WO2019063368A1 - Procédé de réduction catalytique sélective avec désorption d'ammoniac à partir d'une cartouche dans une ligne d'échappement - Google Patents

Procédé de réduction catalytique sélective avec désorption d'ammoniac à partir d'une cartouche dans une ligne d'échappement Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a selective catalytic reduction process with desorption of ammonia from a cartridge in a motor vehicle engine exhaust line.
  • the selective catalytic reduction system For the depollution of nitrogen oxides or NOx, it is therefore frequently used a selective catalytic reduction system known by the French abbreviation RCS corresponding to the abbreviation of SCR for "selective catalytic reduction". Subsequently, in the present application, the selective catalytic reduction system may also be cited by its abbreviation RCS as the nitrogen oxides may be cited under their abbreviation NOx and ammonia under its chemical formula NH3.
  • RCS system There are mainly two types of RCS system.
  • a liquid reducing agent is used to be introduced in predefined quantities and by consecutive injections into an exhaust line of a motor vehicle.
  • This reducing agent depollution effects the treatment of NOx present in the exhaust line of the engine of the motor vehicle.
  • This reducing agent SCR is frequently ammonia or a precursor of ammonia, for example urea or a derivative of urea, especially a mixture known under the trademark Adblue®.
  • a second type of RCS system it is at least one ammonia storage cartridge, the ammonia being advantageously chemically stored, which delivers the ammonia by desorption while being heated.
  • electric heating means are provided for the desorption of ammonia.
  • This first state of the art has the disadvantage of requiring heating means, preferably electric, the cartridge or each of the cartridges. This increases the cost of such a cartridge RCS system, especially since the heating is done from outside the cartridge with energy losses.
  • the power of the heating means is by the vehicle battery or the alternator, which can reduce the battery charge and be a loss of electrical power.
  • US-A-2016/169074 discloses a second state of the art combining a RCS system for a heat engine with an ammonia storage cartridge.
  • the RCS system includes an injector disposed in the exhaust line and configured to inject a reducing agent into the exhaust stream.
  • the exhaust line may comprise a branch mounted in parallel with a main line line downstream of the injector.
  • a valve is disposed in the bypass branch to pass or prevent the exhaust gas from passing into the bypass branch.
  • a storage device in the form of an ammonia storage cartridge is disposed in the branch branch and is configured to store ammonia taken from the exhaust gas.
  • the RCS system may also include a control module configured to selectively actuate the valve and store or not ammonia in the cartridge.
  • This document is therefore directed to a SCR system by injection of a reducing agent, that is to say of the first type, the cartridge being added to store a quantity of ammonia temporarily in the line and not being the first and only source of ammonia supply.
  • a reducing agent that is to say of the first type
  • the cartridge being added to store a quantity of ammonia temporarily in the line and not being the first and only source of ammonia supply.
  • the role of this cartridge is to provide faster ammonia at the beginning of the cycle or during low temperature runs for catalytic reduction and is not to be the main source of ammonia injected into the line.
  • the problem underlying the present invention is, for a selective catalytic reduction system with one or more storage cartridges as sources of ammonia in a motor vehicle engine exhaust line, to perform a Desorption of ammonia as accurately as the amount of ammonia necessary to reduce the nitrogen oxides then present in the exhaust gas from the engine through the exhaust line.
  • EP 2 944 779 A1 which relates to an exhaust system of an internal combustion engine for the aftertreatment of exhaust gas comprising an exhaust pipe from an exhaust manifold of the internal combustion engine, a tank for the collection of a number of solid matrices capable of storing ammonia, a distribution pipe ammonia coming from the reservoir and leading to the exhaust duct, and a supply circuit of a heating fluid to the reservoir, designed to allow heat exchange of the heating fluid to the number of solid matrices capable of storing ammonia, wherein the supply circuit comprises a bypass valve which is adapted to adjust the amount of heating fluid supplied to the tank.
  • This document shows a specific line for introducing ammonia into the exhaust line and an additional separate pipe for reintroducing the exhaust gases into the exhaust line. As shown in FIG. 1, the bypass tap of the exhaust gases is upstream of the oxidation catalyst / particulate filter.
  • the present invention proposes to improve the existing devices.
  • the present invention relates to a selective catalytic reduction process operating by desorption of ammonia from at least one storage cartridge in an exhaust line at the outlet of a motor vehicle engine, said at least one cartridge being disposed in at least one limb branching a main line of the exhaust line, a regulation of an exhaust flow rate in said at least one bypass branch being effected according to the temperature of the measured or estimated exhaust gas in said at least one branch so that said at least one cartridge is brought to a temperature sufficient to desorb an amount of ammonia necessary for a reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas, characterized in that the flow rate of exhaust gas in said at least one bypass branch is regulated according to a temperature estimated or measured in the branch branch and a desired amount of ammonia to be injected by desorption estimated in the exhaust line to ensure a catalytic reduction of nitrogen oxides present in the exhaust gas, a temperature of said at least one cartridge being estimated as a function of the gas flow rate at the estimated temperature or measured during
  • the present invention Compared to a first state of the art for which a cartridge is heated by electrical means, the present invention has the advantage of not requiring auxiliary heating means that are the electrical means, hence a saving of elements implemented and also a zero solicitation of the battery or alternator of the vehicle.
  • the present invention requires only the presence of a bypass branch and a valve associated with this branch branch. The energy for heating is directly recovered in the exhaust, energy that would otherwise be lost.
  • the flow rate of the gases and the temperature of the gases in the exhaust line are already measured or estimated for other engine control and pollution control functions and the method of the present invention therefore uses means already present on the exhaust line. which represents an economy of means.
  • the cartridge of this document is used to recovering, in operation of a selective catalytic reduction system with injection of reducing agent disposed upstream of the cartridge, ammonia and not to inject into the branch. It follows that the control of the temperature and the flow rate of the exhaust gases proposed in the context of the process according to the present invention is completely different from that proposed in this document, the desorption mode of a sufficient amount of ammonia. for a reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas not being described in this document, since this document is only concerned by the storage of surplus ammonia in the line.
  • the inventive contribution of the present invention proposes to regulate the flow rate of the gases as a function of the temperature of the exhaust gas measured or estimated in the said at least one branch so that the said at least one a cartridge desorbs a quantity of ammonia sufficient for a reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas.
  • the temperature inside the cartridge follows with a thermal inertia the temperature of the exhaust gas.
  • the higher the gas flow rate the more the temperature of the cartridge will follow the temperature of the exhaust gas.
  • the invention proposes, knowing the quantity of nitrogen oxides to be reduced in the exhaust line and consequently the quantity of ammonia necessary for the reduction, to control the flow rate and the temperature of the gases in the at least one branch in shunt housing at least one cartridge so that the amount of ammonia necessary for the reduction is desorbed. It may possibly be taken into consideration a quantity of ammonia estimated to be stored in the catalytic selective reduction catalyst in order to estimate as closely as possible the quantity of ammonia to be desorbed.
  • the flow rate of the exhaust gas in said at least one branch is regulated as a function of the temperature of the exhaust gas in said at least one branch so that minus one cartridge reaches a predetermined desorption start temperature for said at least one 80 ° C cartridge with a 15% variation range around this desorption start temperature, and at the end of said at least one cartridge, to ensure a complete emptying of the latter, a remaining quantity of ammonia in the cartridge being estimated by subtracting from the initial quantity of ammonia contained in a new cartridge a quantity of desorbed ammonia estimated as a function of the temperatures and flow rates stored in the branch associated with the cartridge and, when the remaining amount of ammonia in said at least one cartridge is equal to a percentage predetermined amount of the initial amount of ammonia representative of said at least one cartridge almost empty varying from 0 to 20%, it is carried out an increase in flow in said at least one branch so that said at least one cartridge reaches a desorption temperature predetermined maximum equal to 150
  • a cartridge can desorb 7 moles of ammonia at a first temperature of 85 ° C and an additional mole above a second temperature of 150 ° C. It is advisable to reach the first temperature as quickly as possible with a high flow in the bypass branch to ensure a satisfactory decontamination of nitrogen oxides as quickly as possible. Exceeding the second temperature allows the cartridge to be emptied at the end of its life.
  • the invention also relates to an exhaust line at the outlet of a motor vehicle engine, the exhaust line comprising a selective catalytic reduction system operating by desorption of ammonia from at least one storage cartridge, the line exhaust system embodying such a method characterized in that said at least one cartridge is disposed in at least one branch in branch of a main line of the exhaust line, a valve being present in said at least one branch or on the exhaust line and regulating an exhaust stream in said at least one branch, a means for estimating or measuring a temperature of the exhaust gas in said at least one bypass branch being present, a controller of the reduction system controlling the valve for desorption of a quantity of desorbed ammonia required, characterized in that the controller integrates a carto graphy giving a temperature of said at least one cartridge as a function of the temperature and the flow rate of the exhaust gases in said at least one bypass branch.
  • the implementation of the present invention requires only the addition of one or branch branches and a valve associated with the or each branch, and a software modification of the controller of the reduction system for regulation the amount of ammonia desorbed by the flow and temperature of the gas and no longer by a source of electrical energy as proposed in the first state of the art.
  • the means for estimating or measuring the flow rate and the temperature of the gases are already present in an exhaust line.
  • the valve is arranged at an inlet tapping of the at least one branch branched on the main line of the exhaust line, the valve being a three-way valve or the valve is disposed downstream of the inlet quilting said at least one branch branching in said at least one branch, the valve being a two-way valve adjustable in a plurality of open positions between full opening and closing of the valve.
  • the main line of the exhaust line comprises a counter-pressure element positioned downstream of the inlet nozzle and upstream of an outlet nozzle of said at least one branch in derivation.
  • This backpressure element may be a valve placed upstream of an exhaust gas recirculation line stitching at an air intake of the engine or any other means for effecting a backpressure in the engine. the main line of the exhaust line.
  • the exhaust line has a selective catalytic reduction catalyst of the selective catalytic reduction system downstream of the bypass branch on the exhaust line, an ammonia sensor being disposed upstream of the selective catalytic reduction catalyst and downstream of the shunt branch and / or a nitrogen oxide sensor being disposed downstream of the reduction catalyst in the exhaust line.
  • an upstream nitrogen oxide sensor may be disposed upstream of the branch branch (s), advantageously directly downstream of a reduction catalyst and / or a particulate filter.
  • the exhaust line comprises at least two bypass branches each containing at least one cartridge, the valves of said at least two bypass branches being controlled with different openings and closures.
  • adding the two quantities of ammonia produced in each of the at least two branches gives the desired amount of ammonia.
  • a cartridge in a bypass branch may be close to being empty, in which case the temperature in its shunt branch is increased to perform a complete emptying of the cartridge with increasing the amount of ammonia desorbed while another cartridge in another bypass branch has a lower temperature for a lower amount of desorbed ammonia, being for example between the first and second temperatures mentioned above.
  • said at least one cartridge is of elongate shape and comprises a median longitudinal passage passing entirely through it for the exhaust gases. This allows to heat uniformly in its interior.
  • FIG. 1 shows an assembly of a heat engine and an exhaust line having a shunt branch comprising an ammonia storage cartridge according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows five desorption curves as a percentage of ammonia as a function of temperature in degrees Celsius for five different storage salt formulations in an ammonia storage cartridge that can be used in an exhaust line according to a method of embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of a longitudinal section of an ammonia storage cartridge that can be used in an exhaust line according to an embodiment of the present invention.
  • the exhaust line 10 may comprise, in the vicinity of an exhaust manifold of the engine 1, a reduction catalyst 2 and a particulate filter 3, for a compression ignition engine 1, in particular a diesel engine 1 or operating diesel.
  • the line 10 may comprise a three-way catalyst and a gasoline particle filter.
  • An upstream nitrogen oxide probe 4a also known as an upstream NOx probe, is arranged downstream of the particulate filter 3. All the characteristics relating to the reduction catalyst 2, the particulate filter 3 and the upstream probe NOx 4a are not not essential for the implementation of the present invention.
  • the exhaust line 10 is divided into an exhaust main line 6a and at least one bypass branch 6.
  • the bypass branch 6 illustrated in Figure 1 comprises an ammonia storage cartridge 7.
  • a valve 5 disposed at the inlet branch of branch branch 6 on the exhaust line 10 upstream of the main pipe 6a.
  • an ammonia probe 8 disposed downstream of a selective catalytic reduction catalyst 9 or SCR catalyst part of a SCR system powered by the cartridge 7. Downstream of the SCR catalyst 9, a downstream NOx probe 4b is provided, making it possible to check whether all the nitrogen oxides have been reduced.
  • the mixer 13, the downstream NOx probe 4b and the ammonia probe 8 are not essential for the implementation of the present invention while the selective catalytic reduction catalyst 9 is.
  • the present invention relates to a selective catalytic reduction process operating by desorption of ammonia from at least one storage cartridge 7 in an exhaust line 10 at the outlet of a motor vehicle thermal engine 1, for example in a line 10 exhaust as shown in the figure, which is not limiting.
  • the cartridge or cartridges 7 are disposed in the branch or branches 6 in branch of the main pipe 6a of the exhaust line.
  • regulation of an exhaust gas flow rate in the bypass branch (s) 6 is performed as a function of the exhaust gas temperature measured or estimated in each bypass branch. 6 respectively so that the cartridge or cartridges 7 in each bypass branch 6 are brought to a temperature sufficient to desorb a quantity of ammonia necessary for a reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas.
  • the flow of exhaust gas in branch branch (s) 6 may be regulated according to an estimated or measured temperature in each bypass branch 6 and a desired quantity of ammonia to be injected by desorption estimated in the line 10 exhaust to provide catalytic reduction of nitrogen oxides present in the exhaust gas.
  • reaction time for the desorption of ammonia from the cartridge is known. It is therefore possible to anticipate the quantity of ammonia desorbed during a predefined time interval.
  • the temperature of each cartridge 7 can be estimated as a function of the gas flow rate at the estimated temperature or measured during a given time interval and corresponding to a quantity of desorbed ammonia equal to the desired amount of ammonia.
  • a refresh of the desired quantity of ammonia can be done by estimation or measurement of the amount of nitrogen oxides remaining in the exhaust line downstream of the catalytic reduction, this advantageously by measuring the downstream NOx probe 4b .
  • the amount of desorbed ammonia can be monitored by measuring the ammonia probe 8 upstream of the selective catalytic reduction catalyst.
  • a storage cartridge 7 desorbs ammonia only the cartridge 7 contains only above a minimum temperature.
  • the flow of the exhaust gas in the branch 6 containing the respective cartridge 7 can be regulated according to the temperature of the exhaust gases in the branch so that the cartridge 7 reaches predetermined desorption start temperature.
  • This first predetermined desorption start temperature for the cartridge 7 may be 80 ° C with a 15% variation range around this desorption start temperature.
  • a remaining quantity of ammonia in the cartridge 7 can be estimated by subtracting from the initial quantity of ammonia contained in a new cartridge 7 a quantity of desorbed ammonia estimated as a function of the temperatures and bit rates stored in the branch associated with the cartridge 7.
  • Figure 2 shows five ammonia percent temperature desorption curves as a function of temperature in degrees Celsius for five different storage salt formulations in an ammonia storage cartridge for use in an exhaust line according to one embodiment. of the present invention.
  • the salt is a barium and strontium dichloride of the formula Ba x Sr (i- X ) Cl 2 mixtures with x respectively equal to 1, 0.5, 0.25, 0.125 and 0. It is shown on the ordinate a desorption of ammonia NH 3 desorbed as a percentage of an amount of ammonia initially contained as a function of a temperature T in degrees Celsius T ° C on the abscissa.
  • Loop on the temperature necessary to release the ammonia for example between 40-80 ° C and 100-150 ° C to determine the filling level of the cartridge.
  • the curve with x equal to 0 shows an ammonia desorption percentage relatively constant at more than 80% desorbed NH3 desorbed NH3 for temperatures between 80 and 130 ° C, while such a temperature plateau for relatively desorption Ammonia constant does not exist for x equal to 0.5 or 0.25 or is less long for x equal to 0.125.
  • SrCI2 strontium di-chloride is used, becoming strontium octamine Sr (NH3) 8CI2 di-chloride by absorbing ammonia or NH3 at low temperature.
  • NH3 strontium octamine Sr
  • the octyl strontium di-chloride then becomes amino strontium di-chloride of the formula Sr (NH 3) Cl 2.
  • an exhaust line for carrying out a process as previously described comprises a selective catalytic reduction system operating by desorption of ammonia from at least a storage cartridge 7, the catalytic reduction system comprising a catalyst RCS 9 downstream of the cartridge 7 and being controlled by a controller.
  • the cartridge or cartridges 7 are arranged in at least one bypass branch 6 of a main pipe 6a of the exhaust line, ie a cartridge 7 for one or for each bypass branch 6 or several cartridges 7 for one or more branches in derivation.
  • a valve 5 is present in the branch 6 or for each branch and regulates an exhaust gas flow in this associated bypass branch 6.
  • a means for estimating or measuring an exhaust gas temperature in the or each bypass branch 6 is present so that a controller of the reduction system controls the valve 5 for desorption of a quantity of ammonia desorbed desired in correspondence with an amount of ammonia necessary to reduce the nitrogen oxides in the line 10.
  • the controller of the reduction system may integrate a map giving a temperature of the cartridge or cartridges 7 as a function of the temperature and of the flow of the exhaust gases in the bypass branch 6 which carries a cartridge 7 or cartridges 7.
  • the valve 5 can be arranged at an input branch of the associated branch branch 6 on the main line 6a of the exhaust line.
  • the valve 5 may be a three-way valve.
  • valve 5 can be arranged in the branch branch 6 associated downstream of the input tap of this bypass branch 6.
  • the valve 5 can be a two - way valve adjustable in several opening positions between full opening and closing of valve 5.
  • the main line 6a of the exhaust line may comprise a counter-pressure element positioned downstream of the inlet quill. and upstream of an outlet tapping of said at least one
  • This counterpressure element may be an exhaust gas recirculation line stitch at an air intake of the thermal engine 1.
  • the exhaust line may comprise at least two branch branches 6 each containing one or more cartridges 7, each bypass branch 6 being associated with a respective valve 5.
  • the valves 5 branch branches 6 can be controlled with different openings and closures provided that an addition of the two amounts of ammonia produced in each of said at least two branches 6 gives the desired amount of ammonia.
  • FIG 3 shows an embodiment of an ammonia storage cartridge 7.
  • Cartridge 7 is elongate in shape and comprises a median longitudinal passage 12 passing entirely through it for the exhaust gases.
  • a cylindrical storage compartment 1 1 surrounds the median longitudinal passage 12. It is this compartment 1 1 which comprises the ammonia storage material for example a strontium dichloride, which is not limiting.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche (7) de stockage dans une ligne (10) d'échappement en sortie de moteur (1) thermique de véhicule automobile, la cartouche (7) étant disposée dans au moins une branche en dérivation (6) d'une conduite principale (6a) de la ligne d'échappement. Le débit de gaz d'échappement dans la branche en dérivation est régulé en fonction d'une température estimée ou mesurée dans la branche en dérivation et d'une quantité désirée d'ammoniac à injecter par désorption estimée dans la ligne d'échappement pour assurer une réduction catalytique des oxydes d'azote présent dans les gaz d'échappement, une température de la cartouche étant estimée en fonction du débit de gaz à la température estimée ou mesurée pendant un intervalle de temps donné et correspondant à une quantité d'ammoniac désorbée égale à la quantité désirée d'ammoniac.

Description

Procédé de réduction catalytique sélective avec désorption d'ammoniac à partir d'une cartouche dans une ligne d'échappement
La présente invention concerne un procédé de réduction catalytique sélective avec désorption d'ammoniac à partir d'une cartouche dans une ligne d'échappement de moteur thermique de véhicule automobile.
Plus de 95% des moteurs Diesel seront équipés d'un dispositif de traitement des oxydes d'azote dans la ligne d'échappement. Ceci pourrait valoir dans un avenir très proche pour les moteurs à carburant essence.
Pour ce faire, dans des véhicules automobiles notamment à moteur Diesel, il est connu d'équiper une ligne d'échappement de moteur à combustion interne d'un système de réduction catalytique sélective avec injection d'agent réducteur dans la ligne, une unité de contrôle commande recevant les estimations ou mesures de quantités d'oxydes d'azote sortant par la ligne d'échappement au moins en aval du système de réduction catalytique sélective.
Pour la dépollution des oxydes d'azote ou NOx, il est donc fréquemment utilisé un système de réduction catalytique sélective connu sous l'abréviation française de RCS correspondant à l'abréviation anglaise de SCR pour « sélective catalytic réduction ». Par la suite, dans la présente demande, le système de réduction catalytique sélective pourra aussi être cité par son abréviation RCS de même que les oxydes d'azote pourront être cités sous leur abréviation NOx et l'ammoniac sous sa formule chimique NH3.
Il existe principalement deux types de système RCS. Dans le premier type de système RCS, il est utilisé un agent réducteur liquide destiné à être introduit en quantités prédéfinies et par injections consécutives dans une ligne d'échappement d'un véhicule automobile. L'ajout de cet agent réducteur de dépollution effectue le traitement des NOx présents dans la ligne d'échappement du moteur thermique du véhicule automobile. Cet agent réducteur RCS est fréquemment de l'ammoniac ou un précurseur de l'ammoniac, par exemple de l'urée ou un dérivé de l'urée, notamment un mélange connu sous la marque Adblue®.
Dans un deuxième type de système RCS, c'est au moins une cartouche de stockage d'ammoniac, l'ammoniac étant avantageusement stocké chimiquement, qui délivre l'ammoniac par désorption en étant chauffée. De manière classique, il est prévu des moyens électriques de chauffage pour la désorption de l'ammoniac. Il peut être prévu plusieurs cartouches de stockage d'ammoniac dans la ligne d'échappement. Ceci représente le premier état de la technique d'un système RCS fonctionnant avec une ou des cartouches de désorption d'ammoniac. Ce premier état de la technique présente le désavantage de nécessiter des moyens de chauffage, avantageusement électrique, de la cartouche ou de chacune des cartouches. Ceci augmente le coût d'un tel système RCS à cartouche, d'autant plus que le chauffage se fait par l'extérieur de la cartouche avec des pertes d'énergie. L'alimentation des moyens de chauffage se fait par la batterie du véhicule ou par l'alternateur, ce qui peut réduire la charge de la batterie et être une perte de puissance électrique.
Le document US-A-2016/169074 décrit un deuxième état de la technique combinant un système RCS pour un moteur thermique avec une cartouche de stockage d'ammoniac. Le système RCS comporte un injecteur disposé dans la ligne d'échappement et configuré pour injecter un agent réducteur dans le flux d'échappement. La ligne d'échappement peut comprendre une branche montée en dérivation d'une conduite principale de ligne en aval de l'injecteur. Une vanne est disposée dans la branche en dérivation pour faire passer ou empêcher les gaz d'échappement de passer dans la branche en dérivation.
Un dispositif de stockage sous la forme d'une cartouche de stockage d'ammoniac est disposé dans la branche en dérivation et est configuré pour stocker de l'ammoniac prélevé des gaz d'échappement. Le système RCS peut également comprendre un module de commande configuré pour actionner sélectivement la vanne et stocker ou non de l'ammoniac dans la cartouche.
Ce document est donc dirigé vers un système RCS par injection d'un agent réducteur, c'est-à-dire du premier type, la cartouche venant en appoint pour stocker une quantité d'ammoniac temporairement dans la ligne et n'étant pas la source première et unique d'apport d'ammoniac. Le rôle de cette cartouche est d'apporter plus rapidement de l'ammoniac en début de cycle ou lors des roulages à basse température pour la réduction catalytique et n'est pas d'être la source principale d'ammoniac injecté dans la ligne.
Au contraire, le problème à la base de la présente invention est, pour un système de réduction catalytique sélective avec une ou des cartouches de stockage comme sources d'ammoniac dans une ligne d'échappement de moteur thermique de véhicule automobile, d'effectuer une désorption de l'ammoniac au plus juste de la quantité d'ammoniac nécessaire pour réduire les oxydes d'azote alors présents dans les gaz évacués du moteur par la ligne d'échappement.
On connaît également le document EP 2 944 779 A1 qui se rapporte à un système d'échappement d'un moteur à combustion interne pour le post-traitement des gaz d'échappement comprenant un tuyau d'échappement provenant d'un collecteur d'échappement du moteur à combustion interne, un réservoir pour la collecte d'un certain nombre de matrices solides capables de stocker de l'ammoniac, un conduit de distribution d'ammoniac qui provient du réservoir et qui mène au conduit d'échappement, et un circuit d'alimentation d'un fluide de chauffage vers le réservoir, conçu pour permettre l'échange de chaleur du fluide de chauffage vers le nombre de matrices solides capables de stocker de l'ammoniac, dans lequel le circuit d'alimentation comprend une soupape de dérivation qui est adaptée pour ajuster la quantité de fluide de chauffage fournie au réservoir. Ce document montre une conduite spécifique d'introduction de l'ammoniac dans la ligne d'échappement et une conduite séparée additionnelle de réintroduction des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement. Comme représenté sur la figure 1 , la prise de dérivation des gaz d'échappement se fait en amont du catalyseur d'oxydation / filtre à particules.
La présente invention propose d'améliorer les dispositifs existants. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche de stockage dans une ligne d'échappement en sortie de moteur thermique de véhicule automobile, ladite au moins une cartouche étant disposée dans au moins une branche en dérivation d'une conduite principale de la ligne d'échappement, une régulation d'un débit d'écoulement des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation étant effectué fonction de la température des gaz d'échappement mesurée ou estimée dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche soit portée à une température suffisante pour désorber une quantité d'ammoniac nécessaire pour une réduction des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement, caractérisé en ce que le débit de gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation est régulé en fonction d'une température estimée ou mesurée dans la branche en dérivation et d'une quantité désirée d'ammoniac à injecter par désorption estimée dans la ligne d'échappement pour assurer une réduction catalytique des oxydes d'azote présent dans les gaz d'échappement, une température de ladite au moins une cartouche étant estimée en fonction du débit de gaz à la température estimée ou mesurée pendant un intervalle de temps donné et correspondant à une quantité d'ammoniac désorbée égale à la quantité désirée d'ammoniac, une réactualisation de la quantité désirée d'ammoniac se faisant par estimation ou mesure de la quantité d'oxydes d'azote restant dans la ligne d'échappement en aval de la réduction catalytique.
Par rapport à un premier état de la technique pour lequel une cartouche est chauffée par des moyens électriques, la présente invention présente l'avantage de ne pas nécessiter des moyens de chauffage auxiliaires que sont les moyens électriques, d'où une économie d'éléments mis en œuvre et aussi une sollicitation nulle de la batterie ou de l'alternateur du véhicule. La présente invention ne nécessite que la présence d'une branche en dérivation et d'une vanne associée à cette branche en dérivation. L'énergie pour le chauffage est directement récupérée dans les gaz d'échappement, énergie qui serait perdue sinon. Le débit des gaz et la température des gaz dans la ligne d'échappement sont déjà mesurés ou estimés pour d'autres fonctions de contrôle moteur et de dépollution et le procédé de la présente invention utilise donc des moyens déjà présents sur la ligne d'échappement, ce qui représente une économie de moyens.
Par rapport à un deuxième état de la technique, illustré par le document US-A-2016/169074 pour lequel une cartouche est disposée dans une branche en dérivation d'une conduite principale de ligne d'échappement, la cartouche de ce document sert à récupérer, en fonctionnement d'un système de réduction catalytique sélective avec injection d'agent réducteur disposé en amont de la cartouche, de l'ammoniac et non d'en injecter dans la branche. Il s'ensuit que le contrôle de la température et du débit des gaz d'échappement proposé dans le cadre du procédé selon la présente invention est complètement différent de celui proposé dans ce document, le mode de désorption d'une quantité d'ammoniac suffisante pour une réduction des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement n'étant pas décrit dans ce document, étant donné que ce document n'est concerné que par le stockage de l'ammoniac en surplus dans la ligne.
En effet, si l'ammoniac stocké selon le procédé décrit dans ce document est destiné à être désorbé, les conditions d'une telle désorption ne sont pas décrites dans ce deuxième état de la technique. Ceci est, par contre, l'apport inventif de la présente invention, qui propose de réguler le débit d'écoulement des gaz en fonction de la température des gaz d'échappement mesurée ou estimée dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche désorbe une quantité d'ammoniac suffisante pour une réduction des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement.
La température à l'intérieur de la cartouche suit avec une inertie thermique la température des gaz d'échappement. Plus le débit des gaz est fort et plus la température de la cartouche va suivre la température des gaz d'échappement. Il est connu qu'à des températures spécifiques, la cartouche va relâcher une quantité prédéterminée d'ammoniac. L'invention propose, connaissant la quantité d'oxydes d'azote à réduire dans la ligne d'échappement et en conséquence la quantité d'ammoniac nécessaire à la réduction, de piloter le débit et la température des gaz dans ladite au moins une branche en dérivation logeant au moins une cartouche pour que cette quantité d'ammoniac nécessaire à la réduction soit désorbée. Il peut éventuellement être pris en considération une quantité d'ammoniac estimée être stockée dans le catalyseur de réduction catalytique sélective afin d'estimer au plus près la quantité d'ammoniac à désorber. Avantageusement, pour assurer un début de désorption de ladite au moins une cartouche, le débit des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche est régulé en fonction de la température des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche atteigne une température de début de désorption prédéterminée pour ladite au moins une cartouche de 80°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de début de désorption, et, à une fin de vie de ladite au moins une cartouche, pour assurer un vidage complet de celle-ci, une quantité restante d'ammoniac dans la cartouche étant estimée en retranchant à la quantité initiale d'ammoniac contenue dans une cartouche neuve une quantité d'ammoniac désorbée estimée en fonction des températures et des débits mémorisés dans la branche associée à la cartouche et, quand la quantité restante d'ammoniac dans ladite au moins une cartouche est égale à un pourcentage prédéterminé de la quantité initiale d'ammoniac représentatif de ladite au moins une cartouche presque vide en variant de 0 à 20%, il est effectué une augmentation de débit dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche atteigne une température de désorption maximale prédéterminée égale à 150°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de désorption maximale.
Ces valeurs dépendent du type de cartouche utilisée et de son mode de stockage. Pour un exemple non limitatif, une cartouche peut désorber 7 moles d'ammoniac à une première température de 85°C et une mole supplémentaire au-dessus d'une deuxième température de 150°C. Il convient d'atteindre la première température le plus rapidement possible avec un fort débit dans la branche en dérivation pour assurer une dépollution satisfaisante en oxydes d'azote le plus rapidement possible. Dépasser la deuxième température permet d'effectuer un vidage de la cartouche en fin de vie.
L'invention concerne aussi une ligne d'échappement en sortie de moteur thermique de véhicule automobile, la ligne d'échappement comprenant un système de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche de stockage, la ligne d'échappement mettant en œuvre un tel procédé caractérisée en ce que ladite au moins une cartouche est disposée dans au moins une branche en dérivation d'une conduite principale de la ligne d'échappement, une vanne étant présente dans ladite au moins une branche ou sur la ligne d'échappement et régulant un flux de gaz d'échappement dans ladite au moins une branche, un moyen d'estimation ou de mesure d'une température des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation étant présent, un contrôleur du système de réduction pilotant la vanne pour une désorption d'une quantité d'ammoniac désorbée nécessaire, caractérisé en ce que le contrôleur intègre une cartographie donnant une température de ladite au moins une cartouche en fonction de la température et du débit des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation.
La mise en œuvre de la présente invention ne nécessite que l'ajout d'une ou de branches en dérivation et d'une vanne associée à la ou à chaque branche, ainsi qu'une modification logicielle du contrôleur du système de réduction pour une régulation de la quantité d'ammoniac désorbée par le débit et la température des gaz et non plus par une source d'énergie électrique comme le proposait le premier état de la technique. Les moyens d'estimation ou de mesure du débit et de la température des gaz sont déjà présents dans une ligne d'échappement.
Avantageusement, la vanne est disposée à un piquage d'entrée de ladite au moins une branche en dérivation sur la conduite principale de la ligne d'échappement, la vanne étant une vanne trois voies ou la vanne est disposée en aval du piquage d'entrée de ladite au moins une branche en dérivation dans ladite au moins une branche, la vanne étant une vanne deux voies réglable dans plusieurs positions d'ouverture entre une ouverture et une fermeture complètes de la vanne.
Avantageusement, quand la vanne est une vanne deux voies réglable dans plusieurs positions, la conduite principale de la ligne d'échappement comprend un élément de contre-pression positionné en aval du piquage d'entrée et en amont d'un piquage de sortie de ladite au moins une branche en dérivation. Cet élément de contre- pression peut être une vanne placée en amont d'un piquage de ligne de recirculation de gaz d'échappement à une admission en air du moteur thermique ou n'importe quel autre moyen permettant d'effectuer une contre-pression dans la conduite principale de la ligne d'échappement.
Avantageusement, la ligne d'échappement présente un catalyseur de réduction catalytique sélective du système de réduction catalytique sélective en aval de la branche en dérivation sur la ligne d'échappement, un capteur d'ammoniac étant disposé en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective et en aval de la branche en dérivation et/ou un capteur d'oxydes d'azote étant disposé en aval du catalyseur de réduction dans la ligne d'échappement. De manière usuelle, un capteur d'oxydes d'azote amont peut être disposé en amont de la ou des branches en dérivation, avantageusement directement an aval d'un catalyseur de réduction et/ou d'un filtre à particules.
Avantageusement, la ligne d'échappement comprend au moins deux branches en dérivation contenant chacune au moins une cartouche, les vannes desdites au moins deux branches en dérivation étant pilotées avec des ouvertures et fermetures différentes. Ceci est fait sous réserve qu'un ajout des deux quantités d'ammoniac produites dans chacune desdites au moins deux branches donne la quantité d'ammoniac désirée. Ceci permet une grande facilité de réglage. En effet, par exemple une cartouche dans une branche en dérivation peut être proche d'être vide auquel cas la température dans sa branche en dérivation est augmentée pour effectuer un vidage complet de la cartouche avec augmentation de la quantité d'ammoniac désorbée tandis qu'une autre cartouche dans une autre branche en dérivation présente une température inférieure pour une quantité d'ammoniac désorbée moins élevée, en étant par exemple comprise entre les première et deuxième températures précédemment mentionnées.
Avantageusement, ladite au moins une cartouche est de forme allongée et comprend un passage longitudinal médian la traversant entièrement pour les gaz d'échappement. Ceci permet de la chauffer de manière uniforme en son intérieur.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 montre un ensemble d'un moteur thermique et d'une ligne d'échappement présentant une branche en dérivation comprenant une cartouche de stockage d'ammoniac selon un mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 2 montre cinq courbes de désorption en pourcentage d'ammoniac en fonction de la température en degrés Celsius pour cinq formulations de sels de stockage différentes dans une cartouche de stockage d'ammoniac pouvant servir dans une ligne d'échappement selon un mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 3 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'une cartouche de stockage d'ammoniac pouvant servir dans une ligne d'échappement selon un mode de réalisation de la présente invention.
Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
En se référant à la figure 1 , il est montré un moteur 1 thermique et une ligne 10 d'échappement pour une évacuation des gaz d'échappement issus de la combustion dans le moteur 1 thermique. La ligne 10 d'échappement peut comprendre, à proximité d'un collecteur d'échappement du moteur 1 , un catalyseur de réduction 2 et un filtre à particules 3, pour un moteur 1 à allumage par compression, notamment un moteur 1 Diesel ou fonctionnant au gazole.
Dans le cas d'un moteur thermique à allumage commandé, notamment un moteur à carburant essence ou à un mélange contenant de l'essence, la ligne 10 peut comprendre un catalyseur trois voies et un filtre à particules à essence. Une sonde amont à oxydes d'azote 4a, aussi dénommée sonde amont NOx, est disposée en aval du filtre à particules 3. Toutes les caractéristiques relatives au catalyseur de réduction 2, au filtre à particules 3 et à la sonde amont NOx 4a ne sont pas essentielles pour la mise en œuvre de la présente invention.
Ensuite, la ligne 10 d'échappement se partage en une conduite principale 6a d'échappement et au moins une branche en dérivation 6. La branche en dérivation 6 illustrée à la figure 1 comprend une cartouche 7 de stockage d'ammoniac. A la figure 1 , il est montré une vanne 5 disposée au piquage d'entrée de la branche en dérivation 6 sur la ligne d'échappement 10 en amont de la conduite principale 6a.
Au piquage de sortie de la branche en dérivation 6 en retour sur la conduite principale 6a de la ligne 10 d'échappement, il est montré un mélangeur 13 de l'ammoniac avec les gaz d'échappement, notamment les gaz d'échappement ayant transité par la conduite principale 6a.
Enfin, en aval du piquage de sortie de la branche en dérivation 6, il peut être prévu une sonde à ammoniac 8 disposée en aval d'un catalyseur de réduction 9 catalytique sélective ou catalyseur RCS faisant partie d'un système RCS alimenté par la cartouche 7. En aval du catalyseur RCS 9, il est prévu une sonde NOx aval 4b, permettant de vérifier si tous les oxydes d'azote ont été réduits. Le mélangeur 13, la sonde NOx aval 4b et la sonde à ammoniac 8 ne sont pas essentiels pour la mise en œuvre de la présente invention tandis que le catalyseur de réduction 9 catalytique sélective l'est.
La présente invention concerne un procédé de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche 7 de stockage dans une ligne 10 d'échappement en sortie de moteur 1 thermique de véhicule automobile, par exemple dans une ligne 10 d'échappement comme montré à la figure, ce qui n'est pas limitatif. Il peut y avoir plusieurs branches en dérivation 6 d'une conduite principale 6a de la ligne d'échappement 10 comprenant une ou plusieurs cartouches 7 de stockage. La ou les cartouches 7 sont disposées dans la ou les branches 6 en dérivation de la conduite principale 6a de la ligne 10 d'échappement.
Dans le procédé selon l'invention, il est effectué une régulation d'un débit d'écoulement des gaz d'échappement dans la ou les branches en dérivation 6 fonction de la température des gaz d'échappement mesurée ou estimée dans chaque branche en dérivation 6 respective afin que la ou les cartouches 7 dans chaque branche en dérivation 6 soient portées à une température suffisante pour désorber une quantité d'ammoniac nécessaire pour une réduction des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement. Le débit de gaz d'échappement dans la ou les branches en dérivation 6 peut être régulé en fonction d'une température estimée ou mesurée dans chaque branche en dérivation 6 et d'une quantité désirée d'ammoniac à injecter par désorption estimée dans la ligne 10 d'échappement pour assurer une réduction catalytique des oxydes d'azote présent dans les gaz d'échappement.
On connaît le temps de réaction pour la désorption de l'ammoniac de la cartouche. On peut donc anticiper la quantité d'ammoniac désorbée pendant un intervalle de temps prédéfini.
La température de chaque cartouche 7 peut être estimée en fonction du débit de gaz à la température estimée ou mesurée pendant un intervalle de temps donné et correspondant à une quantité d'ammoniac désorbée égale à la quantité désirée d'ammoniac.
Une réactualisation de la quantité désirée d'ammoniac peut se faire par estimation ou mesure de la quantité d'oxydes d'azote restant dans la ligne 10 d'échappement en aval de la réduction catalytique, ceci avantageusement par mesure de la sonde NOx aval 4b.
La quantité d'ammoniac désorbée peut être suivie par mesure de la sonde à ammoniac 8 en amont du catalyseur de réduction 9 catalytique sélective.
Il est connu qu'une cartouche 7 de stockage ne désorbe l'ammoniac que la cartouche 7 contient uniquement au-dessus d'une température minimale. Pour assurer un début de désorption de chaque cartouche 7, le débit des gaz d'échappement dans la branche 6 contenant la cartouche 7 respective peut être régulé en fonction de la température des gaz d'échappement dans la branche afin que la cartouche 7 atteigne une température de début de désorption prédéterminée.
Cette première température de début de désorption prédéterminée pour la cartouche 7 peut être de 80°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de début de désorption.
A une fin de vie d'une cartouche 7, une quantité restante d'ammoniac dans la cartouche 7 peut être estimée en retranchant à la quantité initiale d'ammoniac contenue dans une cartouche 7 neuve une quantité d'ammoniac désorbée estimée en fonction des températures et des débits mémorisés dans la branche associée à la cartouche 7.
Pour assurer un vidage complet de la cartouche 7, quand la quantité restante d'ammoniac dans ladite au moins une cartouche 7 est égale à un pourcentage prédéterminé de la quantité initiale d'ammoniac représentatif de ladite au moins une cartouche 7 presque vide en variant de 0 à 20%, il est effectué une augmentation de débit dans la branche contenant la cartouche 7 à vider complètement afin que la cartouche 7 atteigne une température de désorption maximale prédéterminée égale à 150°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de désorption maximale.
La figure 2 montre cinq courbes de désorption en pourcentage d'ammoniac en fonction de la température en degrés Celsius pour cinq formulations de sels de stockage différentes dans une cartouche de stockage d'ammoniac pouvant servir dans une ligne d'échappement selon un mode de réalisation de la présente invention. Le sel est un di- chlorure de baryum et de strontium de formule BaxSr(i-X)Cl2 mixtures avec x respectivement égal à 1 , 0,5, 0,25, 0,125 et 0. Il est montré en ordonnée une désorption d'ammoniac NH3 désorb en pourcentage d'une quantité d'ammoniac contenue initialement en fonction d'une température T en degrés Celsius T°C en abscisse.
On retiendra préférentiellement des formulations pour lesquelles la température de désorption est supérieure à 40 °C pour éviter une désorption non souhaitée à température ambiante.
Le bouclage sur la température nécessaire pour libérer l'ammoniac, par exemple entre 40-80°C et 100-150°C permet de déterminer le niveau de remplissage de la cartouche.
La présence d'un palier entre 80-100°C et 120-150°C pour libérer les dernières moles d'ammoniac permet d'améliorer encore la précision d'estimation de quantité restante lorsqu'une cartouche est presque vide, par exemple avec une quantité d'ammoniac inférieure à 20% de la quantité d'ammoniac initialement contenue, signalant ainsi le besoin de basculer sur une nouvelle cartouche.
La courbe avec x égal à 0 montre un pourcentage de désorption d'ammoniac relativement constant à plus de 80% de NH3 désorbé NH3 désorb pour des températures comprises entre 80 et 130°C, tandis qu'un tel palier de température pour une désorption relativement constante d'ammoniac n'existe pas pour x égal à 0,5 ou 0,25 ou est moins long pour x égal à 0,125.
Dans un autre exemple non limitatif et non montré aux figures, il est utilisé un di-chlorure de strontium SrCI2, devenant du di-chlorure de strontium octamine Sr(NH3)8CI2 en absorbant de l'ammoniac ou NH3 à basse température. A température moyenne d'environ 80°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température, commence la désorption de l'ammoniac en libérant selon la réaction chimique montrée à cette température 7 moles de NH3. Le di-chlorure de strontium octamine devient alors du di-chlorure de strontium aminé de formule Sr(NH3)CI2.
A une température de 150°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température, se produit en addition de la première réaction chimique, une réaction sur le di-chlorure de strontium aminé de formule Sr(NH3)CI2 pour libérer une mole de NH3 en devenant du di-chlorure de strontium SrCI2. A partir de cette température, tout l'ammoniac de la cartouche 7 est libéré, ce qui ne serait pas le cas entre 80°C et en dessous de 150°C, où de l'ammoniac reste sous la forme de Sr(NH3)CI2.
En se référant à nouveau plus particulièrement à la figure 1 , une ligne 10 d'échappement pour la mise en œuvre d'un procédé tel que précédemment décrit comprend un système de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche 7 de stockage, le système de réduction catalytique comprenant un catalyseur RCS 9 en aval de la cartouche 7 et étant piloté par un contrôleur.
La ou les cartouches 7 sont disposées dans au moins une branche en dérivation 6 d'une conduite principale 6a de la ligne 10 d'échappement, soit une cartouche 7 pour une ou pour chaque branche en dérivation 6 ou plusieurs cartouches 7 pour une ou plusieurs branches en dérivation.
Une vanne 5 est présente dans la branche 6 ou pour chaque branche et régule un flux de gaz d'échappement dans cette branche en dérivation 6 associée. Un moyen d'estimation ou de mesure d'une température des gaz d'échappement dans la ou chaque branche en dérivation 6 est présent afin qu'un contrôleur du système de réduction pilote la vanne 5 pour une désorption d'une quantité d'ammoniac désorbée désirée en correspondance avec une quantité d'ammoniac nécessaire pour réduire les oxydes d'azote dans la ligne 10.
Le contrôleur du système de réduction peut intégrer une cartographie donnant une température de la ou des cartouches 7 en fonction de la température et du débit des gaz d'échappement dans la branche en dérivation 6 qui porte une cartouche 7 ou des cartouches 7.
Dans un premier mode de réalisation préférentielle de la présente invention, la vanne 5 peut être disposée à un piquage d'entrée de la branche en dérivation 6 associée sur la conduite principale 6a de la ligne 10 d'échappement. La vanne 5 peut être une vanne 5 trois voies.
Dans un deuxième mode de réalisation préférentielle de la présente invention, alternatif au premier mode, la vanne 5 peut être disposée dans la branche en dérivation 6 associée en aval du piquage d'entrée de cette branche en dérivation 6. La vanne 5 peut être une vanne 5 deux voies réglable dans plusieurs positions d'ouverture entre une ouverture et une fermeture complètes de la vanne 5.
Pour ce deuxième mode de réalisation préférentielle, quand la vanne 5 est une vanne 5 deux voies réglable dans plusieurs positions, la conduite principale 6a de la ligne 10 d'échappement peut comprendre un élément de contre-pression positionné en aval du piquage d'entrée et en amont d'un piquage de sortie de ladite au moins une branche en dérivation 6. Cet élément de contre-pression peut être un piquage de ligne de recirculation des gaz d'échappement à une admission d'air du moteur 1 thermique.
La ligne 10 d'échappement peut comprendre au moins deux branches en dérivation 6 contenant chacune une ou plusieurs cartouches 7, chaque branche en dérivation 6 étant associée à une vanne 5 respective. Les vannes 5 des branches en dérivation 6 peuvent être pilotées avec des ouvertures et fermetures différentes sous réserve qu'un ajout des deux quantités d'ammoniac produites dans chacune desdites au moins deux branches 6 donne la quantité d'ammoniac désirée.
La figure 3 montre une forme de réalisation d'une cartouche 7 de stockage d'ammoniac. La cartouche 7 est de forme allongée et comprend un passage longitudinal médian 12 la traversant entièrement pour les gaz d'échappement. Un compartiment de stockage 1 1 de forme cylindrique entoure le passage longitudinal médian 12. C'est ce compartiment 1 1 qui comprend la matière de stockage de l'ammoniac par exemple un di- chlorure de strontium, ce qui n'est pas limitatif.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche (7) de stockage dans une ligne (10) d'échappement en sortie de moteur (1 ) thermique de véhicule automobile, ladite au moins une cartouche (7) étant disposée dans au moins une branche en dérivation (6) d'une conduite principale (6a) de la ligne (10) d'échappement, une régulation d'un débit d'écoulement des gaz d'échappement étant effectuée dans ladite au moins une branche en dérivation (6) fonction de la température des gaz d'échappement mesurée ou estimée dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche (7) soit portée à une température suffisante pour désorber une quantité d'ammoniac nécessaire pour une réduction des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement, caractérisé en ce que le débit de gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation (6) est régulé en fonction d'une température estimée ou mesurée dans la branche en dérivation (6) et d'une quantité désirée d'ammoniac à injecter par désorption estimée dans la ligne (10) d'échappement pour assurer une réduction catalytique des oxydes d'azote présent dans les gaz d'échappement, une température de ladite au moins une cartouche (7) étant estimée en fonction du débit de gaz à la température estimée ou mesurée pendant un intervalle de temps donné et correspondant à une quantité d'ammoniac désorbée égale à la quantité désirée d'ammoniac, une réactualisation de la quantité désirée d'ammoniac se faisant par estimation ou mesure de la quantité d'oxydes d'azote restant dans la ligne (10) d'échappement en aval de la réduction catalytique.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, pour assurer un début de désorption de ladite au moins une cartouche (7), le débit des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche est régulé en fonction de la température des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche afin que ladite au moins une cartouche (7) atteigne une température de début de désorption prédéterminée pour ladite au moins une cartouche (7) de 80°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de début de désorption, et, à une fin de vie de ladite au moins une cartouche (7), pour assurer un vidage complet de ladite au moins une cartouche (7), une quantité restante d'ammoniac dans ladite au moins une cartouche (7) étant estimée en retranchant à la quantité initiale d'ammoniac contenue dans une cartouche (7) neuve une quantité d'ammoniac désorbée estimée en fonction des températures et des débits mémorisés dans ladite au moins une branche associée à ladite au moins une cartouche (7) et, quand la quantité restante d'ammoniac dans ladite au moins une cartouche (7) est égale à un pourcentage prédéterminé de la quantité initiale d'ammoniac représentatif de ladite au moins une cartouche (7) presque vide en variant de 0 à 20%, il est effectué une augmentation de débit dans ladite au moins une branche (6) afin que ladite au moins une cartouche (7) atteigne une température de désorption maximale prédéterminée égale à 150°C avec une plage de variation de 15% autour de cette température de désorption maximale.
3. Ligne (10) d'échappement en sortie de moteur (1 ) thermique de véhicule automobile, la ligne (10) d'échappement comprenant un système de réduction catalytique sélective fonctionnant par désorption d'ammoniac à partir d'au moins une cartouche (7) de stockage, la ligne (10) d'échappement mettant en œuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une cartouche (7) étant disposée dans au moins une branche en dérivation (6) d'une conduite principale (6a) de la ligne (10) d'échappement, une vanne (5) étant présente dans ladite au moins une branche (6) ou sur la ligne (10) d'échappement et régulant un flux de gaz d'échappement dans ladite au moins une branche (6), un moyen d'estimation ou de mesure d'une température des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation (6) étant présent, un contrôleur du système de réduction pilotant la vanne (5) pour une désorption d'une quantité d'ammoniac désorbée désirée, caractérisée en ce que le contrôleur intègre une cartographie donnant une température de ladite au moins une cartouche (7) en fonction de la température et du débit des gaz d'échappement dans ladite au moins une branche en dérivation (6).
4. Ligne (10) d'échappement selon la revendication précédente, dans laquelle la vanne (5) est disposée à un piquage d'entrée de ladite au moins une branche en dérivation (6) sur la conduite principale (6a) de la ligne (10) d'échappement, la vanne (5) étant une vanne trois voies ou la vanne (5) est disposée en aval du piquage d'entrée de ladite au moins une branche en dérivation (6) dans ladite au moins une branche, la vanne (5) étant une vanne deux voies réglable dans plusieurs positions d'ouverture entre une ouverture et une fermeture complètes de la vanne (5).
5. Ligne (10) d'échappement selon la revendication précédente, dans laquelle, quand la vanne (5) est une vanne deux voies réglable dans plusieurs positions, la conduite principale (6a) de la ligne (10) d'échappement comprend un élément de contre- pression positionné en aval du piquage d'entrée et en amont d'un piquage de sortie de ladite au moins une branche en dérivation (6).
6. Ligne (10) d'échappement selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, laquelle présente un catalyseur de réduction catalytique sélective (9) du système de réduction catalytique sélective en aval de la branche en dérivation (6) sur la ligne (10) d'échappement, un capteur d'ammoniac (8) étant disposé en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective (9) et en aval de la branche en dérivation (6) et/ou un capteur d'oxydes d'azote (4b) étant disposé en aval du catalyseur de réduction catalytique sélective (9) dans la ligne (10) d'échappement.
7. Ligne (10) d'échappement selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, laquelle comprend au moins deux branches en dérivation (6) contenant chacune au moins une cartouche (7), les vannes (5) desdites au moins deux branches en dérivation (6) étant pilotées avec des ouvertures et fermetures différentes.
8. Ligne (10) d'échappement selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans laquelle ladite au moins une cartouche (7) est de forme allongée et comprend un passage longitudinal médian (12) la traversant entièrement pour les gaz d'échappement.
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