FR3106368A1 - VEHICLE CATALYTIC CONTAINER INTENDED TO REDUCE POLLUTANT EMISSIONS - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un pot catalytique (1) de véhicule comportant : Un catalyseur (2) présentant un axe longitudinal (X), Une virole interne (3) entourant ledit catalyseur (2), Une virole externe (6) entourant ladite virole interne (3), la virole externe (6) et la virole interne (3) étant espacée l’une de l’autre de sorte à former entre elles un espace annulaire (9), Un premier flasque (10) solidaire de ladite virole interne (3) et de ladite virole externe (6), un deuxième flasque (11) solidaire de ladite virole interne (3) et de ladite virole externe (6), un dispositif de chauffage (13), ledit dispositif de chauffage (13) étant disposé dans ledit espace annulaire (9). Figure 1The invention relates to a catalytic converter (1) for a vehicle comprising: a catalyst (2) having a longitudinal axis (X), an inner shell (3) surrounding said catalyst (2), an outer shell (6) surrounding said inner shell (3), the outer shell (6) and the inner shell (3) being spaced from one another so as to form between them an annular space (9), A first flange (10) integral with said inner shell (3) and said outer shell (6), a second flange (11) integral with said inner shell (3) and said outer shell (6), a heating device (13), said heating device (13) being disposed in said annular space (9). Figure 1
Description
Un aspect de l’invention se rapporte à un pot catalytique de véhicule permettant de réduire les émissions de polluants lors des phases de roulage moteur à froid du véhicule, notamment automobile. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule, notamment automobile, muni d’un tel pot catalytique.One aspect of the invention relates to a vehicle catalytic converter making it possible to reduce pollutant emissions during cold engine driving phases of the vehicle, in particular an automobile. Another aspect of the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, equipped with such a catalytic converter.
Il est connu de l’état de la technique des dispositifs de dépollution des gaz d’échappement des moteurs de véhicule automobile munis de moyens de chauffage. La demande de brevet FR 2986561 A1 décrit un exemple d’un tel dispositif de dépollution. On peut apercevoir sur les figures de cette demande de brevet, un module de stockage de réducteur gazeux muni de réservoirs de matériau de stockage sous forme de plusieurs cartouches, chacune munie de moyens de chauffage dont l’alimentation électrique est commandée par des moyens de pilotage du type électronique. Ces moyens de chauffages entourent une partie de l’enveloppe externe des cartouches et sont pilotés en température par les moyens de pilotage. En chauffant, les moyens de chauffage viennent chauffer le matériau de stockage à travers la paroi des cartouches et permettent ainsi de piloter la désorption d’un agent réducteur au moment approprié. Il est en outre prévu des moyens pour solidariser mécaniquement les moyens de chauffage à un bâti supportant également les cartouches. Les cartouches et les moyens de chauffage sont implantés sous le châssis d’un véhicule et sont recouverts par un carter. L’assemblage particulier offre la possibilité de remplacer les cartouches sans qu’il ne soit nécessaire de démonter les moyens de chauffage.It is known from the state of the art of exhaust gas pollution control devices from motor vehicle engines equipped with heating means. Patent application FR 2986561 A1 describes an example of such a pollution control device. It can be seen in the figures of this patent application, a gaseous reducer storage module provided with storage material reservoirs in the form of several cartridges, each provided with heating means whose electrical supply is controlled by control means of the electronic type. These heating means surround part of the external casing of the cartridges and are controlled in temperature by the control means. By heating, the heating means heat the storage material through the wall of the cartridges and thus make it possible to control the desorption of a reducing agent at the appropriate time. Means are also provided for mechanically securing the heating means to a frame also supporting the cartridges. The cartridges and the heating means are installed under the chassis of a vehicle and are covered by a casing. The particular assembly offers the possibility of replacing the cartridges without it being necessary to disassemble the heating means.
Si ces diverses solutions proposées dans l’état de la technique peuvent êtres utilisées pour des modules de stockage de réducteur gazeux, elles ne sont en revanche pas adaptées pour une application à un pot catalytique. En effet, aucun carter de protection n’étant disposé sous le véhicule, l’application d’une telle technologie à un pot catalytique serait source de détériorations importantes des moyens de chauffage du pot catalytique.If these various solutions proposed in the state of the art can be used for gaseous reducer storage modules, they are however not suitable for an application to a catalytic converter. Indeed, since no protective casing is placed under the vehicle, the application of such technology to a catalytic converter would be a source of significant damage to the heating means of the catalytic converter.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un pot catalytique de véhicule destiné à réduire efficacement les polluants des gaz d’échappement tout en assurant une durabilité importante du pot catalytique et de ses éléments constitutifs.The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a vehicle catalytic converter intended to effectively reduce exhaust gas pollutants while ensuring significant durability of the catalytic converter and its constituent elements.
A cette fin, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un pot catalytique de véhicule comportant:
- Un catalyseur présentant un axe longitudinal,
- Une virole interne entourant le catalyseur,
- Une virole externe entourant la virole interne, la virole externe et la virole interne étant espacée l’une de l’autre de sorte à former entre elles un espace annulaire,
- Un premier flasque solidaire de la virole interne et de la virole externe,
- un deuxième flasque solidaire de la virole interne et de la virole externe, le premier flasque et le deuxième flasque étant espacés l’un de l’autre selon l’axe longitudinal.
- un dispositif de chauffage, le dispositif de chauffage étant disposé dans l’espace annulaire et entre le premier flasque et le deuxième flasque.
- A catalyst having a longitudinal axis,
- An internal shroud surrounding the catalytic converter,
- An outer shroud surrounding the inner shroud, the outer shroud and the inner shroud being spaced apart from each other so as to form an annular space therebetween,
- A first flange integral with the inner shroud and the outer shroud,
- a second flange integral with the inner shroud and the outer shroud, the first flange and the second flange being spaced from each other along the longitudinal axis.
- a heating device, the heating device being arranged in the annular space and between the first flange and the second flange.
Grâce à l’invention, et plus particulièrement au dispositif de chauffage, il est possible de préchauffer le catalyseur de manière à réduire les polluants des gaz d’échappement lorsque le moteur thermique est encore froid, par exemple au démarrage. En outre, le dispositif de chauffage est avantageusement positionné dans un espace isolé du catalyseur et de l’extérieur de sorte que le dispositif de chauffage est protégé non seulement des gaz d’échappement, mais également de l’environnement extérieur. En d’autres termes, les moyens de chauffage du catalyseur sont protégés des chocs et agressions extérieures. Cet agencement permet d’augmenter la durabilité du dispositif de chauffage.Thanks to the invention, and more particularly to the heating device, it is possible to preheat the catalyst so as to reduce the pollutants of the exhaust gases when the internal combustion engine is still cold, for example at start-up. Furthermore, the heating device is advantageously positioned in a space isolated from the catalyst and from the outside so that the heating device is protected not only from the exhaust gases, but also from the external environment. In other words, the catalyst heating means are protected from shocks and external attacks. This arrangement makes it possible to increase the durability of the heating device.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le pot catalytique de véhicule selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.In addition to the characteristics which have just been mentioned in the previous paragraph, the vehicle catalytic converter according to one aspect of the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.
Selon un aspect de l’invention, une ouverture est ménagée dans la virole externe, le pot catalytique comportant en outre une trappe de fermeture de l’ouverture. Ainsi, en cas de défaillance du dispositif de chauffage, l’ouverture ménagée dans la virole externe permet ainsi à un opérateur d’accéder au dispositif de chauffage de manière à pouvoir le remplacer sans qu’il ne soit nécessaire de démonter l’ensemble du pot catalytique.According to one aspect of the invention, an opening is provided in the outer shroud, the catalytic converter further comprising a flap for closing the opening. Thus, in the event of failure of the heating device, the opening made in the outer shroud thus allows an operator to access the heating device so as to be able to replace it without it being necessary to dismantle the entire catalytic converter.
Selon un aspect de l’invention, le pot catalytique comporte un élément compressible ignifugé, l’élément compressible ignifugé étant au moins en partie comprimé entre le dispositif de chauffage et la virole externe. Il s’ensuit que le dispositif de chauffage est plaqué contre la surface externe de la virole interne et est ainsi maintenu en position. En outre, comme le dispositif de chauffage est plaqué au contact de la virole interne, la chaleur se propage efficacement dans la virole interne, puis dans le catalyseur.According to one aspect of the invention, the catalytic converter comprises a compressible flame-retardant element, the compressible flame-retardant element being at least partially compressed between the heating device and the outer shroud. It follows that the heating device is pressed against the outer surface of the inner shroud and is thus held in position. Furthermore, as the heating device is placed in contact with the inner shroud, the heat is propagated efficiently in the inner shroud, then in the catalyst.
Selon un aspect de l’invention, l’élément compressible ignifugé est en outre réfractaire à la chaleur. De ce fait, la chaleur émise par le dispositif de chauffage est contenue à l’intérieur du pot catalytique et réchauffe efficacement le catalyseur.According to one aspect of the invention, the fireproof compressible element is also refractory to heat. As a result, the heat emitted by the heater is contained inside the catalytic converter and effectively heats the catalyst.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de chauffage entoure au moins une portion de la virole interne.According to one aspect of the invention, the heating device surrounds at least a portion of the inner shroud.
Selon un aspect de l’invention, le pot catalytique comporte au moins deux dispositifs de chauffage. Ainsi, les dimensions du dispositif de chauffage sont telles, que suivant les dimensions du catalyseur, il est possible d’adapter le nombre de dispositifs de chauffage au catalyseur.According to one aspect of the invention, the catalytic converter comprises at least two heating devices. Thus, the dimensions of the heater are such that, depending on the dimensions of the catalyst, it is possible to adapt the number of heaters to the catalyst.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de chauffage est disposé sur la longueur totale du catalyseur. Cette caractéristique permet de réchauffer la longueur totale du catalyseur et augmente de ce fait son efficacité.According to one aspect of the invention, the heating device is arranged over the total length of the catalyst. This characteristic makes it possible to heat the total length of the catalyst and thereby increases its efficiency.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de chauffage est une résistance chauffante ou un réseau de résistances chauffantes. Un tel dispositif de chauffage est simple à mettre en œuvre et ne nécessite aucun élément complexe, comme par exemple une pompe de circulation.According to one aspect of the invention, the heating device is a heating resistor or a network of heating resistors. Such a heating device is simple to implement and does not require any complex element, such as for example a circulation pump.
Selon un aspect de l’invention, la virole interne est une virole à bords tombés. Dans cette mise en œuvre, le premier flasque est formé par un premier bord tombé disposé à une première extrémité circonférentielle de la virole interne et le deuxième flasque est formé par un deuxième bord tombé disposé à une deuxième extrémité circonférentielle de la virole interne. Cette caractéristique permet de diminuer le nombre de pièces nécessaires pour fermer axialement l’espace annulaire.According to one aspect of the invention, the inner shroud is a flanged shroud. In this implementation, the first flange is formed by a first flange disposed at a first circumferential end of the inner shroud and the second flange is formed by a second flange disposed at a second circumferential end of the inner shroud. This feature makes it possible to reduce the number of parts required to axially close the annular space.
Un autre aspect de l’invention concerne un véhicule comportant un pot catalytique selon l’une au moins des réalisations de l’invention précitée, le véhicule comportant en outre:Another aspect of the invention relates to a vehicle comprising a catalytic converter according to at least one of the embodiments of the aforementioned invention, the vehicle further comprising:
un dispositif de programmation d’un horaire de préchauffage du catalyseur,a device for programming a catalyst preheating schedule,
une sonde de température construite et agencée pour mesurer la température du dispositif de chauffage,a temperature probe constructed and arranged to measure the temperature of the heating device,
un dispositif de pilotage automatique du dispositif de chauffage fonction dudit horaire de préchauffage programmé et de la température du dispositif de chauffage mesurée.a device for automatically controlling the heating device according to said programmed preheating schedule and the temperature of the measured heating device.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.
La figure 1 montre une représentation schématique d’un pot catalytique de véhicule conforme à une mise en œuvre de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le pot catalytique 1 comporte un catalyseur 2 supporté par une virole interne 3. Le catalyseur 2 présente un axe longitudinal X (autrement dit un axe de révolution). Le catalyseur 2 peut par exemple être emmanché en force dans la virole interne 3. Dans ce cas, la surface externe 4 du catalyseur 2 est au contact de la surface interne 5 de la virole interne 3.Figure 1 shows a schematic representation of a vehicle catalytic converter according to one implementation of the invention. In this implementation, the catalytic converter 1 comprises a catalyst 2 supported by an internal shroud 3. The catalyst 2 has a longitudinal axis X (in other words an axis of revolution). Catalyst 2 can for example be force-fitted into inner shroud 3. In this case, outer surface 4 of catalyst 2 is in contact with inner surface 5 of inner shroud 3.
Le pot catalytique 1 comporte en outre une virole externe 6 entourant la virole interne 3. Elles sont espacées l’une de l’autre de sorte à former entre elles un espace annulaire 9. Plus particulièrement, la surface interne 7 de la virole externe 6 et la surface externe 8 de la virole interne 3 sont espacées l’une de l’autre de sorte à former entre elles un espace annulaire 9. Dans un exemple de réalisation, la virole interne 3 et la virole externe 6 sont coaxiales avec l’axe longitudinal X. En outre, la virole interne 3 présente un diamètre inférieur au diamètre de la virole externe 6. Cet agencement permet de former l’espace annulaire 9.The catalytic converter 1 further comprises an outer shroud 6 surrounding the inner shroud 3. They are spaced apart so as to form between them an annular space 9. More particularly, the inner surface 7 of the outer shroud 6 and the outer surface 8 of the inner shroud 3 are spaced apart so as to form between them an annular space 9. In an exemplary embodiment, the inner shroud 3 and the outer shroud 6 are coaxial with the longitudinal axis X. In addition, the inner shroud 3 has a diameter smaller than the diameter of the outer shroud 6. This arrangement makes it possible to form the annular space 9.
Le pot catalytique 1 comporte également un premier flasque 10 solidaire de la virole interne 3 et de la virole externe 6. Le pot catalytique 1 comporte en outre un deuxième flasque 11 solidaire de la virole interne 3 et de la virole externe 6. On entend par solidaire le fait que le premier flasque 10 et le deuxième flasque 11 sont liés mécaniquement à la virole interne 3 et à la virole externe 6. Par exemple, les premier et deuxième flasques 10 et 11 peuvent être soudés 12, clipsés ou encore vissés sur la virole interne 3 et sur la virole externe 6.The catalytic converter 1 also comprises a first flange 10 integral with the inner shroud 3 and the outer shroud 6. The catalytic converter 1 further comprises a second flange 11 integral with the inner shroud 3 and the outer shroud 6. the fact that the first flange 10 and the second flange 11 are mechanically linked to the inner shroud 3 and to the outer shroud 6. For example, the first and second flanges 10 and 11 can be welded 12, clipped or even screwed onto the inner shroud 3 and on the outer shroud 6.
Dans cet exemple de réalisation, le premier flasque 10 est formé par un premier anneau plat dont la surface circonférentielle interne est soudée à la virole interne 3 et la surface circonférentielle externe est soudée à la virole externe 6. Le deuxième flasque 11 est quant à lui formé par un deuxième anneau plat dont la surface circonférentielle interne est soudée à la virole interne 3 et la surface circonférentielle externe est soudée à la virole externe 6In this embodiment, the first flange 10 is formed by a first flat ring, the inner circumferential surface of which is welded to the inner shroud 3 and the outer circumferential surface is welded to the outer shroud 6. The second flange 11 is itself formed by a second flat ring, the inner circumferential surface of which is welded to the inner shroud 3 and the outer circumferential surface is welded to the outer shroud 6
Il convient de noter que le premier flasque 10 et le deuxième flasque 11 sont espacés l’un de l’autre selon l’axe longitudinal X. En d’autres termes, le premier flasque 10 et le deuxième flasque 11 sont espacés axialement entre eux et ferment axialement l’espace annulaire 9. Selon des modes de réalisation, l’espace annulaire peut présenter une section circulaire ou ovale.It should be noted that the first flange 10 and the second flange 11 are spaced from each other along the longitudinal axis X. In other words, the first flange 10 and the second flange 11 are spaced axially from each other. and axially close the annular space 9. According to embodiments, the annular space may have a circular or oval section.
Le pot catalytique 1 comporte un dispositif de chauffage 13. Le dispositif de chauffage 13 est disposé dans l’espace annulaire 9 formé par la virole interne 3 et la virole externe 6 et entre le premier flasque 10 et le deuxième flasque 11. Ainsi, le dispositif de chauffage 13 est isolé des flux des gaz d’échappement.The catalytic converter 1 comprises a heating device 13. The heating device 13 is arranged in the annular space 9 formed by the inner shroud 3 and the outer shroud 6 and between the first flange 10 and the second flange 11. Thus, the heating device 13 is isolated from the flow of exhaust gases.
Le dispositif de chauffage 13 peut être formé par une résistance chauffante ou par un réseau de résistances chauffantes, également dénommé nappe chauffante électrique. Le dispositif de chauffage 13 est relié électriquement au réseau électrique du véhicule. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de chauffage 13 est disposé sur la longueur totale du catalyseur 2.The heating device 13 can be formed by a heating resistor or by a network of heating resistors, also called electric heating mat. The heating device 13 is electrically connected to the electrical network of the vehicle. In this exemplary embodiment, the heating device 13 is arranged over the total length of the catalyst 2.
Le pot catalytique 1 comporte en outre, un cône d’entrée 14 et un cône de sortie 15 des gaz d’échappement. Ainsi, le flux des gaz d’échappement 16 s’insère dans le cône d’entrée 14, traverse le catalyseur 2 pour ensuite sortir via le cône de sortie 15. Etant disposé dans un espace fermé constitué par une virole interne 3, une virole externe 6, un premier flasque 10 et un deuxième flasque 11, le dispositif de chauffage 13 n’est jamais en contact avec le flux des gaz d’échappement.The catalytic converter 1 further comprises an inlet cone 14 and an outlet cone 15 for the exhaust gases. Thus, the flow of exhaust gases 16 is inserted into the inlet cone 14, crosses the catalyst 2 to then exit via the outlet cone 15. Being placed in a closed space constituted by an internal shroud 3, a shroud external 6, a first flange 10 and a second flange 11, the heating device 13 is never in contact with the flow of exhaust gases.
Le pot catalytique 1 est donc équipé d’un dispositif de chauffage 13 électrique qui est piloté par le système de contrôle du véhicule (non illustré). Le dispositif de chauffage 13 est également connecté au réseau électrique du véhicule (non illustré). La montée en température du dispositif de chauffage 13 induit une montée en température du catalyseur 2. La montée en température s’effectue par convection thermique du dispositif de chauffage 13 vers le catalyseur 2. Cette montée en température est pilotée par le système de contrôle du véhicule et permet d’atteindre la température optimum de fonctionnement du catalyseur 2. Ainsi en température, les polluants émis par le moteur à froid sont piégés ou supprimés par le catalyseur 2.The catalytic converter 1 is therefore fitted with an electric heating device 13 which is controlled by the vehicle control system (not shown). The heating device 13 is also connected to the electrical network of the vehicle (not shown). The rise in temperature of the heating device 13 induces a rise in temperature of the catalyst 2. The rise in temperature takes place by thermal convection from the heating device 13 towards the catalyst 2. This rise in temperature is controlled by the control system of the vehicle and makes it possible to reach the optimum operating temperature of catalyst 2. Thus, in terms of temperature, the pollutants emitted by the cold engine are trapped or eliminated by catalyst 2.
La figure 2 illustre de façon schématique un exemple de réalisation d’une virole interne que comporte un pot catalytique 1 de véhicule conforme à l’invention. Dans cette mise en œuvre, la virole interne 3 est une virole à bords tombés. En d’autres termes, le premier flasque 10 est formé par un premier bord tombé circonférentiel à une extrémité de la virole interne 3 et le deuxième flasque 11 est formé par un deuxième bord tombé circonférentiel à l’autre des extrémités de la virole interne 3. Cet agencement particulier facilite l’assemblage des éléments du pot catalytique 1.FIG. 2 schematically illustrates an embodiment of an inner shroud that comprises a catalytic converter 1 of a vehicle according to the invention. In this implementation, the inner shroud 3 is a flanged shroud. In other words, the first flange 10 is formed by a first circumferential flange at one end of the inner shroud 3 and the second flange 11 is formed by a second circumferential flange at the other end of the inner shroud 3 This particular arrangement facilitates the assembly of the elements of the catalytic converter 1.
La figure 3 représente de façon schématique un exemple de réalisation d’une ouverture ménagée dans une virole externe d’un pot catalytique de véhicule conforme à l’invention. Cette ouverture 17 permet l’introduction du dispositif de chauffage 13 au sein de l’espace annulaire 9 formé entre la virole interne et la virole externe 6. Le raccordement électrique 18 du dispositif de chauffage 13 avec le réseau électrique du véhicule peut être réalisé au travers de cette ouverture 17. Ainsi, en cas de défaillance, il est possible de remplacer le dispositif de chauffage 13 sans qu’il ne soit nécessaire de démonter le pot catalytique 1.FIG. 3 schematically represents an embodiment of an opening made in an outer shroud of a vehicle catalytic converter according to the invention. This opening 17 allows the introduction of the heating device 13 within the annular space 9 formed between the inner shroud and the outer shroud 6. The electrical connection 18 of the heating device 13 with the electrical network of the vehicle can be made at the through this opening 17. Thus, in the event of a failure, it is possible to replace the heating device 13 without it being necessary to dismantle the catalytic converter 1.
La figure 4 représente de façon schématique une trappe de fermeture obstruant une ouverture ménagée dans une virole externe telle qu’illustrée à la figure3. Dans ce cas, le pot catalytique 1 comporte une trappe de fermeture 19 de l’ouverture 17. Cette trappe de fermeture 19 peut par exemple être solidarisée à la virole externe 6 par vissage 20 ou tout autre moyen. Ainsi, le dispositif de chauffage est non seulement isolé du flux des gaz d’échappement mais également de l’environnement extérieur, à savoir la poussière, la boue, ou encore les cailloux. Cette trappe de fermeture 19 est démontable de façon à pouvoir permettre l’accès au dispositif de chauffage 13 en vue de le remplacer voire de le réparer en cas de défaillance. Le dispositif de chauffage 13 peut par exemple être assemblé par vissage au pot catalytique 1. Le raccordement électrique 18 du dispositif de chauffage 13 au réseau électrique du véhicule peut s’effectuer par un orifice ménagé dans la trappe de fermeture 19.Figure 4 schematically shows a closing hatch obstructing an opening made in an outer shroud as shown in Figure 3. In this case, the catalytic converter 1 comprises a closing flap 19 of the opening 17. This closing flap 19 can for example be secured to the outer shroud 6 by screwing 20 or any other means. Thus, the heating device is not only isolated from the flow of exhaust gases but also from the external environment, namely dust, mud, or stones. This closing hatch 19 is removable so as to be able to allow access to the heating device 13 with a view to replacing it or even repairing it in the event of a failure. The heating device 13 can for example be assembled by screwing to the catalytic converter 1. The electrical connection 18 of the heating device 13 to the electrical network of the vehicle can be made through an orifice made in the closing flap 19.
La figure 5 représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un pot catalytique conforme à une mise en œuvre de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le pot catalytique 1 comporte un élément compressible ignifugé 21. L’élément compressible ignifugé 21 est au moins en partie comprimé entre la surface externe 22 du dispositif de chauffage 13 et la surface interne 7 de la virole externe 6. Cet élément compressible ignifugé 21 permet de plaquer le dispositif de chauffage 13 au contact de la virole interne 3 de manière à ce que la chaleur puisse se propager efficacement dans la virole interne 3, puis dans le catalyseur 2. Cet élément compressible ignifugé 21 permet en outre de maintenir en position le dispositif de chauffage 13. En effet, dans une mise en œuvre, le dispositif de chauffage 13 peut être positionné autour de la virole interne 3 et maintenu en position par cet élément compressible ignifugé 21.FIG. 5 schematically represents an embodiment of a catalytic converter according to an implementation of the invention. In this implementation, the catalytic converter 1 comprises a compressible flame-retardant element 21. The compressible flame-retardant element 21 is at least partially compressed between the outer surface 22 of the heating device 13 and the inner surface 7 of the outer shroud 6. This compressible fireproof element 21 makes it possible to place the heating device 13 in contact with the inner shroud 3 so that the heat can propagate effectively in the inner shroud 3, then in the catalyst 2. This compressible fireproof element 21 allows in in addition to holding the heating device 13 in position. Indeed, in one implementation, the heating device 13 can be positioned around the inner shroud 3 and held in position by this fireproof compressible element 21.
L’élément compressible ignifugé 21 peut en outre être réfractaire à la chaleur. Ainsi, la chaleur émise par le dispositif de chauffage 13 est orientée vers le centre du catalyseur 2. Cette caractéristique permet d’éviter des déperditions de chaleur à l’extérieur de la virole externe 3.The fireproof compressible element 21 can also be refractory to heat. Thus, the heat emitted by the heating device 13 is directed towards the center of the catalyst 2. This feature makes it possible to avoid heat loss outside the outer shroud 3.
La figure 6 représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un pot catalytique conforme à une mise en œuvre de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le dispositif de chauffage 13 entoure seulement une portion de la virole interne 3. Un tel agencement permet de réduire le coût du pot catalytique et en outre de faciliter l’assemblage de ce dernier.FIG. 6 schematically represents an embodiment of a catalytic converter according to an implementation of the invention. In this implementation, the heating device 13 surrounds only a portion of the inner shroud 3. Such an arrangement makes it possible to reduce the cost of the catalytic converter and also to facilitate the assembly of the latter.
La figure 7 représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un pot catalytique conforme à une mise en œuvre de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le dispositif de chauffage 13 entoure la totalité de la virole interne 3. Ainsi, la chaleur est uniformément répartie autour du catalyseur 2.FIG. 7 schematically represents an embodiment of a catalytic converter according to an implementation of the invention. In this implementation, the heating device 13 surrounds the entire inner shroud 3. Thus, the heat is evenly distributed around the catalyst 2.
La figure 8 représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un pot catalytique conforme à une mise en œuvre de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le pot catalytique 1 comporte trois dispositifs de chauffage 13. Les trois dispositifs de chauffage 13 sont maintenus en position par un élément compressible ignifugé 21. Ainsi, il est possible d’utiliser un même type de dispositif de chauffage 13 pour des pots catalytiques présentant des dimensions différentes.FIG. 8 schematically represents an embodiment of a catalytic converter according to an implementation of the invention. In this implementation, the catalytic converter 1 comprises three heating devices 13. The three heating devices 13 are held in position by a fireproof compressible element 21. Thus, it is possible to use the same type of heating device 13 for catalytic converters with different dimensions.
La figure 9 représente de façon schématique un exemple de véhicule automobile équipé d’un pot catalytique conforme à une réalisation de l’invention. Dans cette mise en œuvre, le véhicule 23 comporte un pot catalytique 1 conforme à l’une au moins des réalisations présentées à l’appui des figures 1 à 8 précédentes. Le véhicule 23 comporte en outreun dispositif de programmation 24 d’un horaire de préchauffage du catalyseur 2. Ainsi, une première étape de programmation via une interface homme-machine est réalisée par un utilisateur du véhicule. Dans une mise en œuvre de réalisation différente, cette première étape peut être réalisée par un algorithme d’apprentissage (ou intelligence artificielle) des habitudes de l’utilisateur qui après analyse du rythme et cycle de démarrage anticipera le préchauffage du catalyseur. Par exemple, si l’utilisateur démarre son véhicule tous les matins à la même heure, alors l’algorithme d’apprentissage programmera un horaire de préchauffage du catalyseur sans que l’utilisateur n’ait à intervenir.FIG. 9 schematically represents an example of a motor vehicle fitted with a catalytic converter in accordance with one embodiment of the invention. In this implementation, the vehicle 23 comprises a catalytic converter 1 conforming to at least one of the embodiments presented in support of the preceding figures 1 to 8. The vehicle 23 further comprises a device 24 for programming a preheating schedule for the catalyst 2. Thus, a first programming step via a man-machine interface is carried out by a user of the vehicle. In a different embodiment, this first step can be carried out by a learning algorithm (or artificial intelligence) of the user's habits which, after analyzing the rhythm and start-up cycle, will anticipate the preheating of the catalyst. For example, if the user starts his vehicle every morning at the same time, then the learning algorithm will program a catalyst preheating schedule without the user having to intervene.
Le véhicule 23 comporte en outre une sonde de température 25 construite et agencée pour mesurer la température du dispositif de chauffage 13. Cette sonde de température 25 permet de mesurer la température du catalyseur 2.The vehicle 23 further comprises a temperature sensor 25 built and arranged to measure the temperature of the heating device 13. This temperature sensor 25 makes it possible to measure the temperature of the catalyst 2.
Le véhicule comporte également un dispositif de pilotage automatique 26 du dispositif de chauffage 13 fonction de l’horaire de préchauffage programmé par l’utilisateur ou l’intelligence artificielle et de la température du dispositif de chauffage 13 mesurée par la sonde de température 25. Ainsi, par exemple, dans un intervalle temporel prédéterminé, par exemple 5 minutes avant le démarrage à froid du moteur thermique, le dispositif de pilotage automatique 26 du dispositif de chauffage déclenche l’alimentation électrique du dispositif de chauffage 13 de manière à préchauffer le catalyseur 2 préalablement au démarrage du moteur thermique du véhicule 23. La sonde de température 25 informe le dispositif de pilotage automatique 26 de la température du catalyseur 2 afin que le dispositif de pilotage automatique 26 puisse réguler efficacement en température le catalyseur 2.The vehicle also comprises an automatic piloting device 26 of the heating device 13 depending on the preheating schedule programmed by the user or artificial intelligence and the temperature of the heating device 13 measured by the temperature sensor 25. Thus , for example, in a predetermined time interval, for example 5 minutes before the cold start of the heat engine, the automatic control device 26 of the heating device triggers the electrical supply of the heating device 13 so as to preheat the catalyst 2 prior to the starting of the heat engine of the vehicle 23. The temperature sensor 25 informs the automatic pilot device 26 of the temperature of the catalyst 2 so that the automatic pilot device 26 can effectively regulate the temperature of the catalyst 2.
D’une manière générale, le pot catalytique selon les aspects de l’invention présentés ci-dessus permet de protéger le dispositif de chauffage des gaz d’échappement en le plaçant dans un volume isolé et permet en outre la montée en température du catalyseur par convection thermique. La trappe de fermeture offre un accès permettant le remplacement du dispositif de chauffage sans imposer un remplacement complet du pot catalytique. Cet agencement permet de réduire très fortement les polluants pendant les phases de roulage moteur à froid du véhicule. La préchauffe du catalyseur est en effet assurée par un dispositif de chauffage et ne nécessite aucun élément complémentaire comme par exemple une pompe de circulation.In general, the catalytic converter according to the aspects of the invention presented above makes it possible to protect the device for heating the exhaust gases by placing it in an isolated volume and also allows the temperature rise of the catalyst by thermal convection. The closing hatch provides access allowing the replacement of the heating device without imposing a complete replacement of the catalytic converter. This arrangement makes it possible to greatly reduce the pollutants during the cold engine running phases of the vehicle. The preheating of the catalyst is in fact ensured by a heating device and does not require any additional element such as for example a circulation pump.
Claims (10)
- Un catalyseur (2) présentant un axe longitudinal (X),
- Une virole interne (3) entourant ledit catalyseur (2),
- ledit pot catalytique (1) étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre:
- Une virole externe (6) entourant ladite virole interne (3), ladite virole externe (6) et ladite virole interne (3) étant espacée l’une de l’autre de sorte à former entre elles un espace annulaire (9),
- Un premier flasque (10) solidaire de ladite virole interne (3) et de ladite virole externe (6),
- un deuxième flasque (11) solidaire de ladite virole interne (3) et de ladite virole externe (6), ledit premier flasque (10) et ledit deuxième flasque (11) étant espacés l’un de l’autre selon ledit axe longitudinal (X),
- un dispositif de chauffage (13), ledit dispositif de chauffage (13) étant disposé dans ledit espace annulaire (9) et entre ledit premier flasque (10) et ledit deuxième flasque (11).
- A catalyst (2) having a longitudinal axis (X),
- An inner shroud (3) surrounding said catalyst (2),
- said catalytic converter (1) being characterized in that it further comprises:
- An outer shroud (6) surrounding said inner shroud (3), said outer shroud (6) and said inner shroud (3) being spaced from each other so as to form between them an annular space (9),
- A first flange (10) integral with said inner shroud (3) and said outer shroud (6),
- a second flange (11) integral with said inner shroud (3) and said outer shroud (6), said first flange (10) and said second flange (11) being spaced apart along said longitudinal axis ( X),
- a heater (13), said heater (13) being disposed in said annular space (9) and between said first flange (10) and said second flange (11).
- un dispositif de programmation (24) d’un horaire de préchauffage du catalyseur (2),
- une sonde de température (25) construite et agencée pour mesurer la température du dispositif de chauffage (13),
- un dispositif de pilotage automatique (26) dudit dispositif de chauffage (13) fonction dudit horaire de préchauffage programmé et de la température dudit dispositif de chauffage (13) mesurée.
- a device (24) for programming a preheating schedule for the catalyst (2),
- a temperature sensor (25) constructed and arranged to measure the temperature of the heating device (13),
- an automatic piloting device (26) of said heating device (13) according to said programmed preheating schedule and the temperature of said heating device (13) measured.
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