecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — P1, est supérieure ou égale à une quatrième valeur de référence, ladite quatrième valeur étant inférieure à ladite seconde valeur de référence.
Préférentiellement, la quatrième valeur référence est approximativement égale à 3 bars.
Ainsi une étape d’injection effectuée lorsque la différence de pression, Pa — P1, est supérieure ou égale à une quatrième valeur de référence, ladite quatrième valeur étant inférieure à ladite seconde valeur de référence permet de tenir compte d’un changement éventuel du point de fonctionnement du moteur.
Par l’expression « point de fonctionnement du moteur », on entend désigner la vitesse de rotation du moteur et la charge du moteur.
Ainsi une telle étape d’injection permet d’optimiser l’injection d’agent réducteur dans le système d’échappement des gaz brûlés et d’éviter la formation de dépôt sur les parois du système d’échappement.
Un moteur ayant un point de fonctionnement plus faible entraîne une vitesse d’échappement des gaz brûlés plus faible.
Il est donc avantageux d’injecter l’agent réducteur avec un différentiel de pression plus faible.
Selon une mise en œuvre avantageuse ou variante de l’invention, le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile est tel qu’il comprend une étape d’injection de l’agent réducteur en aval du turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un second injecteur.
Ainsi une telle étape d’injection en aval du turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un second injecteur permet d’optimiser l’injection d’agent réducteur dans le système d’échappement des gaz brûlés.
L’invention concerne également un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile apte à mettre en œuvre le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé selon l’invention, ledit dispositif de traitement comprenant :
e un réservoir d’agent réducteur connecté à au moins un premier injecteur via une ligne d’injection, ledit au moins un premier injecteur de la ligne d’injection étant situé en amont d’au moins un turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés, e un premier capteur de pression apte à mesurer la pression dans la ligne d’injection e une pompe à engrenage connectée fluidiquement à la ligne d’injection, ladite pompe étant apte à injecté l’agent réducteur contenu dans le réservoir dans la ligne d’injection, e un second capteur de pression situé dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du au moins un turbo, préférentiellement ledit second capteur est situé sur la tête de l’au moins un premier injecteur, ledit second capteur étant apte à mesurer la pression dans le système d’échappement des gaz brûlés, e une première unité de contrôle commandant le démarrage ou l’arrêt de la pompe à engrenage ainsi que sa vitesse en fonction des pressions mesurées par le premier et le second capteur de pression.
Finalement, l’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
° La figure 1 présente un synoptique d’un mode de mise en œuvre d’un procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile selon l’invention.
° La figure 2 illustre un mode de réalisation d’un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile selon l’invention.
On présente, en relation avec la figure 1, un mode de mise en œuvre d’un procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (1) selon l’invention. Ledit procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (1) comprend : e une étape de détermination d’une pression, P1, dans un système d’échappement des gaz brûlés en amont d’au moins un turbo (10); e une étape de détermination d’une pression, P2, dans une ligne d’injection d’un agent réducteur (11); e une étape de commande d’un moyen de mise sous pression de la ligne d‘injection lorsque la différence de pression, P2 — P1, est inférieure à une première valeur référence (12) ; e une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du au moins un turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un premier injecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — Pi, est supérieure ou égale à une seconde valeur référence (13).
La première valeur référence est approximativement au moins égale ou supérieure à 5 bars, plus préférentiellement est approximativement inférieure ou égale à 8 bars, plus préférentiellement approximativement inférieure ou égale à 7 bars. La seconde valeur référence est approximativement au moins égale ou supérieure à 5 bars, plus préférentiellement est approximativement inférieure ou égale à 8 bars, plus préférentiellement approximativement inférieure ou égale à 7 bars. De telles valeurs de première et seconde valeur de référence permettent d’obtenir à tout moment un différentiel de pression suffisant pour obtenir une bonne nébulisation de l’agent réducteur dans le système d’échappement en amont du au moins un turbo mais également d’éviter un dépôt sur les parois du système d’échappement lorsque le différentiel de pression est trop élevé. L’injection effectuée avec un différentiel de pression élevé entraîne la projection des gouttelettes formées par nébulisation sur les parois du système d’échappement et la formation de dépôts.
La figure 2 illustre un mode de réalisation d’un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile selon l’invention. Le dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (2) comprend : e un réservoir d’agent réducteur (20) connecté à au moins un premier injecteur (21) via une ligne d’injection (22), ledit au moins un premier injecteur (21) de la ligne d’injection (22) étant situé en amont du turbo (30) dans le système d’échappement des gaz brûlés (3), e un premier capteur de pression apte à mesurer la pression dans la ligne d’injection (22), e une pompe à engrenage connectée fluidiquement à la ligne d’injection (22), ladite pompe étant apte à injecté l’agent réducteur contenu dans le réservoir (20) dans la ligne d’injection (22), la pompe à engrenage se situant dans un module (23) e un second capteur de pression situé dans le système d’échappement des gaz brûlés (3) en amont du au moins un turbo (30), préférentiellement ledit second capteur est situé sur la tête de l’au moins un premier injecteur (21), ledit second capteur étant apte à mesurer la pression dans le système d’échappement des gaz brûlés (3), e une première unité de contrôle (24) commandant le démarrage ou l’arrêt de la pompe à engrenage ainsi que sa vitesse en fonction des pressions mesurées par le premier et le second capteur de pression. Préférentiellement la première unité de contrôle (24) enregistre les données du système dont notamment les pressions mesurées par le premier et le second capteur de pression et commande une seconde unité de contrôle (25) laquelle pilote la pompe à engrenage. Cette disposition permet d’optimiser le contrôle des différents composants présent dans le module (23) tel que la pompe à engrenage ou les chauffeurs (26). La première unité de contrôle (24) peut également être connectée à un capteur de NOXx/NHz (28) fixé en sortie ou proche de la sortie du système d’échappement (3).
e La ligne d’injection (22) peut également comprendre un second injecteur (27) situé en aval du au moins un turbo (30).
e Le système d’échappement (3) comprend une unité dite SCRF (31) située en amont du au moins un turbo (30) et une unité SCR UF (32) couplée avec une unité ASC (33). Ladite unité
SCRF (31) est située entre le au moins un turbo (30) et le au moins un premier injecteur, lesdites unités SCR UF (32) et ASC (33) étant située en aval du second injecteur (27). L’unité SCRF (31) intègre la réduction catalytique sélective (SCR) avec un filtre à suie.
Les unités SCR UF et ASC sont respectivement une unité de réduction catalytique sélective de NO, et une unité contenant un catalyseur de glissement d’ammoniac.
Claims (15)
1. Procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (1), ledit procédé (1) comprenant : e une étape de détermination d’une pression, P1, dans un système d’échappement des gaz brûlés en amont d’au moins un turbo (10) ; e une étape de détermination d’une pression, P2, dans une ligne d’injection d’un agent réducteur (11); e une étape de commande d’un moyen de mise sous pression de la ligne d‘injection lorsque la différence de pression, Pa — P1, est inférieure à une première valeur référence (12) ; e une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du au moins un turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un premier injecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — P1, est supérieure ou égale à une seconde valeur référence (13).
2. Procédé (1) selon la revendication une, tel qu’il comprend une étape de réduction de pression dans la ligne d’injection lorsque la différence de pression, P2-P1, est supérieure à la seconde valeur référence.
3. Procédé (1) selon une quelconque des revendications précédentes, tel que l’étape d’injection de l’agent réducteur en amont du turbo dans un système d’échappement des gaz brûlés (13), ladite étape étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — P1, est égale à une troisième valeur référence, préférentiellement lorsque 80% de la différence de pression, 0,8 (P2 — P1), est égale la troisième valeur de référence.
4. Procédé (1) selon la revendication une, tel que l’étape de détermination de la pression, P2, dans la ligne d’injection d’un agent réducteur (11) est effectuée par mesure de ladite pression, Pz, par un premier capteur de pression.
5. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes 1, tel que l’étape de détermination de la pression, Pi, dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du turbo (10) est réalisée par mesure de la pression par un second capteur de pression ou est calculée sur base de la température des gaz d’échappement, de la température d’admission et de la pression d’admission dans le cylindre.
6. Procédé (1) selon la revendication 5, tel que l’étape de détermination de la pression, P1, dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du turbo (10) est réalisée par mesure de la pression par un second capteur de pression.
7. Procédé selon la revendication 6, tel que le second capteur de pression est localisé sur le premier injecteur.
8. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que l’agent réducteur est de l’ammoniac ou un précurseur de l’ammoniac tel que l’urée, préférentiellement l’agent réducteur est de l’ammoniac.
9. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que le moyen de mise sous pression de la ligne d'injection est une pompe à engrenage.
10. — Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que la première valeur référence est supérieure ou égale à 5 bars, préférentiellement supérieure ou égale à 6 bars.
11. …— Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que la seconde valeur référence est supérieure ou égale à 5 bars,
préférentiellement supérieure ou égale à 6 bars.
12. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel qu’il comprend une étape d’injection de l’agent réducteur en amont du turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un \1njecteur, ladite étape d’injection étant effectuée lorsque la différence de pression, P2 — Pi, est supérieure ou égale à une quatrième valeur de référence, ladite quatrième valeur étant inférieure à ladite seconde valeur de référence.
13. — Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel qu’il comprend une étape d’injection de l’agent réducteur en aval du turbo dans le système d’échappement des gaz brûlés par ouverture et fermeture d’un second injecteur.
14. — Dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d’un véhicule automobile (2) apte à mettre en œuvre le procédé de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé (1) selon une quelconque des revendications 1 à 12, ledit dispositif de traitement comprenant : e un réservoir d’agent réducteur (20) connecté à au moins un premier injecteur (21) via une ligne d’injection (22), ledit au moins un premier injecteur (21) de la ligne d’injection (22) étant situé en amont d’au moins un turbo (30) dans le système d’échappement des gaz brûlés (3), e un premier capteur de pression apte à mesurer la pression dans la ligne d’injection, e une pompe à engrenage connectée fluidiquement à la ligne d’injection, ladite pompe étant apte à injecté l’agent réducteur contenu dans le réservoir dans la ligne d’injection, e un second capteur de pression situé dans le système d’échappement des gaz brûlés en amont du au moins un turbo (30), préférentiellement ledit second capteur est situé sur la tête de l’au moins un premier injecteur, e une première unité de contrôle (23) commandant le démarrage ou l’arrêt de la pompe à engrenage ainsi que sa vitesse en fonction des pressions mesurées par le premier et le second capteur de pression.
15. — Véhicule automobile comprenant un dispositif de traitement des gaz brûlés d’un moteur thermique turbocompressé selon la revendication 16.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205488A BE1028445B1 (fr) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile |
EP21737085.7A EP4172475A1 (fr) | 2020-06-30 | 2021-06-29 | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile |
PCT/EP2021/067865 WO2022002948A1 (fr) | 2020-06-30 | 2021-06-29 | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205488A BE1028445B1 (fr) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1028445A1 true BE1028445A1 (fr) | 2022-01-27 |
BE1028445B1 BE1028445B1 (fr) | 2022-01-31 |
Family
ID=71465040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20205488A BE1028445B1 (fr) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4172475A1 (fr) |
BE (1) | BE1028445B1 (fr) |
WO (1) | WO2022002948A1 (fr) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19819579C1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-09-30 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung für eine mit einem SCR-Katalysator ausgestattete Brennkraftmaschine |
US7971426B2 (en) * | 2007-11-01 | 2011-07-05 | Ford Global Technologies, Llc | Reductant injection system diagnostics |
WO2013073054A1 (fr) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | Système d'épuration des gaz d'échappement pour moteur à combustion interne |
KR101882664B1 (ko) * | 2014-08-15 | 2018-08-24 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 압력 제어를 갖는 디젤 배기 유체 전달 시스템 |
DE112018001905T5 (de) * | 2017-04-06 | 2019-12-12 | Cummins Emission Solutions Inc. | Druck- und Durchflusssteuerung für Konstantpumpe in Reduktionsmitteldosiersystem |
DE102018208589A1 (de) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Einspritzung eines Fluids in den Abgaskanal eines Kraftfahrzeugs |
-
2020
- 2020-06-30 BE BE20205488A patent/BE1028445B1/fr not_active IP Right Cessation
-
2021
- 2021-06-29 WO PCT/EP2021/067865 patent/WO2022002948A1/fr unknown
- 2021-06-29 EP EP21737085.7A patent/EP4172475A1/fr active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022002948A1 (fr) | 2022-01-06 |
BE1028445B1 (fr) | 2022-01-31 |
EP4172475A1 (fr) | 2023-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1588032B1 (fr) | Procede de post injection de liquide de regeneration du type hydrocarbure, alcool et/ou agent reducteur (e.g. gazole et/ou uree et/ou solution ammoniacale) pour la regeneration de systemes de filtration des gaz d echappement de moteur diesel | |
EP2796684B1 (fr) | Dispositif mélangeur, système et procédé de decomposition d'une solution d'urée dans un tel dispositif mélangeur | |
FR2892766A1 (fr) | Dispositif de traitement d'oxydes d'azote pour gaz d'echappement de vehicule automobile | |
FR2876414A1 (fr) | Systeme et procede de traitement aval des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
FR3102210A1 (fr) | Procédé de MISE EN ACTION D’UN système DE POST-TRAITEMENT DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET DISPOSITIF ASSOCIE | |
BE1028445B1 (fr) | Dispositif et procédé de traitement des gaz brûlés d'un moteur thermique turbocompressé à combustion interne à bord d'un véhicule automobile | |
WO2015092180A2 (fr) | Système d'échappement d'un moteur à combustion interne et procédé de chauffage d'un catalyseur scr | |
EP2525059A1 (fr) | Dispositif de traitement d'oxydes d'azote s'évacuant dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique | |
EP2877720B1 (fr) | Système de traitement des gaz d'échappement comprenant un filtre à particules catalytiques, et procédé correspondant | |
WO2020161114A1 (fr) | Procédé d'injection d'ammoniac sous forme gazeuse dans une ligne d'échappement de moteur thermique | |
FR2982639A1 (fr) | Appareil de commande de gaz d'echappement pour un moteur a combustion interne | |
FR3066542A1 (fr) | Procede de traitement des oxydes d'azote a l'echappement d'un moteur a combustion interne et dispositif associe | |
EP3060771B1 (fr) | GESTION DE l'APRÈS-TRAITEMENT DES GAZ D'ÉCHAPPPEMENT ISSUS D'UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE | |
FR2900440A3 (fr) | Injecteur d'un agent reducteur dans un conduit d'echappement | |
FR2907159A1 (fr) | Systeme de traitement des gaz d'echappement d'un moteur diesel a turbocompresseur. | |
EP3056703B1 (fr) | Procédé et système de réduction des oxydes d'azotes issus d'un moteur à combustion interne | |
WO2011104451A1 (fr) | Procede de controle d'un systeme de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
FR3061515A1 (fr) | Procede d’injection d’uree dans un catalyseur de reduction selective et systeme de post-traitement des gaz d’echappement d’un moteur thermique | |
EP3043041B1 (fr) | Procédé de traitement des oxydes d'azote issus d'un moteur à combustion interne | |
FR3115820A1 (fr) | Procédé et système de décristallisation d’une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne, notamment Diesel | |
EP1757353A1 (fr) | Procédé d'oxydation pour l'épuration de gaz d'échappement d'un moteur à combustion et système d'aide au fonctionnement d'un catalyseur d'oxydation | |
FR3055362A1 (fr) | Procede de commande d’un systeme de post-traitement des gaz d’echappement de type scr pour son maintien hors gel en mode amorce et systeme mettant en œuvre le procede | |
FR2978205A1 (fr) | Procede de suppression de cristaux d'uree dans la ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
FR2927657A3 (fr) | Alimentation en carburant du systeme d'admission de reducteurs dans l'echappement et dispositif de depollution des gaz d'echappement d'un vehicule automobile. | |
FR3029571A3 (fr) | Procede de controle d'un dispositif de motorisation et dispositif de motorisation associe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20220131 |
|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20220630 |