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EP1421267A1 - Procede de regeneration d'un dispositif de filtration des gaz d'echappement pour moteur diesel et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents

Procede de regeneration d'un dispositif de filtration des gaz d'echappement pour moteur diesel et dispositif de mise en oeuvre

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Publication number
EP1421267A1
EP1421267A1 EP02779615A EP02779615A EP1421267A1 EP 1421267 A1 EP1421267 A1 EP 1421267A1 EP 02779615 A EP02779615 A EP 02779615A EP 02779615 A EP02779615 A EP 02779615A EP 1421267 A1 EP1421267 A1 EP 1421267A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diesel
injection
filtration
particles
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02779615A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1421267B1 (fr
Inventor
Jean-Claude Fayard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRMT
Original Assignee
CRMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRMT filed Critical CRMT
Publication of EP1421267A1 publication Critical patent/EP1421267A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1421267B1 publication Critical patent/EP1421267B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of particle filters and more particularly to a method of regenerating an exhaust gas filtration device for a diesel engine.
  • the present invention also relates to a filtration device intended to retain the carbonaceous and soot particles produced by the engine and to burn them regularly in order to avoid their accumulation, this last phase constituting the regeneration, object of the process according to the invention.
  • the atmosphere is also changed by the release of solid particles. These particles are classified according to their size. Thus, the smallest so-called inedible particles, because they are unable to settle on the ground under the effect of gravitation, are the most dangerous for human health, because they are capable of entering the pulmonary alveoli. In addition, they contaminate the highest layers of the atmosphere and are therefore responsible for global pollution.
  • the particle filter however requires regeneration to burn the particles that have been trapped.
  • the particles are generally trapped by a filter cartridge that is part of the particle filter.
  • This cartridge to withstand the high temperatures encountered, may consist of a porous body of cordierite, quartz or silicon carbide, generally of honeycomb structure to present a maximum filtration surface.
  • a major drawback of such particle filters consists in the incomplete combustion of the particles retained by the filter cartridge. Indeed, for urban use conditions, the temperature of the exhaust gases reached is insufficient to cause their combustion and significantly limit clogging of the filter and therefore its regeneration. Without chemical assistance, the carbonaceous particles resulting from the combustion of diesel in diesel engines do not start to oxidize significantly above 500 ° C. These temperatures are almost never reached in urban driving conditions.
  • a first technique consists in placing upstream of the filter, a catalyst for the oxidation of nitrogen monoxide (NO) contained in the gases.
  • NO 2 nitrogen dioxide
  • this process requires the use of diesel fuel with a sulfur content of less than 50 ppm (parts per million), in order to keep a conversion efficiency from NO to NO 2 sufficient.
  • This technique called "Continuous Regenerating Trap" (CRT), combines the effects of the particle filter and the NO oxidation catalyst.
  • this system requires regular regeneration which limits the pressure drop of the filter by eliminating the risk of uncontrolled and exothermic regeneration.
  • Such operation is only obtained when the exhaust gases or the combustion chamber have a temperature above 300 ° C for at least 30% of the vehicle operating time.
  • organometallic additives added to diesel fuel such as cerium, iron, strontium, calcium or others. These techniques make it possible to obtain an effect similar to that obtained with NO 2 by catalyzing the combustion of carbonaceous materials at temperatures close to 300 ° C.
  • the objective of the present invention is to provide a method of regenerating a filtration device, which overcomes the drawbacks of the various existing techniques consisting in treating the carbonaceous particles and soot emitted by diesel engines.
  • Another objective of the invention is to provide a regeneration process, thus avoiding any risk of accumulation of particles in the filtration device and therefore any risk of uncontrolled regeneration.
  • Yet another objective of the invention is to provide a regeneration process which does not entail significant overconsumption of fuel and more generally, which does not entail any additional financial cost for the user.
  • Yet another objective of the invention is to provide a regeneration process which does not affect the performance of the engine, in particular by pressure losses, due to the back pressure exerted by the exhaust gases on the engine, due to clogging of the filtration device.
  • a final objective of the invention is to provide a filtration device making it possible to implement the regeneration process according to the invention.
  • this process also consists in: - implementing a means of producing combustion catalyst in the filtration device,
  • this method also consists in:
  • Another object of the invention relates to a filtration device allowing the implementation of the regeneration process according to the invention.
  • This device comprises a means of producing combustion catalyst, a means of filtering exhaust gases downstream of the means of producing combustion catalyst, and a means of injecting diesel fuel upstream of the means of producing combustion catalyst.
  • the means for producing combustion and filtration catalyst being contained in an enclosure, which is located in the path of the flow of exhaust gases produced by an engine.
  • the filtration means consisting of a set of filtering units, is immersed in an exhaust gas receiving chamber, said exhaust gases heating the filtering units.
  • the filtration means is constituted by at least two particle filters comprising a body, formed by the filtering units secured by a seal, and a metal casing.
  • the diesel injection means communicates with an exhaust gas discharge pipe.
  • this injection means comprises a secondary diesel fuel tank and a diesel fuel injection chamber contained in the tank, in the exhaust gas discharge pipe.
  • the chamber injection chamber is supplied, on the one hand, with diesel fuel via a first conduit connecting it to the secondary tank, and on the other hand, with compressed air via a second duct connecting it to the engine, the chamber comprising an orifice through which the diesel fuel is injected into the filtration device.
  • the device comprises an electronic control unit.
  • the device also includes at least one temperature probe, placed inside the enclosure, making it possible to measure the temperature ⁇ m within it.
  • it also includes at least one pressure probe, inside said enclosure, making it possible to measure the pressure P m within it.
  • the electronic control unit is connected to the temperature and pressure probes, compares the values ⁇ m and possibly P m measured, respectively with the reference values ⁇ r and possibly P r , and triggers the injection of diesel fuel. in the discharge pipe, via the injection system, when the measurements ⁇ m and possibly P m are greater than or equal to the reference values ⁇ r and possibly P r .
  • the conduits supplying the chamber of the injection system with diesel and compressed air each comprise a solenoid valve controlled by the electronic control unit, the opening of these solenoid valves causing the entry of diesel and compressed air into the chamber and therefore the post-injection of diesel fuel into the exhaust gas evacuation pipe.
  • the chamber of the injection system is provided with a nozzle, opposite the orifice making it possible to inject the diesel fuel in nebulized form, into the gas evacuation pipe.
  • the filter units are advantageously made of silicon carbide or any equivalent material, the structure of which is of the honeycomb type.
  • the means for producing combustion catalyst consists of at least one cartridge based on platinum or any equivalent material, catalyzing the transformation of nitrogen monooxide (NO), contained in the gases. nitrogen dioxide (NO 2 ) exhaust.
  • NO nitrogen monooxide
  • the capacity of the secondary tank is preferably equivalent to the maximum volume of diesel injected during post-injection.
  • the particle filters are placed in parallel in the filtration device.
  • the present invention will be better understood on reading the description which follows, given with reference to the drawings which represent, in a nonlimiting manner, an exemplary embodiment of the filtration device according to the invention and in which:
  • FIG. 1 represents a general schematic view of the system comprising the filtration device and allowing the implementation of the regeneration process.
  • FIG. 2 represents a view in longitudinal section of the filtration device according to a first embodiment.
  • FIG. 3 represents a cross-sectional view, along the axis II-II, of the filtration device shown in longitudinal section in FIG. 3.
  • FIG. 4 represents a variant of this first embodiment, seen in longitudinal section of the filtration device.
  • FIG. 5 represents a view in longitudinal section of the filtration device according to a second embodiment.
  • the system which allows the implementation of the regeneration method according to the invention is shown schematically in Figure 1, according to a preferred mode.
  • various mechanical elements of the vehicle collaborate, which may or may not be part of the filtration device and which contribute to the regeneration of this device.
  • a diesel engine 10 supplied with fuel by a main tank
  • This conduit joins an enclosure 18 containing a means of producing combustion catalyst 20 and a filtration means 22. Also located at the enclosure 18, a temperature probe 24 and a pressure probe 26. These probes have the function of measuring the temperature and pressure in the vicinity of the combustion catalyst production means. The data relating to these measurements are transmitted to an electronic control unit 28 and are analyzed by the latter.
  • the electronic control unit is connected to two conduits 30 and 32 and triggers their opening.
  • the conduit 30 connects a secondary tank 34 to the injection chamber 36.
  • This secondary tank 34 supplies the injection chamber 36 with diesel. Itself is supplied by the main tank 12 through a piping system 38.
  • the conduit 32 connects, in turn, the engine 10 to the injection chamber 36. It allows the engine 10 to supply the injection chamber 36 with compressed air.
  • the conduits 30 and 32 are opened by two solenoid valves 31 and 33, electrically controlled by the electronic control unit.
  • FIG. 2 A detailed view in longitudinal section of the enclosure 18 is shown in FIG. 2.
  • the combustion catalyst production means 20 is constituted by two cartridges 20a and 20b for the production of combustion catalysts.
  • these cartridges are preferably on a metal support so as to obtain the lowest possible thermal inertia.
  • these cartridges are preferably based on platinum and are the site of a transformation of the nitrogen monooxide (NO) contained in the exhaust gases into nitrogen dioxide (NO 2 ), which constitutes the combustion catalyst.
  • NO 2 nitrogen dioxide
  • the NO 2 produced diffuses up to filtration means 22.
  • the filtration means 22 is constituted by a set of three-dimensional filter units.
  • these filter units are of the silicon carbide honeycomb type.
  • these filter units are assembled so as to form the body of a particle filter.
  • the filtration means is constituted by three particle filters 22a, 22b and 22c. These particle filters thus arranged, are shown seen from above in FIG. 3.
  • the filters consist of a body 40, and of a metal casing 42.
  • the body 40 consists of the assembly of several filtering units 44, separated by a seal 46, which has the function of compensating for their expansion.
  • the enclosure 18 comprises in its lower part a retention chamber making it possible to increase their residence time in the enclosure, exhaust gases purified by passage through the filtration means (filter units or particle filters).
  • FIG. 4 A variant of this embodiment is shown in FIG. 4.
  • the particle filters 22a, 22b and 22c are arranged in the opposite direction.
  • the device then comprises a particular zone for retaining the exhaust gases, which have not yet been filtered. Indeed, these are contained between the catalyst cartridges and the lower support 48 of the filters, which allows a longer residence time of the exhaust gases, before their passage through the particulate filters, which ranges from on the one hand, favor the heat exchange between the gases and the filters and on the other hand, limit the heat loss by exchange with the outside.
  • the filter units 44 are independent of each other.
  • each filter unit is separated from the adjacent ones by a space sufficient to allow their expansion.
  • This arrangement is particularly advantageous because, on the one hand, it makes it possible to very significantly reduce the stresses of thermal expansion, in particular in the event of sudden combustion of retained particles, which greatly limits the risk of the filtering units deteriorating; on the other hand, the area available for heat transmission by gases is increased considerably, which further accentuates this heat transmission.
  • each filter unit is a cylinder with a square base having a width and a depth of 35 mm, and a length varying from 150 to 300 mm.
  • the regeneration occurs by means of the injection of diesel fuel.
  • the temperature in the vicinity of the catalyst production means is measured, using the probe 24.
  • the temperature value ⁇ m measured is collected by the electronic control unit.
  • the unit will compare this value ⁇ m to a reference value ⁇ r , corresponding to the temperature at which the combustion of diesel fuel, in the presence of catalyst, takes place completely. If the measured temperature ⁇ m is greater than or equal to the reference value ⁇ r , the electronic control unit triggers the opening of the solenoid valves 31 and 33. This opening causes the entry of diesel and compressed air into the chamber 36.
  • the diesel mixes with the compressed air and the mixture, thus formed, is sprayed, in nebulized form in the gas evacuation duct 16.
  • This spraying takes place through an orifice provided in the wall of the chamber 36, opposite which is a nozzle, fixed to the chamber, making it possible to obtain a spray nebulized under pressure.
  • the chamber 36 is of the compressed air paint spray gun type.
  • the diesel fuel supply is cut off by closing the solenoid valve 33. Only the compressed air supply persists so that the latter is sprayed in the conduit 16 in place of the mixture. The purpose of this prolonged supply of compressed air is to eliminate any remaining diesel fuel in the injection chamber 36 and the conduit 16.
  • the capacity of the secondary tank 34 is determined so that it corresponds to the maximum volume of diesel necessary for regeneration. Thus, there can be no overconsumption of diesel.
  • the frequency of the regeneration cycles is limited by the time necessary to fill the secondary tank 34, which also makes it possible to avoid consequent overconsumption of fuel.
  • the filtration means is then found free of deposits and recovers its full filtration capacity.
  • the measurement of ⁇ m can be used by the electronic unit in order to evaluate the temperature of the particles at the level of the filtration means. Indeed, if ⁇ m is close to the temperature at which the combustion of particles can be done without post-injection of diesel, the computer can decide not to trigger this post-injection, which makes it possible to save substantial fuel .
  • an additional temperature probe is arranged near the filtration means so as to obtain the exact temperature of the particles.
  • a third operational mode consists in simultaneously measuring the temperature and the pressure at the level of the catalyst production means, using the temperature probe 24 and the pressure probe 26.
  • the pressure value P m measured reflects the degree of obstruction means of filtration by particles. Indeed, if the filtration means is clogged, the exhaust gases pass more difficult and then exert a back pressure. Thus, the measurement of the pressure P m corresponds to the best means of controlling the clogging of the filtration means.
  • the electronic control unit compares the measured value P m with a reference value P r , corresponding to the maximum acceptable degree of obstruction of the filtration means. If P m is greater than or equal to P r , the electronic control unit compares ⁇ m to ⁇ r .
  • ⁇ m is greater than or equal to ⁇ r , the box then triggers the post-injection of diesel which leads to the regeneration of the filtration means.
  • This operational mode has the advantage of triggering post-injection only when the filtration means has reached a determined degree of clogging, which makes it possible to greatly limit the overconsumption of fuel.
  • the filtration device is composed of:
  • IBIDEN particle filters of the silicon carbide honeycomb type, mounted in parallel. These filters have a section of 162 cm 2 (diameter 143.8 mm) and a length of 254 mm.
  • a diesel injection system comprising an injection chamber as described above and a secondary tank with a capacity of 50 cm 3 . The injection system flow rate is 50 cm 3 per minute. This flow rate was determined so that the increase in temperature of the exhaust gases, generated by the post-injection is between 170 and 250 ° C, depending on the conditions of use.
  • a delay limits the duration of the post-injection to 1 minute and a specific programming of the housing allows to obtain at most one post-injection every 5 minutes.
  • the test was carried out on a bench, under conditions corresponding to urban driving conditions.
  • the electronic unit has been adjusted so that post-injection is triggered as soon as the back pressure reaches 120 mb and the gas temperature is above 300 ° C.
  • the back pressure value measured after each regeneration process of the filtration device is 50 mb, which corresponds to the back pressure value measured on a new filtration device.
  • the regeneration of the device is therefore complete.
  • the regeneration method according to the invention and the associated filtration device are therefore particularly suitable for the treatment of exhaust gases from urban public transport vehicles.
  • the gases produced by these vehicles are generally at a temperature lower than that necessary to allow the regeneration of conventional filtration devices, which leads to clogging of these devices and therefore their rapid deterioration by brutal combustion reactions.
  • the results obtained with the present technique make it possible to envisage a minimum service life of the filtration device of 100,000 km, on vehicles of this type.
  • the inventors have the merit of having been able to combine and adapt different existing techniques in order to potentiate their effects and to obtain a device having a very high efficiency, to fight against the emission of polluting particles produced by diesel engines and, on the other hand, to obtain excellent results in terms of filter regeneration, even in the case of vehicles whose engine speeds do not allow to obtain exhaust gases having a high temperature.

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Description

PROCÉDÉ DE RÉGÉNÉRATION D'UN DISPOSITIF DE FILTRATION DES GAZ D'ÉCHAPPEMENT POUR MOTEUR DIESEL ET DISPOSITIF DE MISE EN ŒUVRE
La présente invention concerne de façon générale le domaine des filtres à particules et de façon plus particulière, un procédé de régénération d'un dispositif de filtration de gaz d'échappement pour moteur diesel.
En outre, la présente invention vise également un dispositif de filtration destiné à retenir les particules charbonneuses et de suie, produites par le moteur et à brûler ces dernières régulièrement afin d'éviter leur accumulation, cette dernière phase constituant la régénération, objet du procédé selon l'invention.
Le développement de l'ère industrielle a généré de graves conséquences sur l'environnement. En effet, les industries polluantes mais également le développement du parc automobile sont à l'origine d'un rejet important de polluants dans l'atmosphère qui entraîne sa modification. Cette modification est de deux ordres. On note tout d'abord, une modification chimique. Cette dernière se reflète surtout par une croissance continue de la teneur de l'air en composés, dérivés du carbone. Ces composés sont notamment le monoxyde de carbone (CO) et certains hydrocarbures imbrûlés, issus des combustions incomplètes. La présence de ces composés dans l'atmosphère constitue un risque direct pour la santé beaucoup plus important. Ainsi, le CO est un toxique respiratoire très puissant. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), tels que le benzopyrène, le benzanthracène ou , encore le fluoranthrène, particulièrement importants dans les fumées, les suies ou les gaz d'échappement des moteurs sont des carcinogènes reconnus.
L'atmosphère est également modifiée par la libération de particules solides. Ces particules sont classées en fonction de leur taille. Ainsi, les plus petites dites particules insédimentables, car incapable de se déposer au sol sous l'effet de la gravitation, sont les plus dangereuses pour la santé humaine, car elles sont susceptibles de pénétrer dans les alvéoles pulmonaires. Par ailleurs, elles contaminent les plus hautes couches de l'atmosphère et sont donc responsables d'une pollution globale.
Aussi, au regard de ce constat alarmant, les pouvoirs publics, tant au niveau national qu'international, essaient-ils de mettre en place des normes antipollution. Ces normes touchent surtout l'industrie automobile. Ainsi, les marques automobiles doivent régulièrement apporter des modifications sur leurs véhicules afin de les mettre en conformité avec ces normes. Outre la mise au point de nouveaux moteurs ayant une consommation en carburant toujours plus réduite, un effort tout particulier a été fait sur le développement de nouveaux systèmes d'échappement, destinés à réduire l'émission de gaz polluants imbrûlés et de particules solides. Ainsi, les constructeurs automobiles ont mis au point les pots catalytiques ou catalyseurs, généralement constitués d'une enveloppe en acier inoxydable, d'un isolant thermique et d'un support en nid d'abeille imprégné de métaux précieux tels que le platine ou le rhodium. Ces catalyseurs permettent de réduire, avant tout, les émissions d'hydrocarbures polycycliques et de CO, et ceci dans une proportion de l'ordre de 50%. Toutefois, ils n'ont aucune action sur les émissions de particules solides. Ainsi, notamment en matière de moteurs diesels qui produisent de nombreuses particules solides, ces catalyseurs n'apportent pas d'amélioration notable de la qualité de l'air.
D'autres techniques ont été élaborées afin de limiter l'émission de particules polluantes par les véhicules. C'est le cas du filtre à particules. Ce filtre permet de réduire de 90% la masse totale des particules émises par les moteurs diesels. Il est encore plus efficace pour la rétention des très fines particules, puisque le taux de rétention peut aller jusqu'à 99%.
Le filtre à particules nécessite toutefois une régénération permettant de brûler les particules qui ont été piégées. Les particules sont généralement piégées par une cartouche filtrante faisant partie du filtre à particules. Cette cartouche pour résister aux températures élevées rencontrées peut être constitué d'un corps poreux de cordiérite, de quartz ou de carbure de silicium, généralement de structure en nid d'abeille pour présenter une surface maximum de filtration.
Un inconvénient majeur de tels filtres à particules consiste dans la combustion incomplète des particules retenues par la cartouche filtrante. En effet, pour des conditions d'utilisation urbaine, la température des gaz d'échappement atteinte est insuffisante pour provoquer leur combustion et limiter significativement le colmatage du filtre et donc sa régénération. Sans assistance chimique, les particules charbonneuses issues de la combustion du gazole dans les moteurs diesels ne commencent à s'oxyder significativement qu'au-dessus de 500°C. Ces températures ne sont pratiquement jamais atteintes dans des conditions de roulage urbain.
Il apparaît alors nécessaire de faire appel à un procédé chimique pour éliminer ces particules. Différentes techniques sont utilisées permettant d'obtenir leur combustion. Une première technique consiste à disposer en amont du filtre, un catalyseur d'oxydation du monoxyde d'azote (NO) contenu dans les gaz d'échappement en dioxyde d'azote (NO2), ce dernier ayant la propriété de catalyser la combustion des particules charbonneuses à partir de 250°C. Toutefois, ce procédé impose d'utiliser un gazole dont la teneur en soufre est inférieure à 50 ppm (parties par million), pour garder une efficacité de conversion du NO en NO2 suffisante. Cette technique, appelée "Continuous Regenerating Trap" (C.R.T.), allie les effets du filtre à particules et du catalyseur d'oxydation du NO. Ce système nécessite pour assurer un bon fonctionnement des filtres, une régénération régulière qui limite la perte de charge du filtre en éliminant le risque de régénération non contrôlé et exothermique. Un tel fonctionnement n'est obtenu que lorsque les gaz d'échappement ou l'enceinte de combustion présentent une température supérieure à 300°C pendant au moins 30% du temps de fonctionnement du véhicule.
Dans le cas contraire, il se développe des réactions violentes liées à la concentration excessive de particules charbonneuses colmatant le filtre. Ces réactions consistent en la combustion, trop rapide d'une grande masse de particules, ce qui conduit généralement à une destruction du filtre par choc thermique, les températures obtenues étant très élevées localement.
D'autres techniques font appel à l'utilisation d'additifs organométalliques rajoutés au gazole tel que le cérium, fer, strontium, calcium ou autres. Ces techniques permettent d'obtenir un effet similaire à celui obtenu avec le NO2 en catalysant la combustion des matières charbonneuses à des températures voisines de 300°C.
Un premier inconvénient de ces techniques est le coût prohibitif des additifs utilisés.
Un autre inconvénient majeur réside dans le fait qu'il est nécessaire de prévoir un dispositif d'additivation complémentaire.
Encore un autre inconvénient de ces techniques est qu'elles présentent une tendance encore plus importante au colmatage du filtre et donc aux réactions qui en découlent, si les températures atteintes en fonctionnement ne sont pas suffisamment importantes, les additifs présents dans les matières charbonneuses contribuant à encrasser encore plus rapidement le médiat filtrant.
D'autres techniques ont consisté à expérimenter des dispositifs basés sur des moyens de chauffage complémentaires du type brûleurs, résistances électriques ou autres. Ces moyens de chauffage complémentaire sont mis en œuvre uniquement lorsque la cartouche présente un début de colmatage, se traduisant par une augmentation de la perte de charge. Un tel dispositif de régénération est mis en œuvre avec le moteur en marche, c'est à dire en présence d'un débit de gaz d'échappement important. Un tel dispositif nécessite donc une puissance de chauffage importante pour simultanément porter à la bonne température les gaz d'échappement et la masse de la cartouche filtrante.
Dans un tel contexte technique, l'objectif de la présente invention est de fournir un procédé de régénération d'un dispositif de filtration, qui remédie aux inconvénients des différentes techniques existantes consistant à traiter les particules charbonneuses et de suies émises par les moteurs diesels.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de régénération, évitant ainsi tout risque d'accumulation de particules dans le dispositif de filtration et donc tout risque de régénération incontrôlée.
Encore un autre objectif de l'invention, est de fournir un procédé de régénération n'entraînant pas de surconsommation significative de carburant et plus généralement, n'entraînant pas de surcoût financier, pour l'utilisateur.
Encore un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de régénération n'entamant pas les performances du moteur, notamment par des pertes de charge, dues à la contre-pression exercée par les gaz d'échappement sur le moteur, du fait d'un colmatage du dispositif de filtration.
Enfin un dernier objectif de l'invention est de fournir un dispositif de filtration permettant de mettre en œuvre le procédé de régénération selon l'invention. Ces objectifs, parmi d'autres, sont atteints par la présente invention qui concerne tout d'abord un procédé de régénération d'un dispositif de filtration des gaz d'échappement émis par un moteur diesel, ce procédé étant du type de ceux dans lesquels des particules, retenues sur un moyen de filtration dudit dispositif de filtration, sont brûlées grâce à l'action d'un catalyseur de combustion. Ce procédé consiste essentiellement à retenir les gaz d'échappement chauds autour du moyen de filtration afin de fournir aux particules, au moins une partie de l'énergie calorifique nécessaire à leur combustion et à brûler lesdites particules de façon à régénérer le dispositif de filtration.
Selon une variante, ce procédé consiste également à : - mettre en œuvre un moyen de production de catalyseur de combustion dans le dispositif de filtration,
- mesurer une température θm au voisinage du moyen de production de catalyseur de combustion,
- comparer θm à une température θr correspondant à la température à laquelle la combustion du gazole, en présence du catalyseur de combustion, est complète, - si θm est supérieure ou égale à θr, déclencher une post-injection de gazole, par l'intermédiaire d'un moyen d'injection, dans le dispositif de filtration, pendant une durée déterminée, afin d'entraîner une augmentation de température des particules pour permettre leur combustion. Selon encore une autre variante, ce procédé consiste en outre à :
- mesurer une pression Pm au voisinage du moyen de production de catalyseur de combustion, ladite pression Pm reflétant le degré d'obstruction du moyen de filtration par les particules,
- mesurer la température θm, - comparer ladite pression Pm à une pression Pr de référence correspondant au degré d'obstruction maximal acceptable,
- si Pm est supérieure ou égale à la pression Pr, comparer θm à θr,
- si θm est supérieure ou égale à θr, déclencher la post-injection de gazole.
Un autre objet de l'invention concerne un dispositif de filtration permettant la mise en œuvre du procédé de régénération selon l'invention. Ce dispositif comporte un moyen de production de catalyseur de combustion, un moyen de filtration des gaz d'échappement en aval du moyen de production de catalyseur de combustion, et un moyen d'injection de gazole en amont du moyen de production de catalyseur de combustion, les moyens de production de catalyseur de combustion et de filtration étant contenus dans une enceinte, qui se situe dans la trajectoire du flux des gaz d'échappement produit par un moteur.
Le moyen de filtration, constitué par un ensemble d'unités filtrantes, baigne dans une chambre de réception des gaz d'échappement, lesdits gaz d'échappement venant chauffer les unités filtrantes.
De façon préférentielle, le moyen de filtration est constitué par au moins deux filtres à particules comportant un corps, formé par les unités filtrantes solidarisées par un joint, et une enveloppe métallique.
Avantageusement, le moyen d'injection de gazole communique avec un conduit d'évacuation des gaz d'échappement.
Selon une autre caractéristique préférentielle, ce moyen d'injection comprend un réservoir secondaire de gazole et une chambre d'injection du gazole contenu dans le réservoir, dans le conduit d'évacuation des gaz d'échappement.
Ainsi, la chambre d'injection chambre est alimentée, d'une part, en gazole par l'intermédiaire d'un premier conduit la reliant au réservoir secondaire, et d'autre part, en air comprimé par l'intermédiaire d'un second conduit la reliant au moteur, la chambre comportant un orifice par lequel le gazole est injecté dans le dispositif de filtration.
Avantageusement, le dispositif comporte un boîtier électronique de commande. Le dispositif comporte également au moins une sonde de température, placée à l'intérieur de l'enceinte, permettant de mesurer la température θm en son sein. Selon une variante remarquable, il comporte également au moins une sonde de pression, à l'intérieur de ladite enceinte, permettant de mesurer la pression Pm en son sein. De façon remarquable, le boîtier électronique de commande est relié aux sondes de température et de pression, compare les valeurs θm et éventuellement Pm mesurées, respectivement avec les valeurs de références θr et éventuellement Pr, et déclenche l'injection de gazole dans le conduit d'évacuation, par l'intermédiaire du système d'injection, lorsque les mesures θm et éventuellement Pm sont supérieures ou égales aux valeurs de référence θr et éventuellement Pr.
De façon avantageuse, les conduits alimentant la chambre du système d'injection en gazole et en air comprimé comportent chacun une électrovanne commandée par le boîtier électronique de commande, l'ouverture de ces électrovannes entraînant l'entrée de gazole et d'air comprimé dans la chambre et donc la post-injection de gazole dans le conduit d'évacuation des gaz d'échappement.
Avantageusement, la chambre du système d'injection est munie d'une buse, en regard de l'orifice permettant d'injecter le gazole sous forme nébulisée, dans le conduit d'évacuation des gaz.
Préférentiellement, les unités filtrantes sont avantageusement en carbure de silicium ou tout matériau équivalent, dont la structure est de type nid d'abeille.
Selon un autre caractéristique remarquable de l'invention, le moyen de production de catalyseur de combustion est constitué par au moins un cartouche à base de platine ou tout matériau équivalent, catalysant la transformation du monooxyde d'azote (NO), contenu dans les gaz d'échappement en dioxyde d'azote (NO2).
Selon une autre caractéristique remarquable, la capacité du réservoir secondaire est préférentiellement équivalente au volume maximum de gazole injecté lors de la post-injection.
De façon avantageuse, les filtres à particules sont placés en parallèles, dans le dispositif de filtration. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins qui représentent, de façon nullement limitative, un exemple de réalisation du dispositif de filtration selon l'invention et dans lesquels :
La figure 1 représente une vue générale schématique du système comprenant le dispositif de filtration et permettant la mise en œuvre du procédé de régénération.
La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de filtration selon un premier mode de réalisation.
La figure 3 représente une vue en coupe transversale, selon l'axe ll-ll, du dispositif de filtration représenté en coupe longitudinale sur la figure 3.
La figure 4 représente une variante de ce premier mode réalisation, vue en coupe longitudinale du dispositif de filtration.
La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de filtration selon un second mode de réalisation. Le système qui permet la mise en œuvre du procédé de régénération selon l'invention est représenté de façon schématique à la figure 1, selon un mode préférentiel. Dans ce système, collaborent différents éléments mécaniques du véhicule, qui font ou non partie du dispositif de filtration et qui concourent à la régénération de ce dispositif. Ainsi, un moteur diesel 10, alimenté en carburant par un réservoir principal
12 via un système d'alimentation 14, produit en fonctionnement des gaz d'échappement. Ces gaz sont récupérés par le biais d'un collecteur (non représenté) à la sortie du moteur et sont évacués par l'intermédiaire d'un conduit d'évacuation 16.
Ce conduit rejoint une enceinte 18 contenant un moyen de production de catalyseur de combustion 20 et un moyen de filtration 22. Sont également placées au niveau de l'enceinte 18, une sonde de température 24 et une sonde de pression 26. Ces sondes ont pour fonction de mesurer la température et la pression au voisinage du moyen de production de catalyseur de combustion. Les données relatives à ces mesures sont transmises à un boîtier électronique de commande 28 et sont analysées par ce dernier.
Le boîtier électronique de commande est relié à deux conduits 30 et 32 et déclenche leur ouverture. Le conduit 30 relie un réservoir secondaire 34 à la chambre d'injection 36. Ce réservoir secondaire 34 alimente la chambre d'injection 36 en gazole. Lui-même est alimenté par le réservoir principal 12 par le biais d'un système de tuyauterie 38. Le conduit 32 relie, quant à lui, le moteur 10 à la chambre d'injection 36. Il permet au moteur 10 d'alimenter la chambre d'injection 36 en air comprimé.
L'ouverture des conduits 30 et 32 se fait par l'intermédiaire de deux électrovannes 31 et 33, commandées électriquement par le boîtier électronique de commande.
Une vue détaillée en coupe longitudinale de l'enceinte 18 est représentée sur la figure 2.
Dans l'enceinte sont regroupés le moyen de production de catalyseur de combustion 20 et le moyen de filtration 22. Le moyen de production de catalyseur de combustion 20 est constitué par deux cartouches 20a et 20b de production de catalyseurs de combustion.
Ces cartouches sont de préférence sur un support métallique de manière à obtenir une inertie thermique la plus faible possible. Selon un mode préféré de réalisation, ces cartouches sont préférentiellement à base de platine et sont le siège d'une transformation du monooxyde d'azote (NO) contenu dans les gaz d'échappement en dioxyde d'azote (NO2), qui constitue le catalyseur de combustion. Le NO2 produit diffuse jusqu'au moyen de filtration 22.
Le moyen de filtration 22 est constitué par un ensemble d'unités filtrantes tridimensionnelles. De façon avantageuse, ces unités filtrantes sont de type nid d'abeille en carbure de silicium.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, ces unités filtrantes sont assemblées de façon à former le corps d'un filtre à particules. Ainsi, le moyen de filtration est constitué par trois filtres à particules 22a, 22b et 22c. Ces filtres à particules ainsi disposés, sont représentés vus de dessus sur la figure 3. Les filtres sont constitués d'un corps 40, et d'une enveloppe métallique 42. Le corps 40 est constitué par l'assemblage de plusieurs unités filtrantes 44, séparées par un joint 46, qui a pour fonction de compenser leur dilatation.
L'enceinte 18 comporte dans sa partie inférieure une chambre de rétention permettant d'accroître leur temps de résidence dans l'enceinte, des gaz d'échappement épurés par passage dans le moyen de filtration (unités filtrantes ou filtres à particules).
Cet accroissement du temps de résidence des gaz d'échappement permet à ces derniers de venir chauffer les unités filtrantes ou les filtres à particules et donc les particules elles-même. Cette caractéristique remarquable permet de maintenir ces dernières à une température bien supérieure à la température habituelle. Cette température peut atteindre la température permettant leur combustion en présence du catalyseur de combustion. Dans ce cas, la régénération se déroule sans injection de gazole.
Une variante de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 4. Selon cette variante, les filtres à particules 22a, 22b et 22c sont disposés en sens inverse. Le dispositif comporte alors une zone particulière de rétention des gaz d'échappement, non encore filtrés. En effet, ceux-ci sont contenus entre les cartouches de catalyseur et le support inférieur 48 des filtres, ce qui permet un temps de séjour plus important des gaz d'échappement, avant leur passage dans les filtres à particules, qui va d'une part, favoriser l'échange de chaleur entre les gaz et les filtres et d'autre part, limiter la déperdition de chaleur par échange avec l'extérieur.
Selon un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, les unités filtrantes 44 sont indépendantes les unes des autres. Ainsi, chaque unité filtrante est séparée de celles adjacentes par un espace suffisant pour permettre leur dilatation. Cette disposition est particulièrement avantageuse car, d'une part, elle permet de réduire de façon très importante les contraintes de dilatations thermiques, notamment en cas de combustion brutale de particules retenues, ce qui limite fortement le risque de voir les unités filtrantes se détériorer; d'autre part, la surface disponible pour la transmission de chaleur par les gaz est augmentée de façon considérable, ce qui accentue d'autant cette transmission de chaleur. Une variante de ce second mode de réalisation, représentée sur la figure
5, consiste à disposer les unités filtrantes 44 en sens inverse dans le dispositif de filtration, avec un support positionné dans la partie inférieure, à l'image de la variante du premier mode de réalisation, représentée à la figure 4. Les avantages de cette disposition sont identiques à ceux cités supra dans la description de la figure 4. Selon un exemple de réalisation, chaque unité filtrante est un cylindre à base carrée ayant une largeur et une profondeur de 35 mm, et une longueur variant de 150 à 300 mm.
Dans le cas où la température n'est pas suffisante pour déclencher la combustion des particules, la régénération se produit grâce à l'injection de gazole. Pour se faire, la température au voisinage du moyen de production de catalyseur est mesurée, grâce à la sonde 24. La valeur de température θm mesurée est recueillie par le boîtier électronique de commande. Le boîtier va comparer cette valeur θm à une valeur de référence θr, correspondant à la température à laquelle la combustion du gazole, en présence de catalyseur, se fait de façon complète. Si la température θm mesurée est supérieure ou égale à la valeur de référence θr, le boîtier électronique de commande déclenche l'ouverture des électrovannes 31 et 33. Cette ouverture entraîne l'entrée de gazole et d'air comprimé dans la chambre 36. Dans la chambre 36, le gazole se mélange à l'air comprimé et le mélange, ainsi constitué, est pulvérisé, sous forme nébulisé dans le conduit d'évacuation des gaz 16. Cette pulvérisation se fait par un orifice aménagé dans la paroi de la chambre 36, en regard duquel se trouve une buse, fixée à la chambre, permettant d'obtenir un jet nébulisé sous pression. Selon un exemple de réalisation, la chambre 36 est de type pistolet à peinture à air comprimé.
Lorsque la quantité de gazole nécessaire, prédéterminée par le boîtier électronique de commande, a été injectée, l'alimentation en gazole est coupée par fermeture de l'électrovanne 33. Seule l'alimentation en air comprimé persiste de telle sorte que ce dernier est pulvérisé dans le conduit 16 en lieu et place du mélange. Cette alimentation prolongée en air comprimé a pour but de d'éliminer tout reste de gazole dans la chambre d'injection 36 et le conduit 16.
La capacité du réservoir secondaire 34 est déterminée de façon à ce qu'elle corresponde au volume maximum de gazole nécessaire à la régénération. Ainsi, il ne peut se produire de surconsommation de gazole. De plus, grâce à ce mode de réalisation, la fréquence des cycles de régénération est limitée par le temps nécessaire au remplissage du réservoir secondaire 34, ce qui permet également d'éviter des surconsommations conséquentes en carburant. Le carburant injecté dans le conduit d'évacuation 16 entre dans l'enceinte et subit une combustion complète au niveau du moyen de production de catalyseur. Cette combustion induit une augmentation significative de température jusqu'à une température ΘG à laquelle va se dérouler la combustion des particules qui colmatent le moyen de filtration. Les molécules de NO2 produites vont catalyser cette réaction de combustion. Ainsi, cette réaction se produit à une température inférieure à la température normale. Lors de cette combustion, les particules solides sont transformées en gaz qui sont évacués.
Le moyen de filtration se retrouve alors dépourvu de dépôts et récupère sa pleine capacité de filtration. Selon un mode de réalisation particulier, la mesure de θm peut être exploitée par le boîtier électronique afin d'évaluer la température des particules au niveau du moyen de filtration. En effet, si θm est voisine de la température à laquelle la combustion de particules peut se faire sans post-injection de gazole, le calculateur peut décider de ne pas déclencher cette post-injection, ce qui permet de faire une économie substantielle de carburant. Selon une variante de ce mode de réalisation, une sonde de température supplémentaire est disposée à proximité du moyen de filtration de façon à obtenir la température exacte des particules.
Un troisième mode opérationnel consiste à mesurer simultanément la température et la pression au niveau du moyen de production de catalyseur, grâce à la sonde de température 24 et à la sonde de pression 26. La valeur de pression Pm mesurée reflète le degré d'obstruction du moyen de filtration par les particules. En effet, si le moyen de filtration est colmaté, les gaz d'échappement passent plus difficilement et exercent alors une contre-pression. Ainsi, la mesure de la pression Pm correspond au meilleur moyen de contrôler le colmatage du moyen de filtration. Le boîtier électronique de commande compare la valeur Pm mesurée à une valeur de référence Pr, correspondant au degré d'obstruction maximal acceptable du moyen de filtration. Si Pm est supérieure ou égale à Pr, le boîtier électronique de commande compare θm à θr. Si θm est supérieure ou égale θr, le boîtier déclenche alors la post- injection de gazole qui conduit à la régénération du moyen de filtration. Ce mode opérationnel a pour intérêt de ne déclencher de post-injection que lorsque le moyen de filtration a atteint un degré de colmatage déterminé, ce qui permet de fortement limiter la surconsommation de carburant.
EXEMPLE
A titre d'exemple non limitatif, est présenté ci-dessous un dispositif de filtration utilisé avec un moteur de véhicule industriel, le moteur Renault VI 620-45 suralimenté, de 10 litres de cylindrée et d'une puissance de 190 Kw. Ce moteur équipe des bus urbains.
Le dispositif de filtration est composé de :
- Deux cartouches de catalyseurs à base de platine permettant la transformation du NO en NO2. Ces cartouches, de 7,5 pouces diamètre et de 3 pouces de long, montées en parallèle sur un support métallique, tel que représenté sur la figure 2. Le volume de catalyseur a été déterminé de sorte que le taux de conversion de NO en NO2 soit supérieur à 85 %.
- Trois filtres à particules IBIDEN, de type nid d'abeille en carbure silicium, montés en parallèle. Ces filtres ont une section de 162 cm2 (diamètre 143,8 mm) et une longueur de 254 mm. - Un système d'injection de gazole comportant une chambre d'injection tel que décrit précédemment et un réservoir secondaire d'une capacité de 50 cm3. Le débit de système d'injection est de 50 cm3 par minute. Ce débit a été déterminé de sorte que l'augmentation de température des gaz d'échappement, engendrée par la post-injection soit comprise entre 170 et 250°C, selon les conditions d'utilisation.
- Un boîtier électronique commandant la post-injection de gazole. Une temporisation limite la durée de la post-injection à 1 minute et une programmation spécifique du boîtier permet d'obtenir au plus une post-injection toutes les 5 minutes.
L'essai a été réalisé sur banc, dans des conditions correspondant à des conditions de roulage urbain.
Le boîtier électronique a été réglé de manière à ce que la post-injection soit déclenchée dès que la contre-pression atteint 120 mb et que la température des gaz est supérieure à 300°C.
On sait que, pour que la régénération se fasse correctement, il est nécessaire que le temps pendant lequel la température des gaz d'échappement est supérieure à 300°C, soit supérieur à 30 % du temps d'utilisation du véhicule. Le dispositif décrit dans cet exemple permet d'obtenir une température de gaz d'échappement constamment supérieur à 300°C, quelle que soit la température initiale des gaz d'échappement.
Ainsi, la valeur de contre-pression mesurée après chaque processus de régénération du dispositif de filtration est de 50 mb, ce qui correspond à la valeur de contre-pression mesurée sur un dispositif de filtration neuf. La régénération du dispositif est donc complète.
Le procédé de régénération selon l'invention et le dispositif de filtration associé sont donc particulièrement adéquats pour le traitement des gaz d'échappement des véhicules de transport en commun urbain. En effet, les gaz produits par ces véhicules sont généralement à une température inférieure à celle nécessaire pour permettre la régénération des dispositifs de filtration classiques, ce qui entraîne un colmatage de ces dispositifs et donc leur détérioration rapide par de brutales réactions de combustion. Or, les résultats obtenus avec la présente technique permettent d'envisager une durée de vie minimale du dispositif de filtration de 100 000 km, sur des véhicules de ce type.
Une telle technique pourrait également être utilisée sur des véhicules de tourisme. En effet, ces derniers fonctionnant à des régimes plus importants, les gaz d'échappement produits ont des températures bien supérieures qui peuvent atteindre plus de 500°C. Le problème de régénération de filtre est donc moins crucial. Toutefois, les systèmes existants utilisent généralement des additifs organométalliques pour catalyser la combustion des particules, ce qui engendre un coût de fonctionnement important. Le dispositif selon l'invention, associé à son procédé de régénération, permet de pallier ce problème de coût.
Ainsi, si le dispositif de filtration selon l'invention, ne comporte pas d'éléments techniques nouveaux, les inventeurs ont le mérite d'avoir su combiner et adapter différentes techniques existantes afin de potentialiser leurs effets et d'obtenir un dispositif ayant une très grande efficacité, pour lutter contre l'émission de particules polluantes produites par les moteurs diesels et, d'autre part, pour obtenir d'excellents résultats en terme de régénération de filtres, même dans le cas de véhicules dont les régimes moteurs ne permettent pas d'obtenir des gaz d'échappement ayant une température élevée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de régénération d'un dispositif de filtration des gaz d'échappement produits par un moteur diesel, ce procédé étant du type de ceux dans lesquels des particules, retenues sur un moyen de filtration dudit dispositif de filtration, sont brûlées grâce à l'action d'un catalyseur de combustion, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à retenir les gaz d'échappement chauds autour du moyen de filtration (22) afin de fournir aux particules, au moins une partie de l'énergie calorifique nécessaire à leur combustion et à brûler lesdites particules de façon à régénérer le dispositif de filtration.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il consiste également à :
- mettre en œuvre un moyen de production de catalyseur de combustion (20) dans le dispositif de filtration,
- mesurer une température θm au voisinage du moyen de production de catalyseur de combustion (20),
- comparer θm à une température θr correspondant à la température à laquelle la combustion du gazole, en présence du catalyseur de combustion, est complète,
- si θm est supérieure ou égale à θr, déclencher une post-injection de gazole, par l'intermédiaire d'un moyen d'injection, dans le dispositif de filtration, pendant une durée déterminée, afin d'entraîner une augmentation de température des particules pour permettre leur combustion.
3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il consiste également à :
- mesurer une pression Pm au voisinage du moyen de production de catalyseur de combustion (20), ladite pression Pm reflétant le degré d'obstruction du moyen de filtration (22) par les particules,
- mesurer la température θm,
- comparer ladite pression Pm à une pression Pr de référence correspondant au degré d'obstruction maximal acceptable,
- si P est supérieure ou égale à la pression Pr, comparer θm à θr, - si θm est supérieure ou égale à θr, déclencher la post-injection de gazole.
4. Dispositif permettant la mise en œuvre du procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de production de catalyseur de combustion (20), un moyen de filtration (22) desdits gaz d'échappement en aval dudit moyen de production de catalyseur de combustion, et un moyen d'injection de gazole en amont dudit moyen de production de catalyseur de combustion, lesdits moyens de production de catalyseur de combustion et de filtration étant contenus dans une enceinte réactionnelle (18), dans la trajectoire du flux des gaz d'échappement produits par un moteur (10).
5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit moyen de filtration, constitué par un ensemble d'unités filtrantes (44), baigne dans une chambre de réception des gaz d'échappement, lesdits gaz d'échappement venant chauffer lesdites unités filtrantes.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen de filtration est constitué par au moins deux filtres à particules (22a, 22b) comportant un corps (40), formé par les unités filtrantes (44) solidarisées par un joint (46), et une enveloppe métallique (42).
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen d'injection de gazole communique avec un conduit d'évacuation (16) des gaz d'échappement.
8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit moyen d'injection comprend un réservoir de gazole (34) et une chambre d'injection
(36) du gazole contenu dans ledit réservoir, dans le conduit d'évacuation (16).
9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite chambre (36) est alimentée, d'une part, en gazole par l'intermédiaire d'un premier conduit (30) la reliant audit réservoir (34), et d'autre part, en air comprimé par l'intermédiaire d'un second conduit (32), la reliant au moteur (10), ladite chambre comportant un orifice par lequel le gazole est injecté dans ledit dispositif de filtration.
10. Dispositif, selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier électronique de commande (28).
11. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une sonde de température (24), placée à l'intérieur de ladite enceinte (18), servant à mesurer la température θm en son sein.
12. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une sonde de pression (26), placée à l'intérieur de ladite enceinte (18), servant à mesurer la pression Pm en son sein.
13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le boîtier électronique de commande (28) est relié à ladite sonde de température (24) et à ladite sonde de pression (26), compare les valeurs θm et éventuellement Pm mesurées respectivement avec les valeurs de références θr et éventuellement Pr, et déclenche l'injection de gazole dans le conduit d'évacuation (16), par l'intermédiaire dudit système d'injection, lorsque les mesures θm et éventuellement Pm sont supérieures ou égales aux valeurs de référence θr et éventuellement Pr.
14. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les conduits (30 et 32) alimentant la chambre (36) du système d'injection en gazole et en air comprimé comportent chacun une électrovanne (31 et 33) commandée par le boîtier électronique de commande, l'ouverture de ces électrovannes entraînant l'entrée de gazole et d'air comprimé dans la chambre (36) et donc l'injection de gazole dans le conduit d'évacuation des gaz d'échappement.
15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que la chambre (36) du système d'injection est munie d'une buse en regard de l'orifice permettant d'injecter le gazole sous forme nébulisée, dans le conduit d'évacuation des gaz.
16. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 15, caractérisé en ce que les unités filtrantes sont constituées préférentiellement en carbure de silicium ou tout autre matériau équivalent, dont la structure est de type nid d'abeille.
17. Dispositif selon l'une des 4 à 16, caractérisé en ce que le moyen de production de catalyseur de combustion est constitué par au moins une cartouche à base de platine ou tout matériau équivalent, catalysant la transformation du monooxyde d'azote (NO), contenu dans les gaz d'échappement en dioxyde d'azote (NO2), le NO2 produit catalysant la réaction de combustion des particules colmatant le filtre.
18. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 17, caractérisé en ce que la capacité du réservoir secondaire (34) est préférentiellement équivalente au volume maximum de gazole injecté lors de la post-injection.
19. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 18, caractérisé en ce que les filtres à particules (22a et 22b) sont placés dans l'enceinte (18), en parallèle.
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