CA2658216A1 - Bruleur et procede pour la regeneration de cartouches de filtration et dispositifs equipes d'un tel bruleur - Google Patents

Abstract

Brûleur destiné à chauffer une cartouche de filtration (5) des gaz d'échappement d'un moteur jusqu'à oxydation et/ou combustion des particules solides piégées dans la cartouche, comprenant un corps de brûleur (2) présentant une extrémité fermée et, du côté opposé à cette extrémité fermée, une ouverture d'évacuation desdits gaz; caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un conduit (7) d'adduction d'un mélange de combustible et de comburant débouchant dans le corps de brûleur (2) tangentiellement au corps de brûleur (2), de manière à pouvoir faire tourbillonner le mélange dans le brûleur; - un moyen électrique d'allumage (8) dudit mélange positionné au sein du corps de brûleur (2); - un élément obturateur (3, 18) obstruant le corps de brûleur (2), pour limiter les turbulences des gaz d'échappement dans le volume du corps de brûleur (2) délimité par ledit élément obturateur (3, 18).

Description

BRULEUR ET PROCEDE POUR LA REGENERATION DE CARTOUCHES DE FILTRATION
ET DISPOSITIFS EQUIPES D'UN TEL BRULEUR

DOMAINE DE L'INVENTION
La presente invention concerne de faqon generale le domaine de la reduction, voire de 1'elimination, des particules solides telles que les suies contenues dans les gaz d'echappement issus de moteurs a combustion interne, et notamment issus des moteurs diesel.
Plus particulierement, l'invention concerne un procede pour regenerer la(les) cartouche(s) de filtration par brulage des suies qui y sont piegees. On appelle regeneration le retour de la cartouche de filtration dans un etat de fonctionnement analogue a son etat initial.
ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE

Les pouvoirs publics ont instaure des normes de plus en plus draconiennes pour imposer aux constructeurs automobiles le developpement de moteurs produisant de moins en moins d'emissions polluantes. Les constructeurs s'efforcent donc de mettre au point des moteurs a explosion, en particulier des moteurs diesel et des moteurs a melange pauvre, rejetant le moins de particules non brulees possible.

Dans ce but, outre la mise au point de nouveaux moteurs ayant une consommation en carburant toujours plus reduite, un effort tout particulier a ete fait sur le developpement de nouveaux systemes d'echappement, destines a reduire les emissions de gaz polluants non brules et de particules solides.

Ainsi, les constructeurs automobiles ont mis au point des pots catalytiques generalement constitues d'une enveloppe en acier inoxydable, d'un isolant thermique et d'un support en nid d'abeille impregne de metaux precieux tels que le platine (Pt) ou le rhodium (Rh). De tels catalyseurs permettent de reduire les emissions d'hydrocarbures polycycliques et de monoxyde de carbone (CO), et ceci, dans une proportion de l'ordre de 90 %.
Toutefois, ils n'ont aucune action sur les emissions de particules solides.
Ainsi, de tels catalyseurs n'apportent pas d'amelioration notable quant aux emissions des moteurs diesels produisant de nombreuses particules solides.

2 Or, la modification de la combustion des moteurs n'est plus suffisante pour satisfaire aux directives sur les rejets. C'est pourquoi la mise en oeuvre de procedes et de dispositifs de filtration des gaz d'echappement avec regeneration des filtres par combustion est desormais incontournable. Une telle filtration permet de reduire de plus de 90 % la masse totale des particules emises par les moteurs diesels.

De maniere connue, les particules solides sont generalement piegees par une cartouche de filtration composant le filtre a particules. Pour bien fonctionner, un filtre a particules necessite une regeneration permettant de bruler les particules piegees dans ses parties filtrantes, principalement dans la cartouche de filtration.

De faqon a resister aux temperatures elevees subies notamment au cours du brulage, une cartouche de filtration peut etre constituee d'un corps poreux en cordierite, en quartz ou en carbure de silicium. De plus, elle presente generalement une structure en nid d'abeille pour maximiser sa surface de filtration et pour presenter une capacite de retention suffisante pour eviter le colmatage et, partant, la reduction des performances du moteur.

Outre la diminution des performances du moteur liee aux pertes de charge qu'entraine le colmatage du filtre a particules, les moteurs equipes d'un filtre a particules de 1'art anterieur peuvent subir un autre phenomene dommageable.

En effet, comme le colmatage deregle le moteur, la temperature d'echappement risque d'augmenter, entrainant ainsi la combustion soudaine et intempestive d'une grande masse de particules solides, de sorte que la temperature monte a des valeurs bien superieures a 1000 C, pouvant exceder la resistance thermique des materiaux precites constituant la cartouche de filtration. Le choc thermique resultant d'une telle combustion peut ainsi avoir des consequences deleteres sur la structure du filtre a particules.
Cependant, la difficulte majeure pour assurer le fonctionnement de tels filtres a particules reside dans la possibilite ou non de realiser les phases d'oxydation et de combustion des particules solides retenues par la cartouche de filtration. En effet, sur un trajet urbain, les gaz d'echappement atteignent difficilement une temperature suffisante pour assurer la combustion reguliere et/ou complete des particules solides et ainsi regenerer le filtre en limitant significativement son colmatage.

3 PCT/FR2007/050982 Or, en 1'absence d'additifs chimiques, les particules charbonneuses issues de la combustion du gazole dans un moteur diesel ne commencent a s'oxyder qu'au-dessus d'une temperature de 450 C et a se consumer qu'a partir de 550 C. Toutefois, de telles temperatures ne sont pratiquement jamais atteintes dans des conditions urbaines de roulage. C'est pourquoi, il est necessaire de mettre en oeuvre un procede chimique pour faciliter 1'elimination de ces particules solides. Differentes techniques sont ainsi utilisees dans le but d'obtenir leur combustion.

Une premiere methode de 1'art anterieur consiste a disposer, en amont de la cartouche de filtration, un catalyseur d'oxydation du monoxyde d'azote (NO) contenu dans les gaz d'echappement en dioxyde d'azote (NOZ). Le dioxyde d'azote (NOZ) a la propriete de catalyser la combustion des particules charbonneuses a partir d'une temperature de 250 C. Cette technique, appelee piege a regeneration continue (de 1'anglais, Continuous Regenerating Trap ou C.R.T.), allie les effets du filtre a particules et du catalyseur d'oxydation du monoxyde d'azote (NO).

Toutefois, ce procede impose d'utiliser un gazole dont la teneur en soufre est inferieure a 50 ppm (parties par million), pour garder une efficacite de conversion du monoxyde d'azote (NO) en dioxyde d'azote (NOZ) suffisante. De tels combustibles ne sont disponibles que dans les quelques pays imposant une telle limite a leur teneur en soufre, limite inexistante dans de nombreux pays emergents.

De plus, pour assurer un bon fonctionnement des filtres, cette technique necessite une regeneration reguliere afin de limiter la perte de charge du filtre en eliminant le risque de regeneration non controlee, donc trop exotherme et destructrice pour la cartouche de filtration.

Dans le cas contraire, compte tenu de la concentration excessive de particules charbonneuses colmatant le filtre, il se developpe les reactions violentes susmentionnees qui consistent en une combustion trop rapide d'une grande masse de particules solides, ce qui conduit generalement a une destruction du filtre par choc thermique, les temperatures obtenues pouvant etre localement trop elevees.
Alternativement, une solution de 1'art anterieur proposent d'employer des additifs organometalliques ajoutes au gazole tel que le cerium (Ce), le fer (Fe), le strontium (Sr), le calcium (Ca) ou autres. Cette solution permet d'obtenir un effet similaire a celui obtenu avec le dioxyde d'azote (NOZ), en catalysant la combustion des matieres charbonneuses a des temperatures voisines de 370 C.

4 Un premier inconvenient d'une telle solution reside dans le cout tres elev6 des additifs a utiliser. En outre, il est n6cessaire de pr6voir un dispositif d'introduction de 1'additif complementaire, ce qui obere encore le cout d'une telle solution.

Par ailleurs, les additifs presents dans les matieres charbonneuses contribuent a encrasser encore plus rapidement la cartouche de filtration. Par consequent, une solution de ce type accroit le risque de colmatage du filtre a particules et donc de reactions incontr6lees, lorsque les temperatures atteintes en fonctionnement ne sont pas suffisamment importantes.
Par ailleurs, une autre m6thode de combustion a 6t6 mise en oeuvre dans les moteurs diesels a injection directe r6cents dits a rampe commune . Elle comprend une etape de post-injection du gazole utilisee pour augmenter la temperature des gaz d'6chappement et pouvoir ainsi oxyder et bruler les particules charbonneuses retenues sur le filtre a particules. Le proc6d6 d'injection directe << a rampe commune >>, qui met en oeuvre des injecteurs 6lectromagn6tiques, permet de proc6der a une nouvelle injection de gazole dans la chambre de combustion au moment ou la soupape d'6chappement s'ouvre, r6alisant de la sorte un m6lange homogene avec les gaz d'6chappement et d6clenchant ainsi une reaction d'oxydation du gazole nouvellement inject6. Cette reaction d'oxydation se finalise de maniere assez complete sur le catalyseur d'oxydation situe entre l'orifice d'echappement du moteur et le filtre a particules.

De 1'art ant6rieur, on connait 6galement des proc6d6s de post-injection de liquide du type gazole destine a la regeneration de moyens de filtration disposes en aval de catalyseurs de combustion dans des systemes d'echappement de moteurs diesel. Ces proc6d6s sont notamment d6crits dans les documents suivants : US-B-

5 207 990, EP-A-1 158 143, US-B-6 023 930, JP-A-07 119444 et US-B-5 522 218.

Cependant, de tels proc6d6s ont pour inconv6nients communs, d'une part, de ne pas permettre une regeneration optimale, sure et economique des moyens de filtration et, d'autre part, de subir une degradation thermique et une cok6faction du liquide de regeneration, en particulier lorsqu'il s'agit de gazole, notamment au niveau des buses des injecteurs de post-injection. Les moyens de post-injection sont ainsi rapidement endommages par la chaleur degagee par le collecteur d'echappement, ce qui altere leur fiabilite et leur efficacite.

En outre, les procedes de post-injection connus ne fonctionnent de maniere satisfaisante que si une temperature minimale des gaz d'echappement d'environ 300 C est atteinte durant au minimum 5% du temps de fonctionnement. Par consequent, les dispositifs et procedes mettant en oeuvre la post-injection de gazole 5 dans les gaz d'echappement en amont d'un catalyseur d'oxydation deviennent insuffisants lorsque la temperature est trop basse.

Un autre inconvenient de ces systemes reside dans les emissions parasites et polluantes d'hydrocarbures generees durant la phase d'injection, lorsque les temperatures sont trop basses, par exemple autour 300 C.

D'autres techniques consistent a employer des dispositifs comprenant des moyens de chauffage complementaires de type resistances electriques ou autres.
Ces moyens de chauffage complementaires sont mis en oeuvre uniquement lorsque la cartouche presente un debut de colmatage, c'est-a-dire lors d'une augmentation de la perte de charge. Un tel dispositif de regeneration fonctionne lorsque le moteur est en marche, c'est a dire en presence d'un debit de gaz d'echappement important. Un tel dispositif necessite donc une puissance de chauffage importante pour porter a la bonne temperature les gaz d'echappement ainsi que la masse de la cartouche de filtration.

Pour realiser la combustion des particules solides retenues sur le filtre, 1'art anterieur propose egalement de disposer un bruleur a 1'entree du filtre et de 1'allumer lorsque le moteur du vehicule est a 1'arret. Or, cela implique de nombreux inconvenients, parmi lesquels on peut citer la difficulte de controler, voire simplement d'initier, la combustion dans le bruleur, la difficulte d'isoler thermiquement le filtre, 1'elevation importante de la temperature du bruleur durant la phase de combustion (au-dela de 1400 C) ainsi que l'obligation de disposer d'une capacite de filtration importante pour pouvoir assurer un service suffisamment long, c'est-a-dire entre deux arrets du moteur.

Dans la plupart des cas, l'utilisation de bruleur pour apporter les calories necessaires a la combustion des particules solides presente un fonctionnement satisfaisant seulement lorsque le moteur est a 1'arret ou au ralenti, c'est-a-dire au moment ou les conditions de regeneration sont les moins favorables, car la temperature des gaz d'echappement est alors basse. De plus, compte tenu des puissances de brulage a mettre en oeuvre, la majorite des dispositifs presente un encombrement incompatible avec le volume generalement disponible dans le filtre a particules.

6 De plus, de tels bruleurs rencontrent de reelles difficultes a fonctionner de maniere satisfaisante durant le fonctionnement normal du moteur, a cause de la difficulte a allumer le bruleur due aux fortes turbulences regnant dans la ligne d'echappement et donc dans le bruleur.
De tels bruleurs n6cessitent en consequence des systemes volumineux et sophistiqu6s, donc couteux, pour maitriser ces problemes. L'objectif de la pr6sente invention est de proposer un procede et un dispositif pour bruler des particules solides issues de la combustion interne d'un moteur thermique r6solvant les inconv6nients des procedes de 1'art anterieur.

L'objet de l'invention permet ainsi d'obtenir 1'augmentation de la temperature necessaire a la combustion complete des particules solides, ou suies, deposees sur une la cartouche de filtration, tout en etant adaptable a de nombreux moteurs diesel et a des conditions de fonctionnement du moteur tres diverses.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un proc6d6 et un dispositif pour bruler des particules solides, evitant tout risque d'accumulation de particules dans la cartouche de filtration et donc tout risque de regeneration intempestive, quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur, en particulier pour les applications de transport urbain.

Par ailleurs, l'invention propose egalement une solution de reduction quantitative, voire d'6limination, des particules solides, ou suies, contenues dans les gaz d'echappement, au moyen d'une regeneration reguliere, performante et complete, c'est-a-dire sans interruption, au moyen d'une reaction d'oxydation produite a partir de 200 C et d'une combustion complete en-dessous de 400 C, 1'emploi d'un additif permettant d'eviter tout risque d'accumulation de particules dans les moyens de filtration malgre une phase de regeneration a basse temperature.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un bruleur pour la reduction quantitative, voire 1'6limination, des suies contenues dans les gaz d'6chappement de moteurs thermiques, ce bruleur debouchant a 1'entree du filtre a particules et presentant des dimensions reduites, ce qui le rend compact et facilement integrable sur la ligne d'echappement d'un vehicule.

7 Un autre objectif de l'invention est de permettre la regeneration des moyens de filtration mis en oeuvre n'entrainant pas d'augmentation excessive de la temperature des gaz en sortie du dispositif de filtration ni de surconsommation significative de carburant.
Par ailleurs, l'invention a pour objectif de realiser une reduction quantitative, voire 1'elimination, des particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne, permettant l'utilisation de catalyseur a faible concentration de metaux precieux.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une solution de reduction quantitative, voire d'elimination, des suies contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne, relativement economique, fiable, flexible et retardant au maximum le colmatage du filtre, voire le supprimant, quels que soient la charge du moteur, sans pour autant etre affecte par la presence eventuelle de composes soufres, comme le dioxyde de soufre dans les gaz d'echappement. L'objet de l'invention permet ainsi d'utiliser des gazoles a teneur elevee en soufre.

Un objectif complementaire de l'invention est de realiser un procede et un dispositif pour bruler des particules solides adaptables aux machines a regenerer les filtres a particules pour eliminer les cendres deposees durant leur fonctionnement sur un vehicule.

Par ailleurs, l'invention propose un procede et un dispositif pour bruler des particules solides adaptables a des applications autres que la combustion des suies dans les filtres a particules. Par exemple, compte tenu des faibles dimensions et du controle parfait d'une combustion hautement energetique, il est possible d'envisager la mise en oeuvre de l'objet de l'invention pour le sechage d'aliments, cereales et autres produits sensibles.
EXPOSE DE L'INVENTION

L'objet de l'invention concerne donc un bruleur destine a chauffer au moins une cartouche de filtration des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne a une temperature superieure a la temperature d'oxydation et/ou a la temperature de combustion des particules solides piegees dans la cartouche de filtration.

8 Ce bruleur comprend un corps de bruleur, lequel presente une extremite fermee et, du cote oppose a cette extremite fermee, une ouverture d'evacuation susceptible d'etre reliee a une conduite d'evacuation des gaz d'echappement.

Selon l'invention, le bruleur comprend en outre :
^ au moins un conduit d'adduction d'un melange de combustible et de comburant debouchant dans le corps de bruleur selon une direction essentiellement tangentielle au corps de bruleur, de maniere a pouvoir imprimer au melange un mouvement tourbillonnant au sein du corps de bruleur ;
^ un moyen electrique d'allumage du melange positionne au sein du corps de bruleur ;
^ un element obturateur obstruant une partie substantielle du corps de bruleur, de maniere a limiter les turbulences susceptibles d'etre engendrees par les gaz d'echappement sur les ecoulements de fluides au sein du volume du corps de bruleur delimite par 1'element obturateur.

En d'autres termes, le bruleur - objet de l'invention comprend des moyens limitant les turbulences a un niveau compatible avec 1'allumage du melange, quel que soit le regime du moteur, et donc quelles que soient les variations de pression susceptibles d'intervenir au niveau de 1'echappement, ledit melange etant injecte de maniere propice a 1'allumage. Cela permet d'allumer aisement le melange dans une zone protegee des turbulences, cette zone d'allumage etant delimitee par 1'element obturateur. Puis, la combustion du melange peut se derouler dans tout le volume du corps de bruleur produisant ainsi des gaz a temperature elevee susceptibles d'echauffer une cartouche de filtration jusqu'a y bruler completement les particules solides.

En pratique, la surface interne des parois laterales du corps de bruleur peut etre reguliere et presente globalement une symetrie de revolution.

Par reguliere >>, on designe une surface lisse (selon 1'acception commune du terme et pas selon la definition mathematique), c'est-a-dire exempte d'irregularites ou, dans le cas d'une surface a symetrie de revolution, une surface dont la generatrice presente une courbure a rayon eleve. 11 peut par exemple s'agir d'un cylindre droit, forme peu couteuse a obtenir et facile a assembler sur d'autres elements. Une telle caracteristique permet de limiter encore les turbulences au sein du corps de bruleur.

9 Selon un premier mode de realisation de l'invention, 1'element obturateur peut comporter un disque presentant un diametre legerement inferieur au diametre interne du corps de bruleur, et positionne perpendiculairement a 1'axe de revolution, du cote de 1'extremite fermee du corps de bruleur.
Un disque ainsi dimensionne et positionne permet de briser les turbulences des flux de gaz d'echappement circulant dans le corps de bruleur.

Selon une forme de realisation pratique de ce premier mode de realisation de l'invention, le disque peut etre perce d'une pluralite de trous dont le nombre et/ou les diametres sont proportionnels au diametre du disque. Ces trous sont destines a permettre la propagation de la flamme de combustion du melange dans 1'ensemble du volume du corps de bruleur.

Apres 1'allumage du melange, cela permet de developper la flamme de combustion du melange dans tout le volume du corps de bruleur.

Selon une autre forme de realisation de ce premier mode de realisation de l'invention, 1'element obturateur peut en outre comprendre un cylindre droit dont une extremite est recouverte par le disque en question, et dont 1'autre extremite est recouverte par 1'extremite fermee du corps de bruleur, le cylindre droit etant perce d'une pluralite d'orifices traversants, dont le nombre et/ou les diametres sont proportionnels au diametre du disque, lesdits orifices etant destines a permettre la propagation de la flamme de combustion du melange dans 1'ensemble du volume du corps de bruleur.

Une telle structure de 1'element obturateur permet de limiter fortement les turbulences dans la zone d'allumage du melange ; la flamme de combustion du melange pouvant ensuite se propager par les orifices dans tout le volume du corps de bruleur.

Selon un deuxieme mode de realisation de l'invention, 1'element obturateur peut etre constitue d'un clapet dispose a 1'exterieur du volume du corps de bruleur pres de l'ouverture d'evacuation, la superficie du clapet correspondant sensiblement a la superficie interne du corps de bruleur, le clapet etant monte mobile sous 1'action d'un organe tel qu'un verin.

Un clapet ainsi positionne et dimensionne permet egalement de limiter les turbulences des gaz d'echappement dans le corps de bruleur.

En pratique, le bruleur peut en outre comprendre deux canalisations 5 concentriques, l'une pour 1'adduction de combustible et 1'autre pour 1'adduction de comburant, les canalisations etant disposees en amont du conduit.

Cette disposition relative de ces deux canalisations est de nature a favoriser le melange du combustible avec le comburant.
Selon une forme de realisation particuliere de l'invention, le conduit d'adduction du melange peut etre constitue d'un tuyau s'etendant le long des parois laterales a 1'interieur du corps du bruleur et parallelement a 1'axe de revolution, le tuyau presentant une extremite coudee a angle droit.
En pratique, le bruleur peut en outre comprendre un deuxieme moyen electrique d'allumage egalement positionne au sein du corps de bruleur, ces moyens electriques d'allumage etant constitues respectivement par une bougie de chauffage et par une bougie a arc electrique conventionnelles ou par au moins deux bougies de chauffage.
Ces bougies representent un moyen peu onereux et de montage simple pour 1'allumage du melange.

Selon une forme de realisation particuliere de l'invention, le bruleur peut comprendre un deuxieme conduit d'adduction d'un melange de combustible et de comburant debouchant dans le corps de bruleur selon une direction essentiellement tangentielle au corps de bruleur, de maniere a pouvoir imprimer au melange un mouvement tourbillonnant symetrique au sein du corps de bruleur.

Cela permet de repartir de faqon uniforme le melange dans la zone d'allumage.
Selon une forme pratique de realisation de l'invention, le bruleur peut en outre comprendre un dispositif de commande destine a piloter les debits d'injection en combustible et en comburant en fonction des signaux delivres par un capteur de temperature situe dans le corps de bruleur et par un capteur de pression indiquant la perte de charge due au colmatage par lesdites particules solides de ladite cartouche de filtration.

Lorsque le bruleur est par exemple installe sur une ligne d'echappement d'un vehicule, cela permet de piloter son allumage et son extinction par 1'intermediaire de l'ordinateur de bord.

De maniere pratique, le comburant peut etre de 1'air issu d'un organe turbocompresseur equipant le moteur.

Cela permet d'obtenir un debit d'air convenable et un melange bien homogene avec une vitesse d'air elevee pour le melange.
Selon une forme de realisation avantageuse de l'invention, un textile de ceramique, sous forme de mat, de tissu ou de feutre, peut etre dispose du cote de 1'extremite fermee du corps de bruleur et au contact d'au moins un moyen electrique d'allumage, ledit textile de ceramique etant apte a capter et a concentrer ledit melange de maniere a favoriser son allumage.

Selon une autre forme particuliere de realisation de l'invention, la paroi laterale definissant en partie le corps du bruleur est susceptible de comporter un ou plusieurs orifices traversants, debouchant au sein dudit corps au dessus de 1'element obturateur.
Ces orifices traversants sont destines a permettre l'introduction au sein du corps du bruleur d'une partie des gaz d'echappement, lorsque ceux-ci comportent encore une proportion importante d'oxygene non brule dans le moteur lui-meme.

Ce cas de figure se presente en general avec les moteurs diesels suralimentes, pour lesquels il n'est pas rare d'observer une proportion d'oxygene dans les gaz d'echappement superieure a 10 %.

On utilise alors dans un tel cas de figure 1'energie degagee par la combustion de cet oxygene residuel, permettant de fait de limiter la quantite de carburant necessaire au fonctionnement du bruleur.

Dans une variante de cette forme de realisation, l'un au moins des orifices en question est susceptible de se prolonger au sein meme du bruleur par une canalisation, dont 1'extremite est orientee en direction de 1'element obturateur, afin d'induire la concentration de la combustion en zone inferieure du bruleur, favorisant ainsi la flamme, et permettant en outre de reduire le tube de flamme, et donc les dimensions dudit bruleur.

L'invention se rapporte a une ligne d'echappement de moteur a combustion interne, comprenant au moins un orifice d'entree des gaz issus de la combustion interne, au moins une cartouche de filtration destinee a pieger les particules solides contenues dans ces gaz d'echappement et au moins un orifice d'echappement a 1'atmosphere des gaz situe en aval de cette cartouche de filtration. Selon l'invention, cette ligne comprend au moins un bruleur tel qu'expose ci-dessus.

Une ligne d'echappement ainsi equipee permet de regenerer sa cartouche de filtration en oxydant et/ou en brulant les particules solides qui y sont retenues, et ce, quelle que soit la charge du moteur.

En pratique, le bruleur peut etre dispose en amont de la cartouche de filtration, a 1'interieur ou a 1'exterieur de la ligne d'echappement ou a proximite de la cartouche de filtration.
Cette implantation dans le voisinage de la cartouche de filtration limite les pertes thermiques entre le bruleur et ladite cartouche. Cela permet donc de bruler completement les particules solides avec une consommation minimale de gazole.

Selon une forme de realisation particuliere de l'invention, la ligne d'echappement peut comporter :
^ au moins deux cartouches de filtration, ledit bruleur etant loge entre les deux cartouches de filtration ;
^ deux clapets permettant d'arreter les flux de gaz d'echappement parvenant respectivement a chaque cartouche de filtration, de maniere a bruler et/ou oxyder lesdites particules alternativement dans chaque cartouche de filtration.

Une telle structure permet d'une part de minimiser la distance, donc les pertes thermiques et la consommation de gazole, entre le bruleur et les cartouches de filtration et, d'autre part, de regenerer le filtre a particules a tour de role, moitie par moitie.

Selon une autre forme de realisation de l'invention, la ligne d'echappement comporte un volet rabattable, propre a induire l'introduction d'une partie des gaz d'echappement dans le bruleur par le biais d'orifices traversants dont ce dernier peut etre muni, et ainsi permettre la combustion de 1'oxygene residuel au sein dudit bruleur, susceptible d'etre encore present au sein desdits gaz d'echappement.

Par ailleurs, l'invention concerne aussi un procede de chauffage d'au moins une cartouche de filtration des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne a une temperature superieure a la temperature d'oxydation et/ou a la temperature de combustion des particules solides piegees dans cette cartouche de filtration, au moyen d'un bruleur comprenant un corps de bruleur presentant une symetrie de revolution, ce corps de bruleur presentant une extremite fermee et presentant du cote oppose a cette extremite fermee une ouverture d'evacuation susceptible d'etre reliee a une conduite d'evacuation des gaz d'echappement.

Selon l'invention, ce procede comprend les etapes consistant :
^ a injecter selon une direction essentiellement tangentielle au corps de bruleur, un melange de combustible et de comburant, de maniere a imprimer au melange un mouvement tourbillonnant au sein du corps de bruleur ;
^ a alimenter en courant un moyen electrique d'allumage positionne au sein du corps de bruleur, de maniere a allumer le melange, le corps de bruleur comprenant un element obturateur obstruant une partie substantielle du corps de bruleur de maniere a limiter les turbulences susceptibles d'etre engendrees par les gaz d'echappement sur les ecoulements de fluides au sein du volume du corps de bruleur delimite par 1'element obturateur ;
^ a interrompre l'injection de melange apres que la temperature au sein du corps de bruleur a depasse un seuil determine de maniere a depasser cette temperature d'oxydation et/ou cette temperature de combustion au niveau du medium de filtration pendant une duree fonction de parametres tels que la charge supportee par le moteur et la perte de charge due au colmatage du medium filtrant par ces particules solides.

En d'autres termes, le procede objet de la presente invention permet d'allumer le melange dans le bruleur quels que soient les ecoulements des gaz d'echappement, car des moyens y limitent leurs turbulences a un niveau compatible avec 1'allumage du melange, injecte de maniere propice a 1'allumage. Cela permet d'allumer aisement le melange dans une zone protegee des turbulences, delimitee par 1'element obturateur.

Puis, la combustion du melange peut se derouler dans tout le volume du corps de bruleur produisant ainsi des gaz a temperature elevee susceptibles d'echauffer une cartouche de filtration jusqu'a y bruler completement les particules solides.

En pratique, le combustible et le comburant peuvent etre melanges selon des proportions stoechiometriques.

Par ailleurs, l'invention concerne aussi une machine a regenerer les cartouches de filtration de filtres a particules comportant un bruleur tel qu'expose ci-dessus et un emplacement destine a recevoir au moins une cartouche de filtration a regenerer.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

La pr6sente invention et ses avantages ressortiront aussi de la lecture de la description qui suit, faite en reference aux dessins qui representent, de faqon nullement limitative, des exemples de r6alisation de l'invention et dans lesquels :
^ la figure 1A est une representation schematique en section d'une ligne d'6chappement 6quip6e d'un bruleur conforme a 1'invention ;
^ la figure 1B est une representation schematique en section d'une ligne d'echappement equipee d'un bruleur conforme a l'invention, selon une alternative a la figure 1A quant a l'implantation du bruleur ;
^ la figure 2A est une representation schematique en deux coupes d'un bruleur conforme a un premier mode de r6alisation de 1'invention ;
^ la figure 2B est une representation schematique en deux coupes d'un bruleur illustrant une variante du premier mode de r6alisation de 1'invention ;
^ la figure 3 est une representation schematique en deux coupes d'un bruleur conforme a une autre forme de realisation du premier mode de realisation de 1'invention ;
^ la figure 4 est une representation schematique en deux coupes illustrant une autre variante a la forme de r6alisation illustr6e par la figure 3;
^ la figure 5A est une representation schematique en deux coupes illustrant une autre variante a la forme de realisation illustree par la figure 3, dans laquelle le bruleur comporte deux bougies de chauffage et un textile de ceramique ;
^ la figure 5B est une representation schematique en deux coupes illustrant une autre variante a la forme de r6alisation de l'invention illustr6e par la figure 3, dans laquelle le bruleur est muni d'une bougie a arc electrique du meme type que celle utilisee sur les moteurs a allumage commande ;
^ la figure 6 est une representation sch6matique en deux coupes illustrant une autre variante du premier mode de r6alisation de l'invention illustr6 par les figures 2A et 2B. Dans cette variante, le corps de bruleur est recouvert, au moins partiellement, d'un mat6riau thermiquement isolant ;

^ la figure 7 est une representation schematique en section d'un bruleur conforme a un deuxieme mode de realisation de 1'invention ;
^ la figure 8 est une representation schematique en section d'un bruleur conforme a l'invention monte sur une ligne d'echappement d'un moteur, le bruleur etant 5 suralimente par turbocompresseur ;
^ la figure 9 est une representation schematique en section d'une alternative a la figure 8 pour 1'alimentation en air comprime d'un bruleur conforme a 1'invention ;
^ la figure 10 est une representation schematique en section d'un bruleur

10 conforme a l'invention equipant un dispositif de filtration ;
^ la figure 11 est une representation schematique en section d'une machine a regenerer les filtres a particules independamment de la ligne d'echappement d'un moteur ;
^ la figure 12 est une representation schematique en section d'une autre forme de 15 realisation d'une ligne d'echappement conforme a l'invention.
^ la figure 13A est une representation schematique en section longitudinale du bruleur mis en oeuvre au sein de la ligne de la figure 12 ;
^ la figure 13 B est une representation schematique en section transversale du bruleur mis en oeuvre au sein de la ligne de la figure 12.
MODES DE REALISATION DE L'INVENTION

Dans les lignes d'echappement illustrees par les figures 1A et 1B, les gaz d'echappement provenant du moteur diesel arrivent dans le dispositif de filtration par une entree 1, a une temperature qui peut etre comprise entre 80 C au ralenti et 400 C
en charge. De telles lignes d'echappement sont equipees chacune d'un catalyseur 4, suivi d'une cartouche de filtration 5, en amont desquels est monte un bruleur conforme a l'invention.

En l'occurrence, le bruleur presente un corps de bruleur 2 a symetrie de revolution comportant, conformement a une caracteristique de l'invention, un element obturateur 3 positionne au sein du corps de bruleur 2.

Un conduit 7 d'adduction de melange de combustible et de comburant debouche tangentiellement dans le corps de bruleur 2, de maniere a y amener du gazole ou autre combustible, conduit dans le conduit 7 par un capillaire 6, lui-meme alimente par un injecteur 61. Il est en effet prevu des moyens (non representes) pour communiquer au comburant et au combustible une quantite de mouvement appropriee pour imprimer au m6lange un mouvement tourbillonnant dans le corps de bruleur 2.
Typiquement, la vitesse d'injection du m6lange dans le corps de bruleur 2 peut atteindre 300 m/s. Par tangentiellement >>, on entend tangentiellement a une section circulaire du corps de bruleur 2 transversalement a 1'axe de revolution du bruleur.
Le corps de bruleur 2 pr6sente par ailleurs une extr6mit6 fermee par un socle et, du c6t6 oppose a cette extr6mit6 ferm6e, une ouverture d'6vacuation reli6e a la ligne d'echappement.

Generalement, le combustible injecte dans le conduit 7 est du gazole provenant du meme reservoir que celui du moteur a combustion interne du v6hicule 6quip6 de la ligne d'6chappement. De meme, le comburant est en g6n6ra1 de 1'oxygene contenu dans 1'air inject6 dans le conduit 7, par exemple a partir d'une source d'air du moteur.
Conform6ment a une caract6ristique de l'invention, le combustible et le comburant sont melanges selon des proportions stoechiometriques.

Neanmoins, d'autres combustibles et/ou comburants pourraient etre mis en oeuvre sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Dans 1'exemple de la figure 2, les canalisations 6, 7 amenant le gazole et 1'air sont montees concentriquement. En outre, le conduit 7 presente une longueur determinee de maniere a permettre 1'homogeneisation dudit melange d'air et de gazole en amont de son raccordement sur le corps de bruleur 2. Ainsi, un melange plus homogene est plus facile a allumer.

Le conduit 7 est donc aliment6 en air pour former un m6lange combustible d'air et de gazole, lequel debouche ensuite tangentiellement dans le bruleur par un orifice de raccordement 14. Le corps de bruleur 21oge en outre moyen electrique d'allumage sous forme d'une bougie chauffante 8 pour provoquer 1'allumage et la combustion de ce melange d'air et de gazole, ainsi qu'un capteur de temperature 9, dont la mesure permet de contr6ler le processus de combustion. La bougie chauffante 8 est ici du type a incandescence, c'est-a-dire du type de celles utilis6es sur les chambres du moteur diesel a combustion interne. La bougie pourrait 6galement etre du type a r6sistance apparente, ce qui permet un contact direct du m6lange carbur6 avec le filament porte a incandescence.

En pratique, pour 6conomiser la batterie du v6hicule, il est possible d'interrompre 1'alimentation en courant de la bougie lorsque la flamme est suffisamment chaude et vaillante pour bruler le m6lange inject6 par la suite. En pratique, l'instant d'interruption est defini par un seuil de temperature au sein du corps de bruleur. Ensuite, l'injection de melange, donc la combustion, est maintenue pendant une duree predeterminee de faqon a ce que la cartouche de filtration 5 depasse la temperature d'oxydation et/ou de combustion des particules solides.

Par ailleurs, il est possible d'incliner l6gerement le conduit 7 vers 1'extr6mit6 ferm6e du corps de bruleur 2 (vers le bas sur les figures 2 a 6), de maniere a guider davantage le m6lange vers la bougie 8.

L'ensemble du dispositif est pilote par un dispositif de commande ou calculateur 10 qui, a partir des mesures effectu6es par un capteur de pression

11 et par les capteurs de temperatures 9 et 12, commande le demarrage du bruleur pour effectuer la phase de regeneration, puis regle la puissance du bruleur de faqon a parachever 1'op6ration de r6g6n6ration. Les gaz d'6chappement sont 6vacu6s par une tubulure 13.
En l'occurrence, 1'allumage du bruleur par le calculateur 10 comporte les phases consistant :
^ a alimenter electriquement la bougie chauffante 8;
^ a injecter dans le corps de bruleur 2 un debit d'air contr616 via le conduit tubulaire 7;
^ apres un temps pr6d6termin6, correspondant sensiblement au temps n6cessaire pour que la bougie chauffante 8 atteigne une temperature comprise entre 600 C
et 800 C, a proceder, sous la commande du calculateur 10, a des micro-injections de gazole au moyen de l'injecteur 61 a travers un capillaire 6 d6bouchant dans le conduit de melange 7, et ce, jusqu'a allumage d'une flamme dans le corps de bruleur 2, c'est-a-dire jusqu'a ce que le capteur de temperature 9 detecte un echauffement significatif dans 1'enceinte du bruleur ;
^ a augmenter alors simultanement le debit de gazole et le debit d'air commandes par le calculateur 10, en quantites et dans des proportions telles que la temperature des gaz d'echappement, mesuree par le capteur de temperature 12 au niveau de 1'entr6e de la cartouche de filtration, demeure inf6rieure a 600 C, temperature supportable par le catalyseur 4 et par la cartouche de filtration 5, cette temperature etant contr6lee par le calculateur 10, lequel dispose par ailleurs d'informations sur les conditions de fonctionnement du moteur ;
^ a arreter la combustion dans le bruleur par une commande du calculateur 10, en fonction de la duree de fonctionnement, de la mesure du colmatage de la cartouche de filtration 5 par le capteur de pression 11 et/ou de la temperature mesur6e en aval du dispositif de filtration 4,5 vers la tubulure d'6chappement 13.

Conform6ment a l'un de ses objectifs, l'invention vise a assurer un fonctionnement et surtout un d6marrage corrects du bruleur, quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur. En particulier, le bruleur objet de l'invention permet d'allumer le melange malgre un moteur a pleine puissance, c'est-a-dire lorsqu'il regne dans le bruleur des conditions de turbulence fluidique extreme, puisque les gaz d'6chappement circulent alors dans la ligne d'6chappement a vitesse et a debit 61ev6s.

Pour cela, 1'int6rieur du corps du bruleur 2 pr6sente un 616ment obturateur 3 dispose sensiblement horizontalement sur les figures 1A et 1B. L'616ment obturateur 3 est situe dans un plan situe a un niveau inferieur a l'orifice 14 de raccordement du conduit 7 sur le bruleur 2. Conform6ment a une forme de r6alisation de l'invention, 1'element obturateur 3 comporte un disque presentant un diametre legerement inf6rieur au diametre interne du corps de bruleur 2, et positionn6 perpendiculairement a 1'axe de revolution, du c6t6 de 1'extr6mit6 ferm6e du corps de bruleur 2. De plus, ce disque est perc6 de plusieurs trous (ici deux, et de 1 a 10 environ suivant le diametre du bruleur). Dans 1'exemple des figures, le diametre de chacun des trous est de 7 mm.
De maniere g6n6rale, on peut choisir le nombre et les diametres des trous en proportion des dimensions du corps de bruleur 2.
L'element obturateur 3 remplit deux fonctions contribuant a l'objectif precite.
Tout d'abord, il obstrue une partie substantielle du corps de bruleur 2 de maniere a menager une cavite 15 sous sa surface dans laquelle regne une turbulence contr6lee, en brisant >> les flux de gaz d'6chappement.
Deuxiemement, il permet << d'accrocher >> et de stabiliser la flamme au cours du fonctionnement, c'est-a-dire de la combustion du m6lange d'air et de gazole.
Le verbe accrocher traduit le ph6nomene par lequel la flamme se concentre et se stabilise autour de cet 616ment obturateur 3, avant de se propager vers le reste du corps de bruleur 2 par 1'interm6diaire des trous du disque. Une fois que la flamme s'est durablement etablie dans tout le corps de bruleur 2, la temperature peut y d6passer 1000 C pour atteindre typiquement 1300 C a 1400 C.

De plus, 1'616ment obturateur 3 d6finit une cavit6 15 dans laquelle on peut loger la bougie chauffante 8 destinee a 1'allumage, tout au moins sa partie active, comme l'illustre la figure 1A, ainsi que le capteur de temperature 9, comme le montrent les figures 2A, 2B, 6 ou 7. La bougie 8 est ainsi positionn6e du c6t6 de 1'extr6mit6 ferm6e du corps de bruleur 2, a une distance d6termin6e de l'ouverture du conduit 7 de faqon a allumer le melange.

Dans 1'exemple des figures, le capteur de temperature 9 est positionn6 dans le corps du bruleur a proximit6 de 1'616ment obturateur 3, de faqon a d6tecter 1'allumage du melange, puis a ajuster la richesse de celui-ci pour optimiser la temperature et la duree de combustion des particules solides retenues dans la cartouche de filtration 5.

Dans 1'exemple d6crit ici, des r6sultats tres satisfaisants ont ainsi 6t6 obtenus en disposant le capteur de temperature 9 depassant par rapport a 1'exterieur du element obturateur 3 et a 1'oppos6 du point de raccordement du conduit 7 dans le bruleur 2.
Un tel positionnement permet en effet d'obtenir une temperature de flamme dependant de la richesse du melange lorsque le bruleur est en regime permanent >>.

A titre d'exemple non limitatif, un fonctionnement satisfaisant du bruleur avec un allumage performant a ete obtenu avec un bruleur presentant les dimensions suivantes : un bruleur 2 cylindrique de 60 mm de diametre interne aliment6 en air par un tube tangentiel rectiligne 7 de 8 mm de diametre interne, recevant un capillaire 6 de 1 mm de diametre interne autorisant un debit maximal de gazole de 150 cm3/min, ce qui represente une puissance de l'ordre de 85 M. La partie du bruleur 2 situee au-dessus de 1'element obturateur 3 presente une longueur de 150 mm. L'element obturateur 3 est situe a 5 mm sous le raccordement du conduit 7 dans le bruleur 2; il pr6sente un diametre de 59 mm et il est perc6 de deux trous de 8 mm de diametre. La surface de 1'616ment obturateur 3 d6limite, avec le fond du bruleur 2, une cavit6 15 pr6sentant une hauteur de 25 mm. Dans le present expos6, le terme cylindre est employe dans son acception commune, et il designe donc un cylindre droit a base circulaire.

Des que le bruleur atteint son r6gime permanent, le debit d'air est ajust6 par le calculateur 10 de maniere a maintenir la flamme a 1'interieur du cylindre defini par le corps de bruleur 2. Les fortes turbulences et le niveau elev6 de temperature r6gnant a 1'interieur du bruleur favorisent une combustion rapide se produisant sur une dizaine centimetres a 1'interieur de ce cylindre.

Sur la figure 1B est representee une variante ou le bruleur est dispose directement a 1'interieur de la ligne d'echappement. Une telle implantation du bruleur permet d'en recuperer integralement toute la chaleur degagee au cours de la combustion du melange amene par le conduit 7.

Avec un bruleur presentant la structure representee sur les figures 2A et 2B, analogue a celui decrit en relation avec les figures 1, le bruleur 2 peut etre dispose horizontalement comme illustre. Neanmoins, il peut aussi etre dispose verticalement, auquel cas il est indispensable de disposer la bougie d'allumage 8 sur le fond du corps 5 de bruleur 2 pour obtenir un bon allumage. Sur les figures 2A et 2B, l'orifice 14 represente le raccordement du conduit 7 dans le bruleur 2, en l'occurrence une intersection entre deux cylindres de diametres differents.

Sur la figure 2B est representee une variante dans laquelle une partie du 10 carburant est directement injecte, durant la phase d'allumage, a travers une bougie chauffante debouchant dans la cavite 15. Cette bougie peut etre du meme type que celle utilise dans les bruleurs additionnels de circuit de chauffage d'automobile. Une telle injection permet de controler la richesse du melange est de le repartir au sein de la cavite definie par 1'element obturateur 3.
Pour un bruleur fonctionnant verticalement, on peut envisager une structure telle que celle representee sur les figures 3, 4 et 5. Cette structure est analogue a celles illustrees par les figures 1, 2A et 2B. Elle presente cependant la particularite d'avoir un element obturateur-<< accrocheur de flamme 3, compose d'un tube cylindrique non debouchant perfore lateralement, dont 1'extremite superieure est en fait recouverte par un disque plein. De plus, 1'enceinte definie par ce tube loge au moins une bougie de chauffe 8, centree ou non sur le socle du bruleur 2.

L'element obturateur 3 est ici constitue d'un tube en acier inoxydable de 1,5 mm d'epaisseur et de 35 mm de diametre interne, recouvert d'un disque plein. Le tube peut etre bouche a son extremite inferieure par le socle du bruleur. La surface cylindrique, ou laterale de 1'element obturateur 3 est percee de quatre trous de 8 mm de diametre disposes deux a deux en regard et a deux hauteurs differentes. Ces trous permettent a la flamme de se propager dans tout le corps de bruleur 2.
D'autres geometries sont possibles pour les composants du bruleur, sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Ainsi, des resultats similaires a ceux precedemment indiques ont ete obtenus en utilisant un parallelepipede a section carree de 34 mm x 34 mm, centre sur 1'axe de revolution du corps de bruleur 2, egalement bouche a ses extremites et presentant seulement deux trous de 8 mm de diametre perces mutuellement en regard.

L'utilisation de ces enceintes de section circulaire et carr6e conduit a des r6sultats similaires quant a la qualit6 de 1'allumage. Ainsi, avec un bruleur de 60 mm de diametre interne sur 170 mm de hauteur, dispose perpendiculairement sur la section d'entree d'un filtre a particules d'un moteur Renault Trucks Euro 2 MIDS
620*45 de 270 CV, le bruleur peut etre effectivement allum6 depuis le r6gime de ralenti jusqu'au regime de puissance maximale, et ce, pour des temperatures de gaz d'echappement compris entre 80 C et 400 C. La bougie chauffante utilisee est de marque BERU comme celles qui 6quipent les moteurs Renault 1,9 DCI de 120 CV.

Par ailleurs, selon une autre forme de realisation de l'invention, il est possible, pour realiser la phase d'allumage, de monter plusieurs bougies de chauffage dans 1'enceinte du bruleur, comme le montre la figure 5A. Les bougies supplementaires peuvent etre dispos6es a 1'int6rieur ou a 1'ext6rieur de la cavit6 d6limit6e par 1'element obturateur 3.
De plus, la mise en place d'un textile de c6ramique 201, tissu, feutre ou mat pres de, ou en contact avec la bougie de chauffage favorise la phase d'allumage du melange, car il est apte a capter et a concentrer le melange de gazole. 11 peut etre dispose comme repr6sent6 sur la figure 5A, c'est a dire loge entre la paroi du corps de bruleur 2 et la bougie de chauffage 8 au moins sur une partie de la circonference lat6rale du corps de bruleur 2. De meme, ce textile de c6ramique 201, pourrait etre incorpor6 sur les bruleurs d6crits en relation avec les figures 2A et 2B

11 pourrait mettre etre envisage d'utiliser comme deuxieme bougie une bougie conventionnelle a 6tincelle ou a arc 6lectrique, du type de celles utilis6es dans les moteurs a allumage commande, disposee sensiblement comme la deuxieme bougie 81 representee sur la figure 5B.

Pour des raisons d'encombrement, on peut par ailleurs realiser 1'adduction du melange carbure a 1'interieur du bruleur 2 par un tube 16 raccorde sur le bord du fond du bruleur 2, comme le montre la figure 4. Un tel conduit d'adduction du melange est constitue d'un tuyau 16 s'etendant le long des parois laterales a 1'interieur du corps du bruleur 2 et parallelement a 1'axe de revolution, le tuyau 16 pr6sentant une extr6mit6 coud6e a angle droit d6bouchant tangentiellement au corps de bruleur 2. Un tel tuyau 16 comporte un orifice latera117, qui debouche tangentiellement au corps de bruleur 2 et permet d'envoyer le m6lange carbur6 selon la direction D. Dans 1'exemple de la figure 4, le bruleur presente les memes dimensions que precedemment. Ainsi, le tube 16 realise en acier inoxydable, a un diametre interne de 8 mm avec un orifice de 4 mm de diametre debouchant tangentiellement sur la paroi du bruleur 2. Un tel tuyau 16 permet de diminuer 1'encombrement du bruleur, facilitant ainsi 1'accessibilite et la fabrication du bruleur.

Sur la figure 6 est representee, conformement a une caracteristique de l'invention, une variante dans laquelle un revetement thermiquement isolant 180 revet le bruleur 2, de faqon a conserver la chaleur produite par la flamme au sein du bruleur et a minimiser les 6changes thermiques de la paroi du bruleur 2 avec 1'ext6rieur. Ce revetement peut etre un metal r6fractaire du type inconel ou une c6ramique telle que cordi6rite, mullite, alumine etc. De plus, il est aussi possible d'utiliser un revetement c6ramique 180 associ6 a un fourreau 181 en acier r6fractaire de faible 6paisseur, c'est-a-dire entre 0,5 mm et 1,5 mm, de maniere a proteger la ceramique des chocs thermiques. Une telle isolation thermique permet d'atteindre plus rapidement la temperature d'oxydation et/ou de combustion des particules solides dans la cartouche de filtration 5, tout en economisant le combustible injecte dans le bruleur.

Ainsi, compte tenu de la rapidite de la combustion et du maintien a une temperature elevee des parois, il est possible de bruler toute sorte de combustible liquide voire solide, sans n6cessairement apporter de fort exces d'air.
L'utilisation d'un bruleur 2 plus long permet en effet d'allonger le temps de combustion du melange pour parachever la combustion.

Pour favoriser la combustion et 1'allumage, un bruleur objet de l'invention peut trouver avantageusement application pour le s6chage de c6r6ale ou de v6g6taux, ou 1'air est g6n6ralement r6chauffe par du gaz naturel. Dans ce cas, pour limiter ou annuler les emissions parasites, un revetement catalytique peut avantageusement etre d6pos6 sur la paroi externe du bruleur 2. Un tel revetement catalytique permet d'oxyder les dernieres traces d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone (CO).
En outre, on peut disposer un catalyseur en sortie du bruleur, sous forme de nid d'abeille pour en augmenter la surface d'echange.

Pour les applications presentant de tres fortes turbulences, le bruleur objet de l'invention peut etre equipe d'un element obturateur sous forme d'un disque definissant un clapet 18, tel que represente sur la figure 7. Conformement a l'invention, le clapet 18 command6 par un v6rin 19 obstrue substantiellement le corps de bruleur 2, en l'occurrence l'orifice d'6vacuation du bruleur, de faqon a limiter la turbulence des 6coulements gazeux dans le bruleur. Lors du d6marrage, le v6rin commandant ce clapet 18 peut etre simplement command6 par une derivation de 1'air d'alimentation du bruleur. Puis, lorsque la flamme est detectee par le capteur thermique 9, etre place en position libre, ou au point mort >>, c'est-a-dire sans difference de pression entre ses chambres. Avantageusement, ce clapet 18 peut etre associe a un element obturateur 3, tel que decrit ci-dessus en relation avec les figures 1 a 6.

Par ailleurs, dans la forme de realisation illustree par la figure 7, le fond du bruleur 2 est en portion de sphere. Le capteur de temperature 9 est dispose, a l'instar de celui represente sur les figures 2, sur le fond du bruleur 2. La bougie d'allumage 8 est quant a elle disposee sur le c6te ou au centre selon que le bruleur est destine a fonctionner horizontalement ou verticalement.

Par ailleurs, il est n6cessaire de pr6voir une source d'air comprim6 pour alimenter les bruleurs montes sur les lignes d'echappement des moteurs de bus, de poids lourds et autre moteurs diesel de forte puissance. Pour cela, dans toutes les conditions de fonctionnement, on peut employer de 1'air stock6 a environ 10 bar dans le reservoir destine a alimenter les accessoires du v6hicule.

Lorsqu'une telle source d'air comprim6 n'est pas disponible, on peut pr6voir de monter un surpresseur voire meme d'utiliser 1'air du circuit de suralimentation du moteur, comme cela est illustr6 par les figure 8 et 9. Ainsi, 1'air comprim6 est pr61ev6 dans un turbocompresseur 20 au niveau de 1'admission du moteur au moyen d'un conduit de derivation 21, apte a deriver le debit d'air n6cessaire a 1'alimentation du bruleur. Un r6gulateur 22 contr6le le debit d'air dans ce conduit de derivation 21 de maniere a reguler, sous la commande du calculateur 10, la quantite d'air entrant dans le dispositif de filtration.

En variante, comme le montre la figure 9, on peut disposer un reservoir d'air comprim6 23 pour alimenter, encore par 1'interm6diaire d'une derivation 21 provenant du turbocompresseur et d'un clapet anti-retour 24. Le debit d'alimentation du bruleur est egalement ajuste par le regulateur de debit 22, qui peut par exemple etre constitu6 par une vanne a ouverture variable. Pour augmenter le debit d'air par utilisation de 1'air de suralimentation, il est egalement possible d'utiliser une petite machine turbosoufflante dispos6e entre le reservoir d'air comprim6 23 et le r6gulateur de debit 22, pour augmenter le debit et la pression disponible dans le conduit de derivation 21. La machine turbosoufflante peut par exemple etre constitu6e d'une pompe a palettes, alimentee electriquement et generant une difference de pression de 400 mbar.

Par ailleurs, de nombreux moteurs diesel sont equipes en serie d'un catalyseur destine a reduire les emissions d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone (CO), de maniere a respecter les normes d'emissions. Alternativement, les moteurs diesel, tels que ceux conformes a la norme dite EURO 4, peuvent etre equipes d'un systeme de reduction des oxydes d'azote dit SCR incorporant un catalyseur de denitrification dit DeNox , apte a reduire, d'une part, les oxydes d'azotes (NOx) au moyen d'injection d'uree, outre 1'emploi d'un catalyseur d'oxydation pour reduire les eventuels exces d'uree, et, d'autre part, les emissions d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone (CO) restant des gaz d'echappement. Un dispositif de filtration comportant seulement un bruleur conforme a la presente invention permet donc, dans de telles applications, de proposer un ensemble sans catalyseur d'oxydation, simple et economique.

Ainsi, le bruleur illustre par la figure 10 est dispose entre deux cartouches de filtration 5 comprenant chacune une cartouche filtrante conventionnelle, debouchant sur la face d'entree de chacune des cartouches, lesquelles sont de plus equipees d'un clapet d'obstruction 25 commande par un verin 26 a motorisation pneumatique ou electrique. Le clapet d'obstruction 25 permet de proceder a la regeneration d'une cartouche apres 1'autre par combustion des particules de carbone retenues sur leurs cartouches filtrantes, evitant ainsi des temperatures de sortie excessives.
Chacune des cartouches de filtration 5 est equipee d'un capteur de temperature 27, remplissant une fonction analogue a celle du capteur de temperature 9 illustre sur la figure 1. En outre, un capteur de temperature 273 dispose sur la conduite de sortie du bruleur, permet de controler precisement les temperatures de sorties des gaz d'echappement en commandant l'obstruction du clapet 25 de la cartouche de filtration 5 a regenerer.
Comme precedemment, un capteur de pression mesure la contre pression due aux pertes de charge par colmatage des cartouches de filtration 5, de maniere a indiquer le niveau de colmatage des cartouches de filtration. Au-dela d'un seuil de colmatage determine, le calculateur commande le demarrage du bruleur de maniere a regenerer le filtre. Pour cela, le procede de demarrage comporte les etapes consistant :
^ a alimenter la bougie chauffante 8;
^ a injecter un debit d'air au moyen du conduit 7;
^ a fermer l'un des deux clapets 25 commandes par un verin 26 ;

^ apres un temps predetermine correspondant sensiblement au temps necessaire pour que la bougie chauffante 8 atteigne une temperature suffisante comprise entre 600 C et 800 C, a proceder, sous la commande du calculateur 10, a des micro-injections de gazole a travers le capillaire 6 et le tube 7 au moyen de 5 l'injecteur 14, jusqu'a ce que le capteur de temperature 9 detecte une augmentation significative de la temperature regnant dans 1'enceinte 2 du bruleur ;
^ a maintenir la combustion tant que les temperatures mesurees par les capteurs de temperatures 27 a la sortie de la cartouche filtrante sont inferieures a 500 C, 10 seuil au-dela duquel se produit la combustion du carbone dans la cartouche de filtration correspondante ;
^ apres depassement de ce seuil, a commander par 1'intermediaire du calculateur simultanement 1'arret du bruleur et l'ouverture du clapet 25 de la cartouche de filtration 5 obstruee.
Par la suite, la combustion se poursuit dans la cartouche de filtration 5, mais sans neanmoins atteindre une temperature de gaz redhibitoire au niveau de la sortie de la cartouche filtrante, puisque les gaz de combustion du carbone issus d'une cartouche de filtration 5 se melangent avec ceux provenant de la cartouche de filtration 5 voisine dans laquelle aucune reaction de combustion n'est demarree. En effet, la regeneration de 1'autre cartouche de filtration ne sera initiee qu'ulterieurement et apres un temps programme dans le calculateur 10, suffisamment long pour que la combustion sur la cartouche de filtration 5 soit complete ou jusqu'a egalite des temperatures mesurees par les sondes 27.
Ainsi, selon un tel procede, la puissance du bruleur n'est utilisee que pour chauffer une seule cartouche a la fois, ce qui reduit notablement sa duree de fonctionnement et, partant, la quantite de combustible consommee pour cette operation.
Par exemple, dans le cas d'un moteur de 177 kW fonctionnant a demi-charge, avec des temperatures de gaz d'echappement en entree de 300 C et en attendant, lors de chaque combustion, que la temperature de la cartouche filtrante soit comprise entre 295 C et 300 C, des essais ont ete conduits selon deux procedes differents.

Tout d'abord, le procede decrit ci-dessus de regeneration a tour de role des cartouches de filtration 5 a ete mis en oeuvre. Puis, on a a regenere simultanement les deux cartouches de filtration 5. Pour chaque essai, le bruleur est arrete lorsque la temperature mesuree en aval de la cartouche de filtration 5 filtrant atteint 500 C. La cartouche de filtration 5 employee dans le cadre de ces essais est en carbure de silicium et chaque cartouche presente un diametre de 143,8 mm pour une longueur de 254 mm.

Ainsi, pour une puissance de bruleur correspondant a une consommation de gazole de 50 cm3/min, on obtient les durees de fonctionnement suivantes :
^ pour un fonctionnement a tour de role, la duree a varie de 20 a 25 s, et la temperature de sortie ne depasse pas 470 C, temperature correspondant sensiblement au cas ou le bruleur est arrete avec ouverture simultanee du clapet obstruant 1'autre cartouche de filtration 5. Peu apres, cette temperature avoisine 450 C durant la combustion du carbone puis, a la fin de la combustion, redescend au niveau de la temperature d'entree des gaz d'echappement, soit environ 300 C ;
^ lorsque les deux cartouches sont en communication, les durees de combustion complete sont comprises entre 85 et 100 s. Il a meme ete observe des differences de rechauffage entre les deux cartouches de filtration 5. Les ecarts ainsi observes sur la duree sont dus au fait que le bruleur n'est arrete que lorsque la temperature en sortie est superieure a 500 C sur les deux cartouches de filtration 5. Pour le meme niveau de colmatage des cartouches, c'est-a-dire 6 g/1 il a ete mesure des pics de temperature depassant 650 C.
Ces essais montrent par consequent que la regeneration du filtre a tour de role permet de reduire significativement la surconsommation de gazole necessite pour chaque combustion. Ainsi, dans 1'exemple ci-dessus, la surconsommation est divisee par deux.
De plus, en termes de securite, comme on 1'a vu precedemment, les clapets 25 permettent aussi sur le plan securite de reduire les temperatures de sorties de faqon importante et, partant, de s'affranchir d'une importante isolation thermique de la ligne de sortie. Ce dispositif a clapet peut donc etre avantageusement incorpore aux dispositifs comprenant un bruleur.

Selon une caracteristique preferee du dispositif objet de l'invention, chacune des cartouches de filtration 5 dispose d'un moyen d'obstruction du debit, dispose en amont ou en aval, et pilote par au moins un calculateur integrant les conditions de fonctionnement du moteur, de maniere a isoler au moins une cartouche de filtration 5 chaque fois que la position d'accelerateur est a zero (non accelere).

Selon un autre mode de realisation de l'invention, on peut avantageusement mettre en oeuvre le bruleur objet de l'invention sur une machine destinee a regenerer les cartouches de filtrations de filtres a particules pour les renover, apres que le vehicule a parcouru plusieurs dizaines de milliers de kilometres. En effet, meme si la combustion du carbone est parfaitement realisee au niveau du dispositif de filtration, apres plusieurs milliers de kilometres les cendres provenant de la combustion de 1'huile du moteur, voire les additifs de combustion utilises, tendent a colmater progressivement les porosites de la cartouche filtrante. C'est pourquoi une regeneration effectuee sur une machine, avec un dispositif soufflant de 1'air chaud 'a contre-courant du sens de fonctionnement, permet de regenerer convenablement la cartouche filtrante hors du vehicule.

Une telle machine a regenerer les filtres a particules est illustree par la figure 11, dans laquelle le bruleur 2 fonctionne en position horizontale au sein d'une chambre 32, elle-meme alimentee par une machine turbosoufflante d'air 31. Le debit de la turbosoufflante et la puissance du bruleur 2 sont pilotes par un calculateur (non represente), de faqon a ajuster la temperature en sortie de la chambre 32 a une temperature de consigne indiquee par le capteur de temperature 28. Le principe consiste a augmenter progressivement la temperature de 1'air au sein du bruleur jusqu'a une temperature voisine de celle ou se produit la combustion du carbone, c'est a dire 500 C sans additif, ou 350 a 400 C avec additif.

En sortie d'une cartouche de filtration a regenerer 29, on dispose un deuxieme capteur de temperature 30, de maniere a comparer en permanence la temperature au niveau de la sortie 13 avec la temperature d'entree mesuree par le capteur 28.
Dans le cas ou la temperature de sortie depasse la temperature d'entree, des moyens sont mis en oeuvre pour ralentir la combustion dans le filtre, comme la reduction du debit d'air, la reduction de la puissance du bruleur. Ce procede de ralentissement de la combustion permet de bruler tout le carbone et les residus contenus dans le filtre sans atteindre des temperatures excessives pouvant mettre en peril 1'integrite et la longevite de la cartouche filtrante.

Une fois la phase de combustion terminee, la temperature de la cartouche filtrante augmente jusqu'a une temperature comprise entre 650 et 700 C de faqon a reduire tous les residus en cendres. Ensuite, un debit important est genere par la machine turbosoufflante de faqon a extraire ces cendres de la cartouche filtrante a renover. Les gaz chauds sont evacues par une canalisation 34 thermiquement isolee, comportant un filtre specia135 de grande capacite, apte a stopper toutes les cendres et residus. En aval de ce filtre special est dispose un catalyseur d'oxydation 36 pour oxyder les hydrocarbures et le monoxyde de carbone (CO) eventuellement formes durant la phase de combustion. Les gaz sont enfin evacues par un conduit 37.
Selon une autre variante de l'invention, plus particulierement decrite en relation avec les figures 12 et 13, on souhaite mettre a profit 1'oxygene residuel present dans les gaz d'echappement, en vue de sa combustion dans le bruleur. Ce cas de figure se rencontre notamment dans les moteurs diesels suralimentes.
A cet effet, on munit le corps du bruleur d'un ou de plusieurs orifices traversants 38, debouchant sur la paroi laterale definissant ledit corps, a un niveau superieur par rapport a 1'element obturateur 3. Ce ou ces orifices 38 sont avantageusement orientes sensiblement tangentiellement par rapport a la dite paroi laterale, toujours dans l'objectif de contribuer au mouvement tourbillonnant imprime aux flux a 1'interieur du bruleur.

Afin d'induire l'introduction de partie des gaz d'echappement au sein du bruleur, la ligne d'echappement est munie d'un volet 39, articule sur la paroi interne de ladite ligne, et susceptible d'etre plus ou moins rabattu sur la paroi externe du bruleur, sur injonction du calculateur 10 en fonction des parametres deja evoques, et corollairement provoquer l'introduction d'une plus ou moins grande quantite desdits gaz d'echappement dans le bruleur.

Ce faisant, on profite de 1'energie degagee par la combustion de 1'oxygene dans le bruleur, et corollairement, on diminue la quantite de carburant necessaire au fonctionnement de ce dernier.

En outre, l'un 40 au moins desdits orifices, se prolonge au sein du bruleur par une canalisation 41, dont 1'extremite 42 est recourbee et dirigee en direction de 1'element obturateur 3.

Ce faisant, on concentre au niveau de ce dernier la combustion, favorisant la flamme, et corollairement, permettant de diminuer la longueur dudit bruleur.

Le bruleur objet de la presente invention permet donc de reduire, voire d'eliminer, des particules solides contenues dans une cartouche de filtration tout en utilisant un catalyseur a faible concentration en metaux precieux. En effet, un tel bruleur permet une combustion complete du gazole sans emission parasite d'hydrocarbures ni de monoxyde de carbone, contrairement aux dispositifs ou l'on injecte du gazole directement sur le catalyseur.
D'autres modes de realisation de l'invention sont possibles sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Ainsi, comme le montre la figure 3, le bruleur peut comprendre un deuxieme conduit d'adduction d'un melange de combustible et de comburant, debouchant dans le corps de bruleur egalement selon une direction essentiellement tangentielle au corps de bruleur, de maniere a pouvoir imprimer audit melange un mouvement tourbillonnant symetrique au sein du corps de bruleur.

Claims (22)

1. Brûleur destiné à chauffer au moins une cartouche de filtration (5) des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne à une température supérieure à la température d'oxydation et/ou à la température de combustion des particules solides piegées dans ladite cartouche de filtration (5), ledit brûleur comprenant un corps de brûleur (2) présentant une extrémité fermée et présentant du côté opposé à ladite extrémité fermée une ouverture d'évacuation susceptible d'être reliée à une conduite d'évacuation desdits gaz d'échappement;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre:
- au moins un conduit (7) d'adduction d'un mélange de combustible et de comburant debouchant dans le corps de brûleur (2) selon une direction essentiellement tangentielle au corps de brûleur (2), de manière à pouvoir imprimer audit mélange un mouvement tourbillonnant au sein du corps de brûleur (2);
- un moyen electrique d'allumage (8) dudit mélange positionné au sein du corps de brûleur (2);
- un élément obturateur (3, 18) obstruant une partie substantielle du corps de bruleur (2), de manière à limiter les turbulences susceptibles d'être engendrées par lesdits gaz d'échappement sur les écoulements de fluides au sein du volume du corps de brûleur (2) délimité par ledit élément obturateur (3, 18).

2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface interne des parois latérales du corps de brûleur (2) est régulière et présente globalement une symétrie de révolution.

3. Brûleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément obturateur comporte un disque (3) présentant un diamètre légèrement inférieur au diamètre interne dudit corps de brûleur (2), et positionné perpendiculairement à l'axe de révolution, du côté de l'extrémité fermée du corps de brûleur (2).

4. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque (3) est percé
d'une pluralité de trous, dont le nombre et/ou les diamètres sont proportionnels au diamètre du disque (3), lesdits trous étant destinés à permettre la propagation de la flamme de combustion du mélange dans l'ensemble du volume du corps de brûleur (2).

5. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément obturateur comprend en outre un cylindre droit dont une extrémité est recouverte par ledit disque et dont l'autre extrémité est recouverte par l'extrémité fermée du corps de brûleur (2), ledit cylindre droit étant percé d'une pluralité de trous dont le nombre et/ou les diamètres sont proportionnels au diamètre du disque (3), lesdits trous étant destinés à permettre la propagation de la flamme de combustion du mélange dans l'ensemble du volume du corps de brûleur (2).

6. Brûleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément obturateur est constitué d'un clapet (18) disposé à l'extérieur du volume du corps de brûleur (2) prés de ladite ouverture d'évacuation, la superficie dudit clapet (18) correspondant sensiblement à la superficie interne du corps de brûleur (2), ledit clapet (18) étant monté mobile sous l'action d'un organe tel qu'un vérin (19).

7. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux canalisations (6, 7) concentriques, l'une pour l'adduction (6) de combustible et l'autre pour l'adduction de comburant, lesdites canalisations (6, 7) étant disposées en amont dudit conduit (7).

8. Brûleur selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le conduit d'adduction du mélange est constitué d'un tuyau s'étendant le long desdites parois latérales à l'intérieur du corps du brûleur (2) et parallèlement à
l'axe de révolution, ledit tuyau présentant une extrémité coudée à angle droit.

9. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième moyen électrique d'allumage (80) également positionné au sein du corps de brûleur (2), ledit premier et ledit deuxième moyens électriques d'allumage (80) étant constitués respectivement par une bougie de chauffage et par une bougie à arc électrique conventionnelles ou par au moins deux bougies de chauffage.

10. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième conduit (7) d'adduction d'un mélange de combustible et de comburant débouchant dans le corps de brûleur (2) selon une direction essentiellement tangentielle au corps de brûleur (2), de manière à pouvoir imprimer audit mélange un mouvement tourbillonnant symétrique au sein du corps de brûleur (2).

11. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de commande (10) destiné à piloter les débits d'injection en combustible et en comburant en fonction des signaux délivrgés par un capteur de température (9) situé dans le corps de brûleur (2) et par un capteur de pression indiquant la perte de charge due au colmatage par lesdites particules solides de ladite cartouche de filtration (5).

12. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le comburant est de l'air issu d'un turbocompresseur équipant ledit moteur.

13. Brûleur selon l'une des revendications precedentes, caractérisé en ce qu'un textile de ceramique (201), sous forme de mat, de tissu ou de feutre, est disposé
du côté de l'extrémité fermée du corps de brûleur (2) et au contact d'au moins un moyen électrique d'allumage (8, 80), ledit textile de céramique (201) étant apte à capter et à concentrer ledit mélange de manière à favoriser son allumage.

14. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au niveau de la paroi latérale le définissant en partie, un ou plusieurs orifices traversants (38, 40), débouchant au sein du corps du brûleur au dessus de l'element obturateur (3), destinés à permettre l'introduction au sein dudit corps d'une partie des gaz d'échappement.

15. Brûleur selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'un (40) au moins des orifices traversants, se prolonge au sein du brûleur par une canalisation (41), dont l'extrémité (42) est recourbée et dirigée en direction de l'élément obturateur (3).

16. Ligne d'échappement de moteur à combustion interne, comprenant au moins un orifice d'entrée des gaz issus de ladite combustion interne, au moins une cartouche de filtration (5) destinée à piéger les particules solides contenues dans lesdits gaz d'échappement dudit moteur et au moins un orifice d'échappement à
l'atmosphère desdits gaz situé en aval de ladite cartouche de filtration (5), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un brûleur selon l'une des revendications précédentes.

17. Ligne d'échappement selon la revendication 16, caractérisée en ce que le brûleur est disposé en amont de la cartouche de filtration (5), à l'interieur ou à
l'extérieur de ladite ligne d'échappement ou à proximité de ladite cartouche de filtration (5).

18. Ligne d'échappement selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce qu'elle comporte:
^~ au moins deux cartouches de filtration, ledit brûleur étant logé entre les deux cartouches de filtration;
^~ deux clapets (26) permettant d'arrêter les flux de gaz d'échappement parvenant respectivement à chaque cartouche de filtration, de manière à
brûler et/ou oxyder lesdites particules alternativement dans chaque cartouche de filtration.

19. Ligne d'échappement selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce qu'elle comporte un volet (39) rabattable sur la paroi externe du brûleur, afin d'induire l'introduction au sein de ce dernier de partie des gaz d'echappement.

20. Procédé de chauffage d'au moins une cartouche de filtration (5) des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne à une température supérieure à la température d'oxydation et/ou à la température de combustion des particules solides piégées dans ladite cartouche de filtration (5), au moyen d'un brûleur comprenant un corps de brûleur (2) présentant une symétrie de révolution, ledit corps de brûleur (2) présentant une extrémité fermée et présentant du côté opposé à ladite extrémité fermée une ouverture d'évacuation susceptible d'être reliée a une conduite d'evacuation desdits gaz d'échappement ;
caractérisé en ce qu'il consiste:
^~ à injecter, selon une direction essentiellement tangentielle au corps de brûleur (2), un mélange de combustible et de comburant, de manière à
imprimer audit mélange un mouvement tourbillonnant au sein du corps de brûleur (2) ;
~^ à alimenter en courant un moyen électrique d'allumage (8) positionné au sein du corps de brûleur (2), de manière à allumer ledit mélange, ledit corps de brûleur (2) comprenant un élément obturateur (3, 18) obstruant une partie substantielle du corps de brûleur (2) de manière à limiter les turbulences susceptibles d'être engendrées par lesdits gaz d'échappement sur les écoulements de fluides au sein du volume du corps de brûleur (2) délimité par ledit élément obturateur (3, 18) ;
~ à interrompre l'injection de mélange après que ladite température d'oxydation et/ou ladite température de combustion a(ont) été atteinte(s) pendant une durée fonction de paramètres tels que la charge supportée par le moteur et la perte de charge due au colmatage du médium filtrant par ces particules solides.

21. Procédé de chauffage selon la revendication 17, caractérisé en ce que le combustible et le comburant sont mélanges selon des proportions stoechiométriques.

22. Machine a régénérer les cartouches de filtration de filtres à particules, caractérisée en ce qu'elle comporte un brûleur selon l'une des revendications à 13 et un emplacement destineé à recevoir au moins une cartouche de filtration (29) à régénérer.