FR2806754A1 - Dispositif pour purifier le gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif pour purifier le gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne Download PDF

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Abstract

Il est fait état d'un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Le dispositif comprend un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules. Le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particule. Lorsqu'un état courant des gaz d'échappement entraîne que la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées dans le filtre de particules est inférieure à la quantité requise actuelle de particules qui peuvent être oxydées et éliminées, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contoumement.

Description

Dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne TECHNIQUE ANTERIEURE 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
2. Description de la technique apparentée Le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et, en particulier, d'un moteur diesel, contient des particules comprenant le carbone comme composante principale. Les particules sont des matériaux nocifs et il a donc été suggéré qu'un filtre de particules doive être disposé dans le système d'échappement pour piéger les particules avant qu'elles ne soient émises dans l'atmosphère. Dans un tel filtre de particules, les particules piégées doivent être brûlées et éliminées afin d'empêcher que la résistance aux gaz d'échappement n'augmente du fait du colmatage des mailles.
Dans cette régénération du filtre de particules, si la température particules atteint environ 600 degrés C, elles s'enflamment et brûlent. Toutefois, habituellement, la température d'un gaz d'échappement d'un moteur diesel est de beaucoup inférieure à 600 degrés C et donc un moyen de chauffage est nécessaire pour chauffer le filtre particules lui-même.
publication de brevet japonais Japanese Examined Patent Publication n 7- 106290 divulgue que, si un des métaux du groupe du platine et un des oxydes métaux alcalino terreux sont placés sur le filtre, les particules sur le filtre brûlent et sont ensuite éliminées à environ 400 degrés C. La température de 400 degrés C est la température habituelle du gaz d'échappement d'un moteur diesel.
Cependant, si le filtre susmentionné est utilisé, la température du gaz d'échappement n'est pas toujours d'environ 400 degrés C. En outre, une grande quantité de particules peut s'échapper du moteur. Par conséquent, les particules qui ne peuvent pas être brûlées éliminées à chaque fois peuvent se déposer sur le filtre.
Dans ce filtre, si une certaine quantité de particules s'est déposée sur filtre, la capacité à brûler et à éliminer les particules chute tellement que le filtre ne peut pas se régénérer de lui-même. Donc, si un tel filtre est disposé dans le système d'échappement, un colmatage des mailles du filtre peut se produire relativement rapidement.
RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, un objectif de la présente invention est de fournir un dispositif, pour la purification du gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, qui peut empêcher le colmatage des mailles du filtre de particules par les particules piégées sur celui-ci.
Selon la présente invention, il est fourni un premier dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydees et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsqu'un état courant des gaz d'échappement entraîne que la quantité particules d'un filtre de particules qui peuvent être oxydées et éliminées est inférieure à la quantité actuelle nécessaire de particules qui peuvent être oxydées et éliminées, moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
Selon la présente invention, il est fourni un deuxième dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, l'oxygène actif libéré de l'agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur le filtre particules, l'agent libérant de l'oxygène actif retient NOX pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le NOX et l'oxygène combinés en NO,, et en oxygène actif lorsque la concentration en oxygène dans le milieu environnant chute, le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsqu'un état courant des gaz d'échappement entraîne que la quantité de particules d'un filtre de particules qui peuvent être oxydées et éliminées est inférieure à la quantité actuelle nécessaire de particules qui peuvent être oxydées et éliminées, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
Selon la présente invention, il est fourni un troisième dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsqu'une quantité de carburant injecté est inférieure à une quantité prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
Selon la présente invention, il est fourni un quatrième dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre particules, dans lequel le filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif l'oxygène actif libéré de l'agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées le filtre de particules, l'agent libérant de l'oxygène actif retient NOx pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le NOx et l'oxygène combinés en NOx et en oxygène actif lorsque la concentration en oxygène dans le milieu environnant chute, le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsqu'une quantité de carburant injecté est inférieure à une quantité prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
Selon la présente invention, il est fourni un cinquième dispositif pour purifier gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsque la température du d'échappement est inférieure à une température prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
Selon la présente invention, il est fourni un sixième dispositif pour purifier les gaz d'échappement moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner le filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif l'oxygène actif libéré de l'agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées le filtre de particules, l'agent libérant de l'oxygène actif retient NOx pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le NOx et l'oxygène combinés en NOx et en oxygène actif lorsque la concentration oxygène dans le milieu environnant chute, le filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température du filtre de particules, et lorsqu'une température du gaz d'échappement est inférieure à une température prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par le passage de contournement.
La présente invention sera plus complètement appréhendée à partir de la description des modes de réalisation préférentiels de l'invention qui sont exposés ci-apres, en même temps que les dessins d'accompagnement.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Dans les dessins La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un moteur diesel à quatre temps muni d'un dispositif pour purifier le gaz d'échappement selon la présente invention ; La figure 2 est une coupe verticale agrandie de la chambre de combustion de la figure 1 ; La figure 3 est une vue de dessous de la culasse de la figure 1 ; La figure 4 est une coupe verticale agrandie de la chambre de combustion de la figure 1 ; La figure 5 est une vue montrant la relation entre les levées la soupape d'admission et de la soupape d'échappement et l'injection de carburant ; La figure est une vue montrant les quantités produites de fumée, d'oxydes NO,, et substances similaires ; Les figures 7 (A) et 7 (B) sont des vues montrant la pression de combustion ; La figure est une vue montrant les molécules du carburant ; La figure 9 est une vue montrant la relation entre la quantité d'oxydes produits et le taux RGE de recirculation des gaz d'échappement ; La figure 10 est une vue montrant la relation entre la quantité de carburant injecté et la quantité de gaz mixte ; La figure 11 est une vue montrant la première région de fonctionnement (I) et la seconde région de fonctionnement (II) ; La figure 12 est une vue montrant la sortie du capteur de rapport air-carburant ; La figure 13 est une vue montrant le degré d'ouverture du papillon des gaz et éléments similaires ; La figure 14 est une vue montrant le rapport air-carburant dans la première région de fonctionnement (1) ; La figure 15 (A) est une vue montrant le degré d'ouverture cible du papillon des gaz La figure 15 (B) est une vue montrant le degré d'ouverture cible de la soupape de régulation des gaz RGE ; La figure 16 est une vue montrant le rapport air carburant dans la seconde région de fonctionnement (II) ; La figure 17 (A) est une vue montrant le degré d'ouverture cible du papillon des gaz La figure 17 (B) est une vue montrant le degre d'ouverture cible de la soupape de régulation des gaz RGE ; La figure 18 est une vue de dessus montrant le voisinage de la partie permutation et du filtre de particules dans le système d'échappement selon un mode de réalisation ; La figure 19 est une vue latérale de la figure 18 ; La figure 20 est une vue montrant l'autre position d'obturation du corps de clapet dans la partie permutation qui est différente de celle de figure 18 ; La figure 21 est une vue montrant la position médiane du corps de clapet dans la partie permutation ; La figure 22 (A) est une vue de face montrant structure du filtre de particules ; La figure 22 (B) est une coupe latérale montrant la structure du filtre de particules ; Les figures 23 (A) et 23 (B) sont des expliquant l'action oxydante des particules ; La figure 24 est une vue montrant la relation entre la quantité de particules pouvant être oxydées et éliminées et la température du filtre particules ; Les figures 25 (A), 25 (B) et 25 (C) sont des vues expliquant le dépôt des particules La figure 26 est un premier organigramme pour empêcher le dépôt de particules sur le filtre de particules ; La figure 27 est un second organigramme pour empêcher le dépôt de particules sur le filtre de particules ; Les figures 28 (A) et 28 (B) sont des coupes agrandies de la cloison de séparation du filtre de particules ; La figure 29 est une vue de dessus montrant le voisinage de la partie permutation et du filtre de particules dans le système d'échappement selon un autre mode de réalisation ; La figure 30 est une vue de dessus montrant le voisinage de la partie permutation et du filtre de particules dans le système d'échappement selon un autre mode de réalisation ; DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un moteur diesel à quatre temps muni d'un dispositif pour purifier le gaz d'échappement selon la présente invention. La figure 2 est une coupe verticale agrandie de la chambre de combustion du moteur diesel de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessous de la culasse du moteur diesel de la figure 1. En se référant aux figures 1 à 3, le numéral de référence 1 désigne un corps de moteur, numeral de référence 2 désigne un bloc-cylindres, le numéral de référence 3 désigne une culasse, le numéral de référence 4 désigne un piston, le numéral de référence 5a désigne une cavité formée à la surface supérieure du piston 4, le numéral de référence 5 désigne une chambre de combustion formée dans la cavité 5a, le numéral de référence 6 désigne injecteur de carburant commandé électriquement, le numéral de référence 7 désigne une paire de soupapes d'admission, le numéral de référence 8 désigne un orifice d'admission, et le numéral de référence 9 désigne une paire de soupapes d'échappement, et le numéral de référence 10 désigne un orifice d'échappement. L'orifice d'admission 8 est connecté à un réservoir d'expansion 12 par l'intermédiaire d'un tube d'admission correspondant 11. Le réservoir d'expansion 12 est connecté à un filtre à air 14 par l'intermédiaire d'un tuyau d'admission 13. Un papillon des gaz 16 piloté par un moteur électrique 15 est disposé dans le tuyau d'admission 13. D'autre part, l'orifice d'échappement 10 est connecté à une tubulure d'échappement 17.
Comme le@montre la figure 1, un capteur de rapport air-carburant 21 est disposé dans la tubulure d'échappement 17. La tubulure d'échappement 17 et le réservoir d'expansion 12 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un passage RGE 22. Une soupape de régulation RGE commandée électriquement est disposée dans le passage RGE 22. refroidisseur RGE 24 est disposé autour du passage RGE 22 afin de refroidir les gaz RGE circulant dans le passage RGE 22. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'eau de refroidissement du moteur est acheminée dans le refroidisseur RGE 24 et, ainsi, le gaz RGE est refroidi par l'eau de refroidissement du moteur.
D'autre part, chaque injecteur de carburant 6 est connecté à un réservoir de carburant, à savoir, une gorge commune 26, par l'intermédiaire d'un tube d'alimentation en carburant 25. Le carburant est délivré à la gorge commune 26 par une pompe à carburant par décharge variable commandée électriquement. Le carburant fourni dans la gorge commune 26 est acheminé vers l'injecteur de carburant 6 par l'intermédiaire de chaque tube d'alimentation en carburant 25. Un capteur de pression de carburant 28 servant à détecter une pression de carburant dans la gorge commune 26 est fixé à la gorge commune 26. quantité délivrée par la pompe à carburant est contrôlée sur la base d'un signal de sortie délivré par le capteur de pression de carburant 28 de sorte que la pression de carburant dans la gorge commune 26 devient la pression de carburant cible.
Le numéral de référence 30 désigne une unité de commande électronique. Celle comprend un calculateur numérique et est munie d'une mémoire ROM (mémoire morte) 32, d'une mémoire RAM (mémoire vive) 33, d'une unité CPU (microprocesseur) 34, d'un port d'entrée 35, et d'un port de sortie 36 connectés les uns aux autres par un bus bidirectionnel 31. Les signaux de sortie du capteur air carburant 21 et du capteur de pression de carburant 28 sont injectés dans le port d'entrée 35 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique numérique 37. Un capteur de charge de moteur 41 est connecté à la pédale d'accélérateur 40, qui génère une tension de sortie proportionnelle à la quantité de dépression (L) de la pédale d'accélérateur 40. Le signal sortie du capteur de charge du moteur 41 est également injecté dans le port d'entrée 35 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique numérique 37. En outre, le signal de sortie d'un capteur d'angle de vilebrequin 42 servant à générer une impulsion de sortie chaque fois que le vilebrequin tourne de, par exemple, 30 degrés, est également injecté dans le port d'entrée 35. L'injecteur de carburant 6, le moteur électronique 15, la soupape de régulation RGE 23, et la pompe à carburant 27 sont connectés au port sortie 36 par chaque circuit d'entraînement 38 devant être actionné sur la base des signaux d'entrée.
Comme le montrent les figures 2 et 3, dans le mode de réalisation de la présente invention, l'injecteur de carburant 6 comprend une buse ayant six trous d'injection. Les jets de carburant (F) sont injectés des trous d'injection dans direction légèrement vers le bas par rapport à un plan horizontal à des intervalles angulaires égaux. Comme le montre la figure 3, deux jets de carburant (F) parmi les six jets de carburant (F) sont dispersés le long de la surface inférieure de chaque soupape d'échappement 9. Les figures 2 et 3 montrent le cas où le carburant est injecté à la fin de la course de compression. En l'occurrence, les jets de carburant (F) avancent vers la surface périphérique intérieure de la cavité 5 et sont ensuite enflammés et brûlés.
La figure 4 montre le cas dans lequel du carburant supplémentaire est injecté de l'injecteur de carburant 6 lorsque la levée des soupapes d'échappement est maximale dans la course d'échappement. A savoir, la figure 5 montre le cas où l'injection principale de carburant (Qm) est réalisée à proximité du point mort haut de la compression et ensuite l'injection de carburant supplémentaire (Qa) est réalisée dans l'étape médiane de la course d'échappement. En l'occurrence, les jets de carburant (F) qui avancent vers les soupapes d'échappement sont dirigés entre la surface arrière en forme de parapluie de la soupape d'échappement 9 et l'orifice d'échappement 10. En d'autres termes, deux trous d'injection parmi les six trous d'injection de l'injecteur 6 sont formés de telle sorte que, lorsque les soupapes d'échappement 9 sont ouvertes et que l'injection de carburant supplémentaire (Qa) est réalisée, les jets de carburant (F) sont dirigés entre la surface arrière en forme de parapluie de la soupape d'échappement 9 et l'orifice d'échappement 10. Dans le mode de réalisation de la figure 4, ces jets de carburant (F) frappent la surface arrière de la soupape d'échappement 9 et se réfléchissent de cette surface et sont ainsi dirigés dans l'orifice d'échappement 10. En général, l'injection de carburant supplémentaire (Qa) n'est pas effectuée, seule l'injection de carburant principale (Qm) est réalisée. La figure 6 indique un exemple d'expérimentation montrant la modification du couple de sortie et la quantité de fumée, de HC, CO, et NOX qui s'échappent à ce moment-là lorsque l'on modifie le rapport air- carburant A/F (en abscisse dans la figure 6) en changeant le degré d'ouverture du papillon des gaz 16 et le taux RGE au moment du fonctionnement à faible charge du moteur. Comme la figure 6 permet de le comprendre, dans cette expérimentation, plus le rapport air-carburant A/F devient petit, plus le taux RGE devient élevé. Lorsque le rapport air- carburant A/F est inférieur au rapport air-carburant st#chiométrique (égal à environ 14,6), le taux RGE devient supérieur à 65 pour cent.
Comme le montre la figure 6, si l'on augmente le taux REG pour réduire le rapport air-carburant A/F, lorsque le taux RGE devient proche de 40 pour cent et que le rapport air-carburant A/F devient égal à environ 30, le taux de fumée produite commence à augmenter. Puis, lorsque l'on augmente davantage le taux de RGE et que le rapport air- carburant A/F devient plus petit, la quantité de fumée produite augmente brusquement et atteint une crête. Puis, lorsque l'on augmente davantage le taux de RGE et que le rapport air-carburant devient plus petit, la quantité de fumée produite décroît brusquement. Lorsqu'on rend le taux RGE supérieur à 65 pour cent tandis que le rapport air-carburant A/F devient proche de 15,0, la quantité de fumée produite est pratiquement nulle. C'est-à- dire qu aucune suie n'est pratiquement produite. A ce stade, le couple de sortie du moteur chute quelque peu et la quantité d'oxydes NO, produits devient considérablement plus faible. D'autre part, à ce stade, les quantités de HC et de CO produits commencent à augmenter.
figure 7 (A) montre les changements de pression de combustion dans la chambre de combustion 5 lorsque la quantité de fumée produite est la plus élevée au voisinage d'un rapport air-carburant A/F de 21. La figure 7 (B) montre les changements de pression de combustion dans la chambre de combustion 5 lorsque la quantité de fumée produite est pratiquement nulle au voisinage d'un rapport air-carburant A/F de 18. Comme le fait comprendre une comparaison de la figure 7 (A) et de la figure 7 (B), la pression de combustion est inférieure dans le cas illustré dans la figure 7 (B) dans lequel la quantité de fumée produite est pratiquement nulle à celle du cas illustré dans la figure 7 dans lequel la quantité de fumée produite est élevée.
A la lumière des résultats de l'expérimentation illustré dans les figures 6 et 7, on peut énoncer ce qui suit. A savoir, premièrement, lorsque le rapport air-carburant A/F est inférieur à 15,0 et que la quantité de fumée produite est pratiquement nulle, la quantité d'oxydes NO,, produits décroît considérablement comme le montre la figure 6. Le fait que la quantité d'oxydes NOX produits diminue signifie que la température de combustion dans la chambre de combustion 5 chute. Par conséquent, on peut dire que lorsque pratiquement aucune suie n'est produite, la température de combustion dans la chambre de combustion 5 devient plus basse. On peut exprimer le même fait à partir de la figure 7. A savoir, dans l'état illustré dans la figure 7 (B) où pratiquement aucune suie n'est produite, la pression de combustion devient plus basse, par conséquent la température de combustion dans la chambre de combustion 5 devient plus basse à ce stade.
Deuxièmement, lorsque la quantité de fumée produite, c'est dire, la quantité de suie produite, devient pratiquement nulle, comme le montre le figure 6, les quantités de HC et de CO qui s'échappent augmentent. Cela veut dire que les hydrocarbures s'échappent sans avoir été transformés en suie. C'est-à-dire que les hydrocarbures à chaine droite et les hydrocarbures aromatiques contenus dans le carburant et illustrés dans la figure 8 se décomposent lorsqu'on élève leur température dans un état d'insuffisance en oxygène aboutissant la formation d'un précurseur de suie. Ensuite, la suie composée principalement dè masses solides d'atomes de carbone est produite. En l'occurrence, le processus réel de production de suie est compliqué. Comment le précurseur de suie se forme n'est pas clair, mais quoi qu'il en soit, les hydrocarbures illustrés dans la figure 8 se transforment en suie par l'intermédiaire du précurseur de suie. Par conséquent, comme il a été expliqué ci-dessus, lorsque la quantité de suie produite devient pratiquement nulle, la quantité de HC et de CO qui s'échappent augmente comme l'illustre la figure 6, mais le HC à ce stade est un précurseur de suie ou se trouve dans un état d'hydrocarbure qui le précède.
Pour récapituler ces considérations sur la base des résultats des expérimentations illustrées dans les figures 6 et 7, lorsque la température de combustion dans la chambre de combustion 5 est basse, la quantité de suie produite devient pratiquement nulle. A ce stade, un précurseur de suie (ou un état d'hydrocarbure qui le précède) s'échappe de la chambre de combustion 5. Des expérimentations et des études plus détaillées ont été conduites. Un résultat en est qu'il s'est révélé que, lorsque la température du carburant et du gaz autour du carburant dans la chambre de combustion 5 est inférieure à une certaine température, le processus de croissance de la suie s'arrête à mi-chemin, c'est-à-dire qu'il ne se produit pas de suie du tout et que, lorsque la température du carburant et du gaz autour du carburant dans la chambre de combustion 5 devient supérieure à cette certaine température, de la suie est produite.
La température du carburant et du gaz autour du carburant lorsque le processus de croissance des hydrocarbures s'arrête dans l'état de précurseur de suie (c'est-à-dire cette certaine température susmentionnée) change en fonction de divers facteurs tels que le type de carburant, le rapport air-carburant, et le taux de compression, de sorte qu'on ne peut pas dire exactement ce qu'elle est, mais cette certaine température est profondément liée à la quantité d'oxydes NO,, produits. Par conséquent, cette certaine température peut être définie, jusqu'à un certain degré, à partir de la production d'oxydes NOx. C'est-à-dire que plus le taux RGE est élevé, plus la température du carburant et du gaz qui l'entoure, au moment de la combustion, devient basse et plus la quantité d'oxydes NOx produits devient faible. A ce stade, lorsque la quantité d'oxydes NO,, produits devient inférieure ou égale à environ 10 ppm, il ne se produit pratiquement plus de suie. Par consequent, la certaine température susmentionnée correspond pratiquement à la température où la quantité d'oxydes NOx produits devient inférieure ou égale à environ 10 ppm.
Une fois que la suie est produite, il est impossible de la purifier par un post- traitement utilisant un catalyseur ayant une fonction d'oxydation. A l'opposé, un précurseur de suie (ou un etat d'hydrocarbures qui le précède) peut être facilement purifié par un post- traitement utilisant un catalyseur ayant une fonction d'oxydation. Ainsi, il est extrêmement efficace pour purifier le gaz d'échappement que les hydrocarbures soient expulsés de la chambre de com@ustiôn 5 sous la forme d'un précurseur de suie d'un état qui le précède) par la 'duction de la quantité d'oxydes NOX produits.
A ce stade, pour arrêter la croissance des hydrocarbures dans l'état antérieur à la production de suie, il est nécessaire de limiter la température du carburant et du gaz qui l'entoure au moment de la combustion dans la chambre de combustion 5 une température inférieure à celle où la suie se forme. En l'occurrence, il s'est révélé que l'absorption de chaleur par le gaz autour du carburant au moment de la combustion du carburant a un effet considérablement élevé sur la limitation de la température du carburant et du gaz qui l'entoure. C'est-à-dire que, si seul l'air est présent autour du carburant, le carburant vaporisé réagira immédiatement avec l'oxygène de l'air et brûlera. En l'occurrence, la température de l'air loin du carburant ne s'élèvera pas beaucoup. Seule la température autour du carburant devient localement extrêmement élevée. C'est-à-dire qu'à ce stade, l'air loin du carburant n'absorbe pas beaucoup la chaleur de combustion du carburant. En l'occurrence, étant donné que la température de combustion devient localement extrêmement élevée, les hydrocarbures non brûlés qui reçoivent la chaleur de combustion produisent la suie.
D'autre part, lorsque le carburant est présent dans un gaz mixte composé d'une grande quantité de gaz inerte et d'une petite quantité d'air, la situation est quelque peu différente. En l'occurrence, le carburant évaporé se disperse dans le milieu environnant et réagit avec l'oxygène mélangé dans le gaz inerte pour brûler. Dans ce cas, la chaleur de combustion est absorbée par le gaz inerte environnant, de sorte que la température de combustion ne monte plus beaucoup. Cela signifie que la température de combustion peut être maintenue basse. C'est-à-dire que la présence du gaz inerte joue un rôle important dans la limitation de la température de combustion. Il est possible de maintenir basse la température de combustion par l'action d'absorption de chaleur du gaz inerte.
Dans ce cas, pour limiter la température du carburant et du gaz qui l'entoure une température inférieure à celle où la suie se forme, une quantité de gaz inerte suffisante pour absorber quantité de chaleur qui suffit à abaisser la température est nécessaire. Par conséquent, si la quantité de carburant augmente, la quantité de gaz inerte nécessaire augmente avec elle. Il convient de remarquer, dans ce cas, que plus la chaleur spécifique du gaz inerte est élevée, plus l'absorption de chaleur devient forte. Par conséquent, un gaz ayant chaleur spécifique élevée est préférable pour servir de gaz inerte. A cet égard, sachant que COZ et le gaz RGE ont des chaleurs spécifiques relativement élevées, on peut dire qu'il est préférable d'utiliser le gaz RGE comme gaz inerte.
La figure 9 montre la relation entre le taux de RGE et la fumée lorsqu'on utilise le gaz RGE comme gaz inerte et qu'on modifie le degré de refroidissement du gaz RGE. A savoir, la courbe (A) de la figure 9 montre le cas du refroidissement énergique du gaz RGE et du maintien de la température du gaz RGE à environ 90 degrés C ; la courbe (B) montre le cas du refroidissement du gaz RGE par un appareil de refroidissement compact, et la courbe (C) montre le cas d'un refroidissement non forcé du gaz RGE.
Lors du refroidissement énergique du gaz RGE, comme l'illustre la courbe (A) de la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête lorsque le taux RGE est légèrement inférieur 50 pour cent. En l'occurrence, si le taux RGE est porté à 55 pour cent ou plus, pratiquement il ne se produit plus de suie.
D'autre part, lorsque le gaz RGE est légèrement refroidi comme le montre la courbe (B) de la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête lorsque le taux RGE est légèrement supérieur à 50 pour cent. En l'occurrence, si le taux RGE est porté à plus de 65 pour cent environ, pratiquement il ne se produit plus de suie.
En outre, lorsque le gaz REG n'est pas refroidi par force comme le montre la courbe (C ) de la figure 9, la quantité de suie produite atteint une crête à environ un taux REG de 55 pour cent. En l'occurrence, si le taux RGE est porté à plus de 70 pour cent environ, pratiquement aucune suie n'est encore produite.
Il convient de remarquer que la figure 9 montre la quantité de suie produite lorsque la charge du moteur est relativement élevée. Lorsque la charge du moteur devient plus faible, le taux de REG auquel la quantité de suie produite atteint une crête chute quelque peu, et limite inférieure du taux REG auquel pratiquement aucune suie n'est produite chute également quelque peu. Ainsi, la limite inférieure du taux de REG auquel pratiquement aucune suie n'est produite change en fonction du degré de refroidissement du gaz REG ou de la charge du moteur.
La figure 10 montre la quantité de gaz mixte composé de gaz et d'air, le rapport d'air dans le gaz mixte et le rapport de gaz RGE dans le gaz mixte, qui sont nécessaires pour rendre la température du carburant et du gaz qui l'entoure moment de la combustion, inférieure à la température à laquelle la suie est produite dans le cas de l'utilisation du gaz RGE comme gaz inerte. Il convient de remarquer que, dans la figure 10, l'ordonnée représente la quantité totale de gaz d'aspiration introduite dans la chambre de combustion 5. La ligne en tirets (Y) montre la quantité totale de d'aspiration susceptible d'être introduite dans la chambre de combustion 5 lorsqu'une suralimentation n'est pas en cours d'exécution. D'autre part, l'abscisse représente la charge requise. (Z1) représente la région de fonctionnement à faible charge du moteur.
se référant à la figure 10, le rapport d'air, à savoir, la quantité d'air dans le gaz mixte indique la quantité d'air nécessaire pour brûler complètement le carburant injecté. C'est-à dire que, dans le cas illustré à la figure 10, le rapport de la quantité d'air et de la quantite de carburant injecté devient le rapport air-carburant stoechiométrique. D'autre part, dans la figure 10, le rapport de gaz RGE, à savoir, la quantité de gaz RGE dans le gaz mixte, indique la quantité minimale de gaz RGE nécessaire pour rendre la température du carburant, et du gaz qui l'entoure, inférieure à la température à laquelle la suie se produit lorsque le carburant injecté brûle complètement. Cette quantité de gaz RGE est, exprimée en terme de taux de RGE, supérieure ou égale à 56 pour cent ; dans le mode de réalisation illustré dans la figure 10, elle est supérieure ou égale à 70 pour cent. C'est-à-dire que, si la quantité totale de gaz d'aspiration introduite dans la chambre de combustion 5 est représentée par la ligne continue (X) de la figure 10 et que le rapport entre la quantité d'air et la quantité de gaz RGE dans la quantité totale de gaz d'aspiration (X) est représenté par le rapport illustré dans la figure 10, la température du carburant et du gaz l'entoure devient inférieure à la température à laquelle la suie est produite et par conséquent il ne se produit pas de suie du tout. En outre, la quantité d'oxydes NO, produits à stade est inférieure ou égale à 10 ppm environ et donc la quantité d'oxydes NO, produits devient extrêmement faible.
la quantité de carburant injecté augmente, la quantité de chaleur générée au moment de la combustion augmente, de sorte que, pour maintenir la température du carburant et du gaz qui l'entoure à une température inférieure à celle à laquelle la suie se produit, quantité de chaleur absorbée par le gaz RGE doit être augmentée. Par conséquent, comme le montre la figure 10, la quantité de gaz RGE doit être augmentée par un accroissement de la quantité de carburant injecté. C'est-à-dire que quantité de gaz doit être augmentée car la charge requise du moteur devient plus élevée.
D'autre part, dans la région de charge du moteur (Z2) de la figure 10, la quantité totale de gaz d'aspiration (X) nécessaire pour empêcher la production de suie est supérieure a la quantité totale de gaz d'aspiration (Y) qui peut être introduite. Donc dans ce cas, afin de fournir et introduire la quantité totale de gaz d'aspiration (X) nécessaire pour empêcher la production de suie, dans la chambre de combustion S, il est nécessaire de suralimenter ou pressuriser à la fois le gaz RGE et l'air d'admission ou juste le gaz RGE. Lorsqu'on suralimente pas ou ne pressurise pas le gaz RGE etc., dans la région de charge du moteur (Z2), la quantité totale de gaz d'aspiration (X) correspond à la quantité totale de gaz d'aspiration (Y) qui peut être introduite. Donc, dans ce cas, pour empêcher la production de suie la quantité d'air est quelque peu réduite afin d'augmenter la quantité de gaz RGE et on fait sorte que le carburant brûle dans un état où le rapport air-carburant riche.
Comme il a été expliqué précédemment, la figure 10 montre le cas de la combustion de càrburant au rapport air-carburant stcechiométrique. Dans la région de fonctionnement à faible charge du moteur (Z1) illustrée dans la figure même si la quantité d'air est rendue inférieure à celle illustrée dans la figure 10, c'est-à-dire, même si rapport air-carburant est rendu riche, il est possible d'empêcher la production de suie et de rendre la quantité d'oxydes NO, produits inférieure ou égale à 10 ppm environ. En outre, dans la région de fonctionnement à faible charge du moteur (Z1) illustrée dans la figure 10, même si la quantité d'air est rendue supérieure à celle illustrée dans la figure 10, est-à-dire, si la moyenne du rapport air-carburant est appauvrie de 17 à il est possible d'empêcher la production de suie et de rendre la quantité d'oxydes NO, produits inférieure égale à 10 ppm environ.
C'est-à-dire que, lorsque le rapport air-carburant est rendu riche, carburant est en excès mais, étant donné que la température de combustion est limitée à une basse température, le fuel en excès ne se transforme pas en suie et donc il n'est pas produit de suie. En outre, à ce stade, seule une quantité extrêmement faible d'oxydes NO,, est produite. D'autre part, lorsque la moyenne du rapport air-carburant A/F est pauvre ou lorsque le rapport air-carburant est le rapport air-carburant stoechiométrique, une petite quantité de suie est produite si la température de combustion devient plus élevée ; or la température de combustion est limitée à une basse température, et donc il ne se produit pas suie. En outre, il se produit seulement une quantité extrêmement faible d'oxydes NO,. De la sorte, dans la région de fonctionnement à faible charge du moteur (Z1), quel que soit le rapport air-carburant, c'est-à-dire, que le rapport air-carburant soit riche, ou égal au rapport air-carburant stcechiométrique, ou que la moyenne du rapport air-carburant soit pauvre, aucune suie n'est produite et la quantité d'oxydes NO, produits devient extrêmement faible. Par conséquent, en vue de l'amélioration la vitesse de consommation de carburant, on peut dire qu'il est préférable d'appauvrir la moyenne du rapport air-carburant.
Incidemment, c'est seulement lorsque la charge du moteur est relativement faible et que la quantité de chaleur générée est basse que la température du carburant et du gaz qui l'entoure dans combustion peut être limitée à une valeur inférieure à température à laquelle le processus de croissance de la suie s'arrête à mi-chemin. Par conséquent, dans le mode de réalisation de la présente invention, lorsque la charge du moteur est relativement faible, la temperature du carburant et du gaz qui l'entoure dans la combustion peut être limitée à une valeur inférieure à une température à laquelle le processus de croissance de la suie s'arrête à ' chemin et, ainsi, une première combustion, à savoir une combustion à basse température, a lieu. Lorsque la charge du moteur est relativement élevée, une seconde combustion, à savoir la combustion normale habituelle, a lieu. Ici, comme l'explication ci-dessus permet de le comprendre, la première combustion, à savoir la combustion à basse température, est une combustion où la quantité de gaz inerte dans la chambre de combustion est plus élevée que la quantité de gaz inerte la plus défavorable qui serait à l'origine de la production maximale de suie et, donc, il ne se produit pas de suie du tout. La seconde combustion, à savoir la combustion normale, est une combustion où la quantité de inerte dans la chambre de combustion est plus faible que la quantité de gaz inerte la plus défavorable.
La figure 11 montre une première région de fonctionnement (I) où la première combustion, a savoir la combustion à basse température, a lieu et une seconde région de fonctionnement (II) où la seconde combustion, à savoir la combustion normale, est réalisée. Dans la figure 11, l'ordonnée (L) représente le niveau de dépression de la pédale d'accélérateur 40, c'est-à-dire, la charge de moteur requise. L'abscisse représente la vitesse du moteur. En outre, dans la figure 11, X(N) montre une première frontière entre la première région de fonctionnement (I) et la seconde (II). Y(N) montre deuxième frontière entre la première région de fonctionnement (I) et la seconde (II). La décision de passer de la première région de fonctionnement (I) à la seconde (II) est prise sur la base de la première frontière X(N). La décision de passer de la seconde région de fonctionnement (II) à la première (I) est prise sur la base de la seconde frontière Y(N).
C'est ' dire que, lorsque la condition de fonctionnement du moteur se trouve dans la première region de fonctionnement (I) alors que la combustion à basse température a lieu, si la charge requise du moteur (L) augmente au-delà de la première frontière X(N) qui est une fonction de la vitesse du moteur (N), il est déterminé que la région de fonctionnement du moteur passe à la seconde région de fonctionnement (II) et donc la combustion normale a lieu. Ensuite, si la charge requise du moteur (L) décroît en dessous de la seconde frontière Y(N) qui est une fonction de la vitesse du moteur (N), est déterminé que la région de fonctionnement du moteur passe à la première région de fonctionnement (I) et donc la combustion à basse température a lieu à nouveau.
La figure 12 montre la sortie du capteur de rapport air-carburant 21. Comme le montre la figure 12, le courant de sortie (I) délivré par le capteur de rapport air-carburant 21 change en fonction du rapport air-carburant A/F. En conséquence, le rapport air- carburant peut être connu à partir du courant de sortie (I) du capteur de rapport air- carburant 21. Ensuite, en se référant à la figure 13, la commande du fonctionnement du moteur dans la première région de fonctionnement (I) et dans la seconde (II) sera expliquée schématiquement.
La figure 13 montre le degré d'ouverture du papillon des gaz 16, le degré d'ouverture de la soupape de régulation REG 23, le taux REG, le rapport air-carburant, la synchronisation dé l'injection de carburant, et la quantité de carburant injecté en fonction de la charge requise du moteur (L). Comme le montre la figure 13, dans la première region de fonctionnement (I) lorsque la charge requise du moteur (L) est faible, le papillon des gaz 16 est graduellement ouvert d'une position proche de l'état complètement fermé à une position proche de l'état demi-ouvert avec l'augmentation de la charge requise du moteur (L), et la soupape de régulation REG 23 est graduellement ouverte d'une position proche de l'état complètement fermé à la position de l'état complètement ouvert avec l'augmentation de la charge requise du moteur (L). Dans le mode de réalisation illustré dans la figure 13, le taux REG dans la première région de fonctionnement (I) est réglé à 70 pour cent et le rapport air-carburant A/F y est légèrement appauvri.
Autrement dit, dans la première région de fonctionnement (I), les degrés d'ouverture du papillon des gaz 16 et la soupape de régulation REG 23 sont commandés de manière ce que le taux RGE devienne égal à 70 pour cent et que le rapport air-carburant devienne un rapport air-carburant légèrement pauvre. Le rapport air-carburant à ce stade est commandé à la valeur du rapport air-carburant cible afin de corriger le degré d'ouverture de la soupape de régulation REG 23 sur la base du signal de sortie du capteur de rapport air-carburant 21. Dans la première région de fonctionnement (I), le carburant est injecté avant le point mort haut PMH de compression. En l'occurrence, l'instant de début (OS) de l'injection de carburant est retardé avec l'augmentation de charge requise du moteur (L) et l'instant de fin (0E) de l'injection de carburant est retardé avec le retard de l'instant de début (OS) de l'injection de carburant. Dans mode de fonctionnement au ralenti, le papillon des gaz 16 est fermé une position proche de l'état complètement fermé. A ce stade, la soupape de régulation REG 23 est également fermée à une position proche de l'état complètement fermé. Lorsque le papillon des gaz 16 est fermé à une position proche de l'état complètement fermé, la pression dans la chambre de combustion 5 dans l'étape initiale de la course de compression est rendue faible et donc la pression de compression devient faible. Lorsque la pression de compression devient faible, le travail de compression du piston 4 devient faible et donc la vibration du corps de moteur 1 devient faible. C'est-à-dire que, dans le mode de fonctionnement au ralenti, le papillon des gaz 16 est fermé à une position proche de l'état complètement fermé afin d'empêcher la vibration du corps de moteur 1.
D'autre part, lorsque la région de fonctionnement du moteur passe de la première région de fonctionnement (I) à la seconde (II), le degré d'ouverture du papillon des gaz 16 augmente d'un pas de l'état demi-ouvert vers l'état complètement ouvert. A ce stade, dans le mode de realisation illustré dans la figure 13, le taux REG décroît d'un pas depuis 70 pour cent environsà en dessous de 40 pour cent et le rapport air-carburant augmente d'un pas. C'est-à-dire que le taux RGE saute au-delà de l'étendue des taux RGE (figure 9) dans laquelle une grande quantité de fumée est produite et donc la grande quantité de fumée n'est pas produite lorsque la région de fonctionnement du moteur passe de la première région de fonctionnement (I) à la seconde (II).
Dans la seconde région de fonctionnement (II), la combustion normale habituelle a lieu. Cette combustion provoque une certaine production de suie et d'oxydes NO, Toutefois, le rendement thermique de cette combustion est supérieur à celui de la combustion basse température. Ainsi, lorsque la région de fonctionnement du moteur passe de la première région de fonctionnement (I) à la seconde (II), la quantité de carburant injecté diminue d'un pas comme le montre la figure 13.
Dans la seconde région de fonctionnement (II), le papillon des gaz 16 est maintenu à l'état complètement ouvert sauf dans une partie de celle-ci. Le degré d'ouverture de la soupape de regulation REG 23 diminue graduellement avec l'augmentation de la charge requise du moteur (L). Dans cette région de fonctionnement, le taux RGE diminue avec l'augmentation de la charge requise du moteur (L) et le rapport air-carburant diminue avec l'augmentation de la charge requise du moteur (L). Toutefois, le rapport air-carburant est un rapport ' -carburant A/F pauvre même si la charge requise du moteur (L) devient élevée. En outre, dans la seconde région de fonctionnement (II), l'instant de début (6S) de l'injection de carburant est pris proche du point mort haut PMH de compression.
La figure 14 montre le rapport air-carburant A/F dans la première région de fonctionnement (1). Dans la figure 14, les courbes indiquées par A/F = 15,5 ; A!F = 16 ; A/F 17 ; A/F = 18 montrent respectivement les cas où les rapports air-carburant sont de 15,5 ; 16 ; 17, et 18. Le rapport air-carburant A/F entre deux des courbes est défini par répartition proportionnelle. Comme le montre la figure 14, dans la première région de fonctionnement (I), le rapport air-carburant est pauvre et plus le rapport air-carburant est pauvre, plus la charge requise du moteur (L) devient faible.
C'est-à-dire que la quantité de chaleur générée dans la combustion diminue avec la diminution de la charge requise du moteur (L). Par conséquent, même si le taux RGE diminue avec la diminution de la charge requise du moteur (L), la combustion basse température peut être réalisée. Lorsque le taux RGE diminue, le rapport air-carburant devient élevé. Par conséquent, comme le montre la figure 14, le rapport air-carburant A/F augmente avec la diminution de la charge requise du moteur (L). Plus le rapport air- carburant A/F augmente, plus la consommation de carburant s'améliore. En conséquence, dans le présent mode de réalisation, le rapport air-carburant A/F augmente avec la diminution de la charge requise du moteur (L) de sorte que le rapport air-carburant est appauvri dans toute la mesure du possible.
Un degré d'ouverture cible du papillon des gaz 16 nécessaire pour faire du rapport air-carburant le rapport air-carburant cible illustré dans la figure 14 est mémorisé dans la mémoire ROM 32 de l'unité de commande électronique sous la forme d'une mappe où il est une fonction de la charge requise du moteur (L) et de la vitesse du moteur (N) illustrée dans la figure 15 (A). Un degré d'ouverture cible (SE) de la soupape de régulation REG 23 nécessaire pour faire du rapport air-carburant le rapport air-carburant cible illustré dans la figure 14 est mémorisé dans la mémoire ROM 32 de l'unité de commande électronique sous la forme d'une mappe où il est une fonction de la charge requise du moteur (L) et de la vitesse du moteur (N) illustrée dans la figure 15 (B).
La figure 16 montre les rapports air-carburant cibles lorsque la seconde combustion, à savoir la combustion normale habituelle, a lieu. Dans la figure 16, les courbes indiquées par A/F = 24 ; A/F = 35 ; A/F = 45 ; A/F = 60 montrent respectivement les cas où les rapports air-carburant cibles sont de 24 ; 35 ; 45, et 60. Un degré d'ouverture cible (ST) du papillon des gaz 16 nécessaire pour faire du rapport air-carburant le rapport air-carburant cible est mémorisé dans la mémoire ROM 32 de l'unité de commande électronique sous la forme d'une mappe où il est une fonction de la charge requise du moteur (L) et de la vitesse du moteur (N) illustrée dans la figure 17 (A). Un degré d'ouverture cible (SE) de la soupape de régulation REG 23 nécessaire pour faire du rapport air-carburant le rapport air-carburant cible est mémorisé dans la mémoire ROM 32 de l'unité de commande électronique sous la forme d'une mappe où il est une fonction de la charge requise du moteur (L) et de la vitesse du moteur (N) illustrée dans la figure 17 (B). Ainsi, dans le moteur diesel présent mode de réalisation, la première combustion, à savoir la combustion à basse température, et la seconde combustion, à savoir la combustion normale, sont permutées la base de la quantité de dépression (L) de la pédale d'accélérateur 40 et de la vitesse du moteur (N). Dans chaque combustion, les degrés d'ouverture du papillon des gaz 16 et de la soupape de régulation REG 23 sont commandés sur la base des mappes illustrées dans les figures 15 et 17.
La figure 18 est une vue de dessus illustrant un dispositif pour purifier le gaz d'échappement tandis que la figure 19 est une vue latérale. Le dispositif comprend une partie permutation 71 connectée à l'aval d'une tubulure d'échappement 17 via un tuyau d'échappement 18, un filtre de particules 70, une première partie de connexion 72a pour connecter un côté donné du filtre de particules 70 à la partie permutation 71, une deuxième partie de connexion 72b pour connecter l'autre côté du filtre de particules 70 à la partie permutation 71, et un passage d'échappement 73 sur l'aval de la partie permutation 71. La partie permutation 71 comprend un corps de clapet 71a qui coupe le flux de gaz d'échappement dans la partie permutation 71. Le corps de clapet 71a est piloté par un actionneur de pression négative, un moteur pas à pas, ou dispositif similaire. A une position d'obturation du corps de clapet la, le côté amont de la partie permutation 71 est mis en communication avec la première partie de connexion 72a et le côté aval est mis en communication avec la seconde partie de connexion 72b, et donc le gaz d'échappement circule d'un côté donné à l'autre côté du filtre de particules 70 comme le montrent les flèches dans la figure 18.
La figure 20 illustre une autre position d'obturation du corps de clapet 71 a. En cette position d'obturation, le côté amont de la partie permutation 71 est mis en communication avec la seconde partie de connexion 72b et le côté aval de la partie permutation 71 est mis en communication avec la première partie de connexion 72a et donc le gaz d'échappement circule de l'autre côté jusqu'au côté donné filtre de particules 70 comme le montrent les flèches dans la figure 20.
Ainsi, en permutant le corps de clapet 71 le sens de la circulation du gaz d'échappement dans le filtre de particules 70 peut être inversé, c'est-à-dire que le côté amont du gaz d'échappement et le côté aval du gaz d'échappement du filtre de particules 70 peuvent être inversés.
Ainsi, le présent dispositif pour purifier le gaz d'échappement peut, à l'aide d'une structure très simple, inverser le côté amont de gaz d'échappement et le côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules. En outre, le filtre de particules nécessite une grande zone d'ouverture pour faciliter l'introduction du gaz d'échappement. Dans le dispositif, le filtre de particules ayant une grande zone d'ouverture peut être utilisé sans que son montage sur le véhicule soit rendu difficile, comme le montrent les figures 18 et 19.
En outre, la figure 21 montre une position médiane du corps de clapet 71 a entre les deux positions d'obturation. En cette position médiane, la partie permutation 71 n'est pas fermée. Le gaz d'échappement ne traverse pas le filtre de particules 70 ayant une plus grande résistance. C'est-à-dire que le gaz d'échappement contourne le filtre de particules 70 et pénètre directement dans le passage de gaz d'échappement comme le montrent les flèches dans la figure 21. Le corps de clapet 71a peut être commandé vers une quelconque autre position que ces trois positions à l'aide d'un moteur pas à pas ou dispositif similaire. Toutefois, en général, le corps de clapet 71a correspond à une des deux positions d'obturation et on utilise le filtre de particules.
La figure 22 montre la structure du filtre de particules 70, dans laquelle la figure 22 (A) est une vue de face du filtre de particules 70 et la figure 22 (B) en est une coupe latérale. Comme le montrent ces figures, le filtre de particules 70 a une forme elliptique et est, par exemple; le type cloison alvéolée d'une structure nid d'abeilles formée d'un matériau poreux tel que la cordiérite, et présente plusieurs espaces dans le sens axial divisés par plusieurs cloisons de séparation 54 qui se prolongent dans le sens axial. L'un parmi deux espaces voisins quelconques est fermé par un bouchon 53 sur le côté aval du gaz d'échappement tandis que l'autre espace est fermé par un bouchon 53 sur le côté amont du gaz d'échappement. Ainsi, l'un des deux espaces voisins sert de passage d'entrée du gaz d'échappement 50 alors que l'autre sert de passage de sortie du gaz d'échappement 51, ce qui oblige le gaz d'échappement à passer nécessairement par la cloison de séparation 54 comme l'indiquent les flèches de la figure 22 (B). Les particules contenues dans le gaz d'échappement sont beaucoup plus petites que les pores de la cloison de séparation 54 mais entrent en collision avec et sont piégées sur la surface du côté amont de gaz d'échappement de la cloison de séparation 54 et la surface de pores dans la cloison de séparation 54. Ainsi, chaque cloison de séparation 54 agit comme une cloison-piège servant à piéger les particules. Dans le présent filtre de particules, afin d'oxyder et éliminer les particules piégées, un agent libérant de l'oxygène actif et un catalyseur en métal noble, dont l'explication est fournie plus loin, sont placés sur les deux surfaces latérales de la cloison de séparation 54 et, de préférence, également sur les surfaces de pores dans la cloison de séparation 54.
L'agent libérant de l'oxygène actif libère l'oxygène actif pour favoriser l'oxydation des particules et, de préférence, prend et retient l'oxygène lorsque de l'oxygène en excès est présent dans le milieu environnant et libère sous la forme d'oxygène actif l'oxygène retenu, lorsque la concentration en oxygène chute dans le milieu environnant. Comme catalyseur en métal noble, on utilise généralement le platine Pt. Comme agent libérant de l'oxygène actif, on en utilise au moins un choisi parmi les métaux alcalins tels que le potassium K, le sodium Na, le lithium Li, le césium Cs et le rubidium Rb, les métaux alcalinoterreux tels que le baryum Ba, le calcium Ca et le strontium les éléments terres rares tels que le lanthane La et l'yttrium Y, et les métaux de transition.
Comme agent libérant de l'oxygène actif, il est souhaitable d'utiliser métal alcalin ou alcalinoterreux ayant une tendance à l'ionisation supérieure à celle du calcium Ca, est-à-dire, d'utiliser le potassium K, le lithium Li, le césium Cs, le rubidium le baryum Ba, ou le strontium Sr.
Puis, est expliquée ci-dessous la façon dont les particules piégées sur le filtre de particules sont oxydées et éliminées par le filtre de particules portant un tel agent libérant de l'oxygène actif avec la référence au cas de l'utilisation du platine Pt et du potassium K. Les particules sont oxydées et éliminées de la même manière même en utilisant autre métal noble et un autre métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un élément terre rare ou un métal de transition.
Dans un moteur diesel, la combustion a généralement lieu dans une condition d'excès d'air et, donc, le gaz d'échappement contient une grande quantité d'air en excès. C'est à-dire que, si le rapport de l'air au carburant fourni au système d'admission à la chambre de combustion est considéré comme étant le rapport air-carburant du gaz d'échappement, le rapport air-carburant A/F est pauvre. En outre, l'oxyde NO est généré dans la chambre de combustion et, donc, le gaz d'échappement contient du NO. Par ailleurs, le carburant contient du soufre S et le soufre S réagit avec l'oxygène dans la chambre de combustion pour former S02. En conséquence, le gaz d'échappement contenant l'oxygène en excès, NO, et S02 pénètre dans le côté amont de gaz d'échappement du filtre de particules 70.
Les figures 23 (A) et 23 (B) sont des vues agrandies illustrant schématiquement la surface du filtre de particules 70 avec lequel le gaz d'échappement entre en contact. Dans les figures 23 (A) et 23 (B), le numéral de référence 60 désigne une particule de platine Pt tandis que le numéral de référence 61 désigne l'agent libérant de l'oxygène actif qui contient le potassium K.
Comme décrit précédemment, le gaz d'échappement contient une grande quantité d'oxygène en excès. Lorsque le gaz d'échappement entre en contact avec la surface de contact de gaz d'échappement du filtre de particules, l'oxygène OZ adhère à la surface du platine Pt sous la forme de OZ- ou de 02" comme le montre la figure 23 (A). D'autre part, NO dans le gaz d'échappement réagit avec OZ" ou OZ- sur la surface du platine pour produire N02 (2N0 +O2 2N0 2). Puis, une partie du N02 produit est absorbée dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 tout en étant oxydée sur le platine Pt et diffuse dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 sous la forme de l'ion acide nitrique N03" tout en étant combinée au potassium K pour former le nitrate de potassium KN03 comme le montre la figure 23 (A). Ainsi, dans le présent mode de réalisation, les oxydes NO, contenus dans le gaz d'échappement sont absorbés dans le filtre de particules 70 et on peut en diminuer la partie libérée dans l'atmosphère, c'est-à-dire que l'agent libérant de l'oxygène actif agit également comme absorbant de NO,.
En outre, le gaz d'échappement contient S02, comme décrit ci-dessus, et S02 est également absorbé dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 par un mécanisme similaire à celui du cas de NO. A savoir, comme décrit précédemment, l'oxygène OZ adhère à la surface du platine Pt sous la forme de OZ- ou de OZ-, et S02 dans le gaz d'échappement reagit avec OZ- ou OZ- sur la surface du platine pour produire S03. Puis, une partie du S03 produit est absorbée dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 tout en étant oxydée sur le platine Pt et diffuse dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 sous la forme de l'ion acide sulfurique S042- fout en étant combinée au potassium K pour former le sulfate de potassium K2S04. Ainsi, le nitrate de potassium KN03 et le sulfate de potassium K2S0.4 sont produits dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61.
Les particules dans le gaz d'échappement adhèrent à la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 transporté par le filtre de particules 70, désignées par le numéral 62 dans figure 23 (B). A ce stade, la concentration en oxygène chute sur la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 avec laquelle la particule 62 est en contact. Lorsque la concentration en oxygène chute, il se produit une différence de concentration avec l'agent libérant de l'oxygène actif 61 qui a une concentration élevée en oxygène et, donc, l'oxygène de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 a tendance migrer vers la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 avec lequel la particule 62 est en contact. Le résultat en est que le nitrate de potassium KN03 produit dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 subit une décomposition en potassium K, en oxygène O et en NO, par laquelle l'oxygène O migre vers la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 avec lequel la particule 62 est en contact, et NO est émis de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 vers l'extérieur. NO émis vers l'extérieur est oxydé sur le platine Pt sur le côté aval et est à nouveau absorbé dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61.
A ce stade, en outre, le sulfate de potassium K2S04 produit dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 subit également une décomposition en potassium K, en oxygène O et en S02, par laquelle l'oxygène O migre vers la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 avec lequel la particule 62 est en contact, et S02 est émis de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 vers l'extérieur. S02 émis vers l'extérieur est oxydé sur le platine Pt sur le côté aval et est à nouveau absorbé dans l'agent libérant l'oxygène actif 61. Ici, toutefois, le sulfate de potassium K2S04 est stable et libère moins d'oxygène actif que le nitrate de potassium KN03.
D'autre part, l'oxygène O migrant vers surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 avec lequel la particule 62 est en contact est celui qui est décomposé de produits tels que le nitrate de potassium KN03 ou le sulfate de potassium K2S04. L'oxygène O décomposé du produit possède un niveau d'énergie élevé et présente une très forte activité. Par conséquent, l'oxygène O migrant vers la surface de l'agent libérant de l'oxygène actif 61, avec lequel la particule 62 est en contact est de l'oxygène actif O. Au moment du contact avec l'oxygène actif O, la particule 62 est oxydée sans produire de flamme éclairante pendant un court instant, par exemple, quelques minutes ou dixièmes de minutes. En outre, l'oxygène actif pour oxyder particule 62 est également libéré lorsque NO et S02 sont absorbés dans l'agent libérant l'oxygène actif 61. C'est-à-dire qu'on peut considérer que l'oxyde NO, diffuse dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 sous la forme d'ions acide nitriqûe N03- en étant combiné avec atomes d'oxygène et séparé d'un atome d'oxygène, et pendant ce temps, l'oxygène actif est produit. Les particules 62 sont également oxydées par cet oxygène actif. En outre, les particules qui ont adhéré sur le filtre de particules 70 ne sont pas oxydés uniquement par l'oxygène actif mais également par l'oxygène contenu dans le gaz d'échappement. Plus la température du filtre de particules est élevée, plus le platine et l'agent libérant de l'oxygène actif 61 sont activés. conséquent, plus la température du filtre de particules devient élevée, plus la quantité d'oxygène actif libéré de l'agent libérant de l'oxygène actif 61, par unité de temps, devient élevée. En outre, naturellement, plus la température des particules est élevée, plus les particules sont oxydées facilement. Par conséquent, la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées sans produire de flamme éclairante sur un filtre de particules par unité de temps augmente avec l'augmentation de la température du filtre de particules. La ligne continue dans la figure 24 indique la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées sans produire de flamme éclairante par unité de temps. Dans la figure 24, l'abscisse représente la température TF du filtre de particules. Ici, la figure 24 montre le cas où l'unité de temps est 1 seconde, c'est-à-dire, la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées par seconde. Cependant, il est possible de choisir comme unité de temps n'importe quelle durée telle que 1 minute, 10 minutes ou autres. Par exemple, dans le cas où l'on utiliserait 10 minutes comme unité de temps, la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées par unité de temps représente la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées par 10 minutes. Dans ce cas également, la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminees sans produire de flamme éclairante augmente avec l'augmentation de la température du filtre de particules 70 comme le montre la figure 24. La quantité de particules émises de la chambre de combustion par unité de temps est appelée quantité de particules émises (M). Lorsque la quantité de particules émises (M) est inférieure à la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées, par exemple, la quantité de particules émises (M) par seconde est inférieure à la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées par seconde ou la quantité de particules émises (M) par 10 minutes est inférieure à la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées par 10 minutes, c'est-à-dire que, dans la zone (I) de la figure 24, les particules émises de la chambre de combustion sont toutes oxydées et éliminées sans produire de flamme éclairante subséquente sur le filtre de particules 70 pendant une courte période.
D'autre part, si la quantité de particules émises (M) est supérieure à la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées, c'est-à-dire, dans la zone (II) de la figure 24, la quantité d'oxygène actif n'est pas suffisante pour que toutes les particules soient oxydées et éliminées successivement. Les figures 25 (A) à 25 (C) illustrent la manière d'oxydation des particules dans un tel cas.
C'est-à-dire que, dans le cas où la quantité d'oxygène actif manquerait pour oxyder toutes les particules, lorsque les particules 62 adhèrent sur l'agent libérant de l'oxygène actif 61, seule une partie des particules est oxydée comme le montre la figure (A), et l'autre partie des particules qui n'a pas été suffisamment oxydée reste sur la surface amont gaz d'échappement du filtre de particules. Lorsque l'état où la quantité d'oxygène actif manque persiste, une partie des particules qui n'avaient pas été oxydées reste successivement sur la surface amont de gaz d'échappement du filtre de particules. Le resultat en est que la surface amont de gaz d'échappement du filtre de particules est couverte de particules résiduelles 63 comme le montre la figure 25 (B).
Les particules résiduelles 63 sont graduellement transformées en matière carbonée peut à peine être oxydée. En outre, lorsque la surface amont de gaz d'échappement est couverte de particules résiduelles 63, l'action du platine Pt pour oxyder NO et S02, et l'action de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 sont limitées. Les particules résiduelles 63 peuvent être graduellement oxydées sur une longue durée. Toutefois comme le montre la figure 25 (C ), d'autres particules 64 se déposent sur les particules résiduelles 63 l'une après l'autre, et lorsque les particules se sont déposées de manière à former des couches, même s'il s'agit des particules facilement oxydées, ces particules ne peuvent pas être oxydées car elles sont éloignées du platine Pt ou de l'agent libérant de l'oxygène actif. En conséquence, d'autres particules se déposent successivement sur ces particules 64. C'est-à-dire que, lorsque l'état où la quantité de particules émises (M) est supérieure à la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées persiste, les particules se déposent pour former couches sur le filtre de particules.
Ainsi dans la zone (I) de la figure 24, les particules sont oxydées et éliminées sans produire de flamme éclairante pendant un court instant et dans la zone (II) de la figure 24, les particules se déposent pour former des couches sur le filtre de particules. Par conséquent, dépôt des particules sur le filtre de particules peut être empêché si la relation entre la quantité de particules émises (M) et la quantité de particules (G) qui peuvent être oxydées et éliminées se trouve dans la zone (I). Le résultat en est que la perte de pression du gaz d'échappement dans le filtre de particules se modifie à peine et est maintenue à une valeur minimale de perte de charge qui est presque constante. Ainsi, la diminution du rendement-moteur peut être maintenue aussi faible que possible. Toutefois, cette opération n'est pas toujours exécutée, et les particules peuvent se déposer sur le filtre de particules si rien n'est fait.
Dans présent mode de réalisation, afin d'empêcher le dépôt de particules sur le filtre de particules, l'unité de commande électronique 30 susmentionnée commande le degré d'ouverture du corps de clapet 71 a selon le premier organigramme illustré dans la figure 26. Le présent organigramme est répété toutes les périodes de temps déterminées. A l'étape 101, une température (TF) du filtre de particules est détectée. Dans cette détection, un capteur de température est disposé sur le filtre de particules et détecte directement la température du filtre de particules. Par ailleurs, la température du filtre de particules peut être calculée toutes les périodes de temps déterminées, sur la base de la quantité de gaz d'échappement pénétrant et circulant dans le filtre de particules depuis le démarrage du moteur et de la température de celui-ci. Puis, la condition actuelle de fonctionnement du moteur est déterminée en utilisant le capteur de charge du moteur le capteur d'angle de vilebrequin 42, et dispositifs similaires. Dans le cas du moteur diesel du présent mode de réalisation, il est également déterminé laquelle des deux combustions a été choisie. Lorsque la condition de fonctionnement du moteur est déterminée, la quantité de gaz d'échappement, la température du gaz d'échappement, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement, la quantité de particules émises, et autres grandeurs similaires peuvent être supposées.
Puis, à l'étape 103, la quantité requise courante de particules qui peuvent être oxydées et éliminées est calculée sur la base de la concentration oxygène dans le gaz d'échappement, de la quantité de particules émises, et autres grandeurs similaires. En outre, la température la plus basse (TFt) du filtre de particules qui est à l'origine de cette quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées est calculée. l'étape 104, la quantité dont se modifie la température (dTF) du filtre de particules est calculée sur la base de la température actuelle (TF) du filtre de particules, de la quantité actuelle gaz d'échappement, de la température actuelle du gaz d'échappement, et autres grandeurs similaires.
Puis, à l'étape<B>105,</B> la quantité dont se modifie la température (dTF) est ajoutee à la température actuelle (TF) du filtre de particules, et il est déterminé si le résultat est supérieur à la température la plus basse (TFt). Par exemple, lorsque la température actuelle (TF) du filtre de particules est très élevée, même si la température actuelle du gaz d'échappement est inférieure à cette température (TF) de sorte que la température du filtre de particules est rendue basse, le résultat obtenu à l'étape 105 peut être positif. Si le resultat obtenu à l'étape 105 est positif, il ne se produit aucun problème. En conséquence, le corps de clapet 71 a est maintenu dans une position d'obturation et la routine s'arrête.
Toutefois, si le résultat obtenu à l'étape 105 est négatif, si rien n'est fait, les particules se déposent sur le filtre de particules et deviennent difficiles à oxyder et éliminer. Pour empêcher cela, le gaz d'échappement est amené à ne pas traverser mais à contourner le filtre de particules. A l'étape 106, la quantité du gaz d'échappement ayant été déviée est calculée. La température la plus basse (TFt) et la quantité dont se modifie la température (dTF) aux étapes 103 et 104 sont celles du cas où toute la quantité gaz d'échappement pénètre dans le filtre de particules. Par exemple, si seule la moitié de la quantite de gaz d'échappement pénètre dans le filtre de particules, la quantité de particules émises (M), c'est-à-dire, la quantité de particules pénétrant dans le filtre de particules diminue de moitié et donc la température la plus basse requise (TFt) du filtre de particules peut être plus basse. En outre, si la température du gaz d'échappement est inférieure à la température actuelle (TF) du filtre de particules, la quantité de modification de température (dTF) une valeur négative. Sa valeur absolue peut être rendue petite. Ainsi, lorsque la température du gaz d'échappement est inférieure à la température actuelle (TF) du filtre de particules et que le résultat obtenu à l'étape 105 est négatif sans que la différence soit grande, corps de clapet 71a est placé à un degré d'ouverture adéquat entre la position d'obturation actuelle et la position médiane à l'étape 107. Ainsi, seule la quantité de gaz d'échappement calculée à l'étape 106 est forcée à contourner le filtre de particules et le dépôt de particules sur celui-ci peut être empêché.
Naturellement, si la température du gaz d'échappement est très basse, le corps de clapet 71a est déplacé à la position médiane pour empêcher la baisse de la température du filtre de particules et donc tout le gaz d'échappement est forcé à contourner le filtre de particules. Incidemment, la quantité requise actuelle de particules qui peuvent être oxydées et éliminées, calculée à l'étape 103, n'est pas toujours égale à la quantité actuelle de particules émises. Par exemple, si une coupure de carburant a lieu pendant la décélération du moteur et autre, la quantité de particules emises devient pratiquement nulle. Toutefois, si, à ce stade, la quantité requise de particules qui peuvent être oxydées et éliminées est mise à zéro et que la température la plus basse (TFt) est mise à une valeur inférieure à 100 degrés C (en se reportant à la figure 24) de sorte que la température du filtre de particules devient effectivement inférieure à 100 degrés C, la température du filtre de particules ne peut pas augmenter immédiatement à la prochaine accélération du moteur et donc les particules ne peuvent pas être toutes oxydées. En conséquence, il est préférable que la quantité requise de particules qui peuvent être oxydées et éliminées soit toujours rendue supérieure à une quantité prédéterminée, c' -à-dire que la température la plus basse (TFt) du filtre de particules ne soit pas rendue inférieure à, par exemple, 200 degrés C. Par ailleurs, selon la condition fonctionnement du moteur, la quantité de particules émises devient élevée et, ainsi, le resultat obtenu à l'étape 105 est négatif. A ce stade, si une partie du gaz d'échappement est forcée de contourner le filtre de particules, la quantité de particules émises, c'est-à-dire la quantité de particules qui pénètrent dans le filtre de particules, peut être diminuée et donc le dépôt de particules sur le filtre de particules peut être empêché.
La figure 27 est un deuxième organigramme réalisé pour empêcher le dépôt de particules sur le filtre de particules, à la place du premier organigramme. Une explication en sera donnée plus loin. Le présent organigramme est répété toutes les périodes de temps déterminées. Premièrement, à l'étape 201, est déterminé si la quantité actuelle de carburant injecté (TAU) est inférieure à la quantité prédéterminée (TAUD. Lorsque le résultat est négatif, la quantité de carburant ' 'ecté (TAU) est relativement élevée et donc la température du gaz d'échappement devient élevée. Par conséquent, étant donné que la température du filtre de particules ne chute pas beaucoup, le corps de clapet 71a est maintenu à une position d'obturation donnée la routine s'arrête.
D'autre part, lorsque le résultat obtenu à l'étape 201 est négatif, la température du gaz d'échappement devient inférieure à une température prédéterminée. Par conséquent, si tout le gaz d'échappement traverse le filtre de particules, la température du filtre de particules chute considérablement et donc la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées diminue considérablement. En conséquence, la quantité de gaz d'échappement dévié est calculée de sorte que plus la température du gaz d'échappement est basse ou plus la quantité de carburant injecté est faible, plus la quantité de gaz d'échappement qui ne traverse pas mais contourne le filtre de particules est élevée. A l'étape 203, le degré d'ouverture du corps de clapet 7l a est réglé entre une position d'obturation et la position médiane sur la base de la quantité de gaz d'échappement dévié. Ainsi, par exemple, pendant coupure de carburant dans laquelle la température du gaz d'échappement devient très basse, tout le gaz d'échappement est forcé à contourner le filtre de particules. Lorsque la température du gaz d'échappement n'est pas très basse, une partie du gaz d'échappement forcée à contourner le filtre de particules. En conséquence, la température du filtre de particules est empêchée de beaucoup baisser et donc la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées sur le filtre de particules reste relativement élevée et dépôt de particules peut être empêché.
Naturellement, dans le présent organigramme, lorsque le résultat obtenu à l'étape 201 est négatif, tout le gaz d'échappement peut être forcé à contourner le filtre de particules afin d'empêcher assurément la baisse la température du filtre de particules. Le contrôle du présent organigramme est plus dur que celui du premier organigramme. Par contre, il est très simple et ne nécessite pas de calcul compliqué. En outre, on peut déterminer que le conducteur appuie sur la pédale de frein au lieu de déterminer la quantité de carburant injecté à l'étape 201.A ce stade, la coupure de carburant est réalisée de sorte que tout le gaz d'échappement est forcé à contourner le filtre de particules. En outre, par exemple, on détermine que le conducteur relâche pédale d'accélérateur pendant l'arrêt du véhicule et, à ce stade, le moteur fonctionne au ralenti de sorte que la quantité de carburant injecté est faible. Par conséquent, la totalité ou partie du gaz d'échappement peut être forcée à contourner le filtre de particules.
Lorsque le gaz d'échappement est amené à contourner le filtre de particules par le premier ou le deuxième organigramme, si les particules restent sur la cloison de séparation du filtre de particules, aucune particule ne se dépose encore sur les particules résiduelles du fait du contournement du gaz d'échappement. Par conséquent, les particules résiduelles peuvent être graduellement oxydées et éliminées par l'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif placé la cloison de séparation. La quantité d'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif est finie et donc, après avoir libéré l'oxygène actif pour oxyder et éliminer les particules, l'agent libérant de l'oxygène actif ne peut pas libérer de l'oxygène actif neuf n'absorbe pas de l'oxygène des environs comme mentionné précédemment. Si tout le gaz d'échappement contourne le filtre de particules, de l'oxygène neuf n'est pas alimenté voisinage de la cloison de partition du filtre de particules et donc l'opération d'absorption et de libération d'oxygène sur l'agent libérant de l'oxygène actif devient inactive à cause du manque d'oxygène. Par conséquent, les particules résiduelles ne peuvent être oxydées et éliminées de manière parfaite. En outre, les particules qui n'entrent pas en contact avec l'agent libérant de l'oxygène actif placé sur la cloison de séparation du filtre de particules sont à peine oxydées à cause du manque d'oxygène. En conséquence, lorsque le gaz d'échappement est amené à contourner le filtre de particules par le premier ou le deuxième organigramme, il est préférable que tout le gaz d'échappement ne soit pas forcé à contourner le filtre de particules de sorte qu'au moins une partie du gaz d'échappement traverse le filtre de particules. Cependant, il n'est pas nécessaire de toujours faire ainsi. Ainsi, il ne se produit pas de manque d'oxygène dans le voisinage de la cloison de séparation du filtre de particules.
La figure 29 est une vue de dessus montrant un autre mode réalisation du dispositif pour purifier le gaz d'échappement. Une différence avec le dispositif illustré dans la figure 17 est que les unités d'alimentation en oxygène 74a et 74b sont respectivement prévues avec la première partie de connexion 72a et la seconde partie connexion 72b. Selon le présent mode de réalisation, lorsqu'une partie du gaz d'échappement traverse le filtre de particules, comme il est mentionné ci-dessus, l'oxygène peut être fourni à une des parties de connexion 72a ou 72b qui se trouve sur le côté amont de gaz d'echappement. Par conséquent, on evite assurément le manque d'oxygène dans le voisinage de la cloison de séparation du filtre de particules et ainsi les particules résiduelles la cloison de séparation du filtrè de particules peuvent assurément être oxydées et éliminées pendant le contournement gaz d'échappement.
La figure 30 est une vue de dessus montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif pour purifier le gaz d'échappement. Une différence avec le dispositif illustré dans la figure 18 est que les unités d'alimentation en agent réducteur 75a et 75b qui peuvent fournir un agent réducteur, tel que le carburant, aux deux côtés du filtre de particules sur une large surface, sont prévues. Selon le présent mode de réalisation, lorsqu'une partie du gaz d'échappement traverse le filtre de particules, comme il est mentionné ci-dessus, l'agent réducteur peut être fourni au côté admission de gaz d'échappement du filtre de particules. Par conséquent, l'agent réducteur fourni est suffisamment brûlé par le catalyseur d'oxydation tel que le platine Pt placé sur la cloison de séparation du filtre de particules, sans insuffisance d'oxygène. La chaleur irradiée qui en résulte élève non seulement la température de la partie admission de gaz d'échappement du filtre de particules mais aussi la température de la partie sortie de gaz d'échappement du filtre de particules avec le gaz d'échappement en circulation. Ainsi, la température de tout le filtre de particules augmente de sorte que la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées augmente et ainsi les particules résiduelles sur la cloison de séparation du filtre de particules peuvent assurément être oxydées et éliminées pendant le contournement du gaz d'échappement. Dans le présent mode de réalisation, les unités fournissant un agent réducteur alimentent directement cet agent au filtre de particules, et ainsi il n'est pas fourni d'agent réducteur inutile qui adhère à la paroi interne des parties de connexion 72a, 72b et organes similaires et la quantité d'agent réducteur peut être rendue minimale. En outre, dans les premier et deuxième organigrammes, le gaz d'échappement qui ne traverse pas le filtre de particules est temporairement émis dans l'atmosphère. Toutefois à ce stade, dans le premier organigramme, sauf lorsque la quantité de particules émises élevée dans conditions spécifiques de fonctionnement du moteur, la température du gaz d'échappement est généralement relativement basse, c'est-à-dire que la quantité de carburant ' 'ecté est faible et la quantité de particules émises est faible. Par conséquent, ne se produit pas de problème énorme.
Incidemment, dans le filtre de particules du type circulation sur cloison utilisé dans le présent mode de réalisation, les particules entrent en collision avec et sont piégées par surface amont de gaz d'échappement de la cloison de séparation 54 et la surface opposée au gaz d'échappement dans les pores de celle-ci, c'est-à-dire, une des surfaces de piégeage de la cloison séparation 54. Si la quantité d'oxygène actif libérée d'une des surfaces de piégeage est insuffisante pour les particules piégées, toutes les particules piégées ne sont pas oxydées et éliminées et il en reste une partie. Bien que, selon le premier ou deuxième organigramme, dé telles particules résiduelles se forment difficilement, les particules peuvent rester sur une des surfaces de piégeage de la cloison de séparation pour un certain nombre de raisons comme le montre la figure 28(A). Le corps de clapet 71 a dans la partie permutation 71 peut se trouver dans une des deux positions d'obturation et donc le côté amont de gaz d'échappement et le côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules peuvent être intervertis. Ainsi si le corps de clapet 71a est commuté sur une autre position d'obturation après avoir été placé dans une position proche de la position médiane à partir d'une des positions d'obturation, les particules résiduelles et les particules déposées peuvent être oxydées et éliminées.
Etant donné qu'aucune particule ne se dépose à nouveau sur les particules résiduelles présentes sur une des surfaces de piégeage de la cloison de séparation du fait de l'inversion du côté amont de gaz d'échappement et du côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules, les particules résiduelles peuvent être graduellement oxydées et éliminées par l'oxygène actif libéré de l'une des surfaces de piégeage. En outre, plus particulièrement, les particules résiduelles présentes dans les pores de la cloison de séparation sont facilement écrasées en fins morceaux par le flux de gaz d'échappement sens inverse comme le montre la figure 28 (B), et elles traversent essentiellement le pore en direction du côté aval.
En conséquence, un grand nombre des particules écrasées en fins morceaux diffusé dans le pore de la cloison de séparation, et elles entrent directement en contact avec l'agent libérant de l'oxygène actif placé sur la surface de pores et sont oxydées et éliminées. Ainsi, si l'agent libérant de l'oxygène actif est également présent dans la surface de pores de la cloison de séparation, les particules résiduelles peuvent être facilement oxydées et éliminées. Sur l'autre surface de piégeage qui se trouve maintenant sur le coté amont puisque flux du gaz d'échappement a été inversé, à savoir la surface amont de gaz d'échappement de la cloison de séparation 54 et la surface opposée au gaz d'échappement dans ses pores que le gaz d'échappement frappe essentiellement (du côté opposé de l'une des surfaces de piégeage), les particules dans le gaz d'échappement y adhèrent à nouveau et sont oxydées et éliminées par l'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif. Dans cette oxydation, une partie de l'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif placé sur l'autre surface de piégeage passe au côté aval avec le gaz d'échappement, et elle oxyde et élimine les particules qui restent encore sur l'une des surfaces piégeage malgré flux inversé du gaz d'échappement.
C'est-à-dire que les particules résiduelles présentes sur l'une des surfaces de piégeage sont exposées non seulement à l'oxygène actif libéré de cette surface piégeage mais aussi au reste de l'oxygène actif utilisé pour oxyder et éliminer les particules sur l'autre surface de piégeage en inversant le flux du gaz d'échappement. Par conséquent, si les particules sont piégées en utilisant alternativement l'une et l'autre des surfaces de la cloison séparation du filtre de particules pour inverser le côté amont de gaz d'échappement et le côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules, même si quelque dépôt de particules forme une couche sur une des surfaces de piégeage de la cloison séparation du filtre de particules lorsque le flux du gaz d'échappement est inversé, l'oxygène actif parvient aux particules déposées et aucune particule ne se dépose à nouveau les particules déposées à cause du flux inversé du gaz d'échappement et ainsi les particules déposées sont graduellement oxydées et éliminées et elles peuvent être suffisamment oxydées et éliminées pendant un certain temps jusqu'à l'inversion suivante du gaz d'échappement. Naturellement, en utilisant alternativement l'une et l'autre surfaces de piégeage de la cloison de séparation, la quantité de particules piégées sur chacune des surfaces piégeage est inférieure à celle d'un filtre de particules où c'est l'unique surface de piégeage qui piège toujours les particules. L'oxydation et l'élimination particules piégées les surfaces de piégeage en sont facilitées.
En outre, lorsque le rapport air-carburant du gaz d'échappement est rendu riche, c'est-à-dire, lorsque la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement diminue, l'oxygène actif O est, à un moment donné, libéré de l'agent libérant de l'oxygène actif 61 vers l'extérieur. Par conséquent, les particules déposées deviennent celles qui sont facilement oxydées par la grande quantité d'oxygène actif libérée à un moment donné et peuvent ainsi être oxydées et éliminées sans flamme éclairante. D'autre part, lorsque le rapport air-carburant est maintenu pauvre, la surface du platine Pt est recouverte d'oxygène, c'est-à-dire qu'une contamination par l'oxygène est provoquée. Lorsque cette contamination par l'oxygène a lieu, l'action d'oxydation NOX du platine chute et donc l'efficacité d'absorption de NOx chute. Par conséquent, la quantité d'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif 61 diminue. Toutefois, lorsque le rapport air-carburant est rendu riche, l'oxygène qui se trouve sur la surface du Pt est consommé et ainsi la contamination par l'oxygène est supprimée. En conséquence, lorsque lé rapport air-carburant passe de riche à pauvre à nouveau, l'action d'oxydation en NOx devient forte et donc l'efficacité d'absorption s'élève. Par conséquent, la quantité d'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif 61 augmente.
Ainsi lorsque le rapport air-carburant est maintenu pauvre, si le rapport air- carburant passe de pauvre à riche de temps en temps, la contamination du platine par l'oxygène est supprimée une fois tout ce temps et donc la quantité d'oxygène actif libéré augmente lorsque le rapport air-carburant est pauvre. Par conséquent, l'action d'oxydation des particules sur le filtre de particules peut être favorisée.
En outre, la suppression de la contamination par l'oxygène fait brûler l'agent réducteur et donc la chaleur irradiée résultante élève la température du filtre de particules. Par conséquent, la quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées du filtre de particules augmente et donc les particules résiduelles et déposées sont plus facilement oxydées et éliminées. Si le rapport air-carburant dans le gaz d'échappement est rendu riche lorsque les côtés amont et aval du filtre de particules ont été intervertis par le corps de clapet 71a ou immédiatement après cela, l'autre surface de piégeage sur laquelle les particules ne restent pas ou ne se déposent pas peut libérer la grande quantité d'oxygène actif. Donc quantité plus élevée d'oxygène actif libéré peut oxyder et éliminer de manière plus certaine les particules résiduelles et déposées.
Comme façon d'enrichir le rapport air-carburant, par exemple, on peut réaliser la combustion basse température mentionnée précédemment. Naturellement, lors de la commutation de la combustion normale à la combustion à basse température, ou avant cela, on peut intervertir le côté amont de gaz d'échappement et le côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules. Comme il a été mentionné plus haut, la combustion à basse température est réalisée dans le côté faible charge de moteur et donc la combustion à basse température a souvent lieu immédiatement après la coupure de carburant pendant la décélération moteur. Par conséquent, immédiatement après avoir placé le corps de clapet 71a une position proche de la position médiane, on réalise la combustion à basse température. En outre, en fournissant l'agent réducteur par les unités fournissant un agent réducteur susmentionnées, le rapport air-carburant du gaz d'échappement peut être enrichi. En outre, pour enrichir le rapport air-carburant du gaz d'échappement, on peut simplement enrichir le rapport air-carburant de combustion. En outre, en plus de l'injection principale de carburant pendant la course de compression, l'injecteur de carburant peut injecter le carburant dans le cylindre pendant la course d'échappement ou pendant la course d'expansion (post-injection) ou peut injecter le carburant dans le cylindre pendant la course d'admission (pré-injection). Naturellement, un intervalle entre la post-injection ou la pré- injection et l'injection principale de carburant peut ne pas être prévu. De plus, le carburant peut être fourni au système d'échappement.
En outre, lorsque le côté amont de gaz d'échappement et le côté aval de gaz d'échappement du filtre de particules sont intervertis, même si la grande quantité de particules s'est déposée sur une des surfaces de piégeage de la cloison de séparation du filtre de particules, les particules déposées sont facilement écrasées en fins morceaux par le inverse du gaz d'échappement. Une partie des particules qui ne peuvent pas être oxydées et éliminées dans les pores de la cloison de séparation est éliminée du filtre de particules. Toutefôis, donc, on empêche que la résistance à l'échappement du filtre de particules augmente davantage pour avoir une influence défavorable le fonctionnement véhicule, et que la grande quantité de particules déposées enflamme et brûle immédiatement au point de faire fondre le filtre de particules par la chaleur résultante. En outre, l'autre surface de piégeage de la cloison de séparation du filtre de particules peut à nouveau piéger les particules.
Incidemment, lorsque S03 est présent, le calcium Ca dans gaz d'échappement forme du sulfate de calcium CaS04 sous la forme de cendre. Pour éviter le colmatage des mailles du filtre de particules provoqué par le sulfate de calcium CaS04, un métal alcalin alcalinoterreux ayant une tendance à l'ionisation supérieure à celle du calcium Ca, tel le potassium K par exemple, peut être utilisé en tant que l'agent libérant de l'oxygène actif 61. Par conséquent S02 diffusé dans l'agent libérant de l'oxygène actif 61 est combiné au potassium K pour former le sulfate de potassium K2S04 et, donc, le calcium ne se combine pas avec S02 mais traverse les cloisons de séparation du filtre de particules. En conséquence, les mailles du filtre de particules ne sont pas colmatées la cendre. Ainsi, il est souhaitable d'utiliser, en tant que l'agent libérant de l'oxygène actif 61, un métal alcalin ou alcalinoterreux ayant une tendance à l'ionisation supérieure ' celle du calcium tel que le potassium K, le lithium Li, le césium Cs, le rubidium Rb, baryum Ba ou le strontium Sr. Même lorsque seul un métal noble tel que le platine Pt est placé sur le filtre de particules, l'oxygène actif peut être libéré de N02 ou S03 retenu la surface du platine Cependant, dans ce cas, une courbe représentant la quantité particules qui peuvent être oxydées et éliminées (G) est légèrement décalée vers la droite comparé à la courbe en trait plein illustrée dans la figure 24. En outre, l'oxyde de cérium absorbe l'oxygène lorsque la concentration en oxygène est élevée (Ce203 2 Ce02) et libère l'oxygène actif lorsque la concentration en oxygène diminue (2 Ce02 Ce Z03). Par conséquent, pour oxyder et éliminer les particules, le rapport air carburant du gaz d'échappement doit être enrichi à des intervalles réguliers ou irréguliers. la place de l'oxyde de cérium, le fer Fe ou l'étain Sn peut être utilisé en tant que l'agent libérant de l'oxygène actif.
En outre, en tant qu'agent libérant de l'oxygène actif, il est également admissible d'utiliser un absorbant de NO, pour purifier NO, Dans ce cas, le rapport air-carburant du gaz d'échappement doit être enrichi au moins temporairement, pour libérer et réduire les oxydes NO,, et le S02 absorbés. Il souhaitable d'enrichir le rapport air-carburant après que le côté amont et le côté aval du filtre de particules auront été inversés.
Ainsi, il est souhaitable que le côté amont et le côté aval du filtre de particules soient inversés. Toutefois, cela ne limite pas la présente invention. La totalité ou une partie du gaz d'échappeihent peut être forcée à contourner le filtre de particules en utilisant un passage de contournement qui met communication le côté amont du filtre de particules avec le côté aval de celui-ci conformément à la prescription. De plus, le moteur diesel du présent mode de réalisation peut permuter la combustion à basse température et la combustion normale. Cela ne limite la présente invention. Naturellement, la présente invention peut également être appliquée à un moteur diesel qui ne réalise que la combustion normale ou à un moteur ' essence qui émet des particules.
Dans le présent mode de réalisation, le filtre de particules lui-même porte l'agent libérant de l'oxygène actif et l'oxygène actif libéré par l'agent libérant de l'oxygène actif oxyde et élimine les particules. Toutefois, cela ne limite pas la présente invention. Par exemple, un matériau d'oxydation de particules tel que l'oxygène actif et l'oxyde N02 qui agit de la même manière que l'oxygène actif peut être libéré d'un filtre de particules ou d'un matériau qu'il porte, ou peut pénétrer et circuler dans un filtre de particules depuis l'extérieur de celui-ci. Dans le cas où le matériau d'oxydation de particules pénètre et circule dans un filtre de particules depuis l'extérieur de celui-ci, si la première et la deuxième surface de piégeage de la cloison de séparation sont alternativement utilisées pour piéger les particules, sur une surface de piégeage qui est maintenant sur le côté aval de gaz d'échappement, aucune particule ne se dépose à nouveau sur les particules résiduelles et les particules résiduelles peuvent être graduellement oxydées et éliminées par le matériau d'oxydation de particules qui circule depuis l'autre surface de piégeage et, ainsi, les particules résiduelles sont parfaitement éliminées après un certain temps. Pendant cette durée, l'autre surface de piégeage peut piéger les particules et les particules piégées sont oxydées et éliminées par le matériau d'oxydation de particules présent sur l'autre surface de piégeage. Ainsi, on peut obtenir mêmes effets que ceux susmentionnés. Naturellement, dans ce cas, si la température du filtre de particules augmente, la température de particules elles-mêmes augmente et, ainsi, leur oxydation et leur élimination peuvent être facilitées.
Bien que l'invention ait eté décrite en se rapportant à des modes de réalisation spécifiques de celle-ci, il est évident que de nombreuses modifications peuvent lui être apportées, par les professionnels de la technique, sans s'écarter du concept et du domaine d'application fondamentaux de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATION
1. Un dispositif pour purifier les d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel ledit filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température dudit filtre particules, et lorsqu'un état courant des gaz d'échappement entraîne que ladite quantité de particules d'un filtre de particules qui peuvent être oxydées et éliminées dans ledit filtre de particules est inférieure à une quantité requise actuelle de particules qui peuvent etre oxydées et éliminées, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement.
2. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, dans lequel ledit filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, et l'oxygène actif libéré dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules.
3. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 2, dans lequel ledit agent libérant de l'oxygène actif prend et retient l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène présent dans le milieu environnant et libère l'oxygène retenu sous la forme d'oxygène actif lorsque la concentration en oxygène dans le milieu environnant chute.
4. Un dispositif pour purifier les d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel le filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, l'oxygène actif libéré dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules, ledit agent libérant de l'oxygène actif retient pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le NO,, et l'oxygène combinés en NO, en oxygène actif lorsque la concentration en oxygène dans le milieu environnant chute, ledit filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température dudit filtre de particules, et lorsqu'un état courant des gaz d'échappement entraîne que ladite quantité de particules d'un filtre de particules qui peuvent être oxydées et éliminées dans ledit filtre de particules est inférieure à une quantité requise actuelle de particules qui peuvent être oxydées et éliminées, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel ledit filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température dudit filtre de particules, et lorsqu'une quantité de carburant injecté est inférieure à une quantité prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement. Un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 5, dans lequel ledit filtre de particules porte agent libérant de l'oxygène actif, et l'oxygène actif libéré dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules. Un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur ' combustion interne selon la revendication 6, dans lequel ledit agent libérant de l'oxygène actif prend et retient l'oxygène lorsqu'ûn excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère l'oxygène retenu sous la forme d'oxygène actif lorsque la concentration en oxygène des environs chute. Un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur a combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel ledit filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, l'oxygène actif libéré dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules, ledit agent libérant de l'oxygène actif retient NO, pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le et l'oxygène combinés en NOx et en oxygène actif lorsque concentration en oxygène dans le milieu environnant chute, ledit filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température dudit filtre de particules, et lorsqu'une quantité de carburant injecté est inférieure à une quantité prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenee à passer par ledit passage de contournement. 9. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur ' combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel, lorsque fonctionnement du moteur est au ralenti, il est déterminé qu'une quantité de carburant est inférieure à ladite quantité prédéterminée. 10. dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel, lorsqu'une coupure de carburant lieu, il est déterminé qu'une quantité de carburant est inférieure à ladite quantité prédéterminée. 11. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel, lorsque la pédale de frein est appuyée, il est déterminé qu'une quantité de carburant est inférieure à ladite quantité prédéterminée. 12. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement sur lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel ledit filtre de particules porte une quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction la température dudit filtre de particules, et lorsqu'une température des gaz d'échappement est inférieure à une température prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement. 13. dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 12, dans lequel ledit filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, et l'oxygène actif libéré dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules. 14. Un dispositif pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 13, dans lequel ledit agent libérant de l'oxygène actif prend et retient l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère l'oxygène retenu sous la forme d'oxygène actif lorsque la concentration oxygène des environs chute. 15. Un dispositif pour purifier les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant un filtre de particules disposé dans le système d'échappement lequel les particules piégées sont oxydées, et un passage de contournement par lequel les gaz d'échappement peuvent contourner ledit filtre de particules, dans lequel ledit filtre de particules porte un agent libérant de l'oxygène actif, l'oxygène actif libère dudit agent libérant de l'oxygène actif oxyde les particules piégées sur ledit filtre de particules, ledit agent libérant de l'oxygène actif retient NO, pour le combiner à l'oxygène lorsqu'un excès d'oxygène est présent dans le milieu environnant et libère à des fins de décomposition le NO,, et l'oxygène combinés en NO, et en oxygène actif lorsque la concentration en oxygène dans le milieu environnant chute, ledit filtre de particules porte quantité de particules qui peuvent être oxydées et éliminées en fonction de la température dudit filtre de particules, et lorsqu'une temperature du gaz d'échappement est inférieure à une température prédéterminée, au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement. 16. Un dispositif pour purifier gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel, lorsque au moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement, l'oxygène est fourni au dit filtre de particules. 17. Un dispositif pour purifier gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel ledit filtre de particules a une capacité d'oxydation, et lorsque moins une partie du gaz d'échappement est amenée à passer par ledit passage de contournement, un agent réducteur est fourni au dit filtre de particules.
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