Les lignes d'échappement des véhicules automobiles peuvent com- porter des dispositifs de traitement des gaz tels que des systèmes de dé- pollution dans lesquels on élimine certains polluants tels que les oxydes d'azote (NOx) contenus dans les gaz d'échappement provenant du moteur du véhicule.

Le traitement des gaz d'échappement pour éliminer les polluants con- siste à faire passer les gaz d'échappement, dans un dispositif de traitement, au contact d'un élément actif composé d'un mélange de différents métaux choisis pour leur aptitude à catalyser des réactions de transformation des polluants ou à adsorber les polluants. L'élément actif est déposé sous la forme d'une couche d'imprégnation sur un support céramique poreux fixé à l'intérieur d'une enveloppe en tôle métallique du dispositif de dépollution. Le support céramique poreux est lui-mme recouvert d'une couche à base d'alumine poreuse appelée"wash-coat"destinée à augmenter considéra- blement la surface de contact entre les gaz et les éléments actifs qui sont déposés sur le wash-coat. L'élément actif du système de dépollution et le wash-coat ne peuvent résister au-delà d'une certaine température des gaz d'échappement et subissent, lorsqu'ils sont en contact avec des gaz d'échappement à une température excessive, des détériorations irréversi- bles, de sorte qu'ils ne sont plus en mesure d'assurer leur fonction de dé- pollution.

Par exemple, dans le cas des systèmes de dépollution destinés à éliminer les oxydes d'azote dans les gaz d'échappement des moteurs à es- sence à injection directe, ces systèmes de dépollution étant généralement appelés"pièges à NOx", la température limite que peuvent supporter les éléments du piège à NOx en contact avec les gaz d'échappement est de l'ordre de 850°C à l'heure actuelle.

Les gaz à la sortie d'un moteur à essence à injection directe attei- gnent une température de 950 à 1000°C, dans les phases de pleine charge du moteur.

Dans ce cas, pour maintenir la température des gaz à une tempéra- ture au plus égale à 850°C, pour un moteur à essence à injection directe de deux litres de cylindrée, il faut évacuer une puissance de l'ordre de 15 kW. II est donc nécessaire de concevoir une ligne d'échappement comportant un dispositif de refroidissement qui permette d'évacuer cette énergie avant que les gaz d'échappement ne pénètrent dans le piège à NOx.

En outre, toujours dans le cas d'un piège à NOx, l'efficacité maximale quant à l'élimination des polluants est obtenue dans une plage de tempéra- tures comprise entre 300 et 500° environ, du fait des réactions chimiques mises en oeuvre, II est donc nécessaire de maintenir les gaz arrivant dans le piège à NOx le plus possible dans cette plage de températures.

Cette exigence doit tre respectée en particulier dans les conditions de fonctionnement du cycle réglementaire de dépollution. Sur le cycle ré- glementaire de dépollution, les gaz évoluent, de manière classique, dans une plage de températures allant de 350°C à 700°C environ.

Pour rester dans la plage d'efficacité du piège à NOx, dans le cas du cycle réglementaire de dépollution, pour un moteur tel que défini plus haut, on ne doit évacuer que des puissances thermiques de l'ordre de 2 kW.

En conséquence, dans le cas du fonctionnement à pleine charge du moteur, il est nécessaire d'évacuer au moins 15 kW de puissance thermique alors que, dans les conditions de fonctionnement du cycle réglementaire de dépollution, on ne doit pas évacuer plus de 2 kW.

De manière générale, dans le cas de nombreux systèmes de dépollu- tion, il est nécessaire, pour des considérations de tenue à la température des éléments du système de dépollution, d'éviter que celui-ci ne reçoive des gaz d'échappement à trop haute température.

II est également nécessaire, pour dépolluer efficacement les gaz d'échappement, que les gaz d'échappement qui traversent le système de dépollution aient une température située dans un intervalle bien déterminé.

Ces deux conditions, qui définissent la position des éléments de dé- pollution sur la ligne d'échappement, sont souvent incompatibles.

II est alors nécessaire, pour remplir les deux conditions relatives à la température des gaz d'échappement dans le système de dépollution, ces conditions pouvant tre incompatibles, de prévoir un dispositif de refroidis- sement des gaz d'échappement qui puisse fonctionner de manière sélective dans une première et dans une seconde conditions de refroidissement.

On a proposé, pour résoudre ce problème, un dispositif de refroidis- sement qui comporte un premier et un second tubes de passage des gaz d'échappement dont la paroi externe est en contact avec de I'air de refroidis- sement, par exemple I'air atmosphérique, pendant le fonctionnement du moteur du véhicule. L'un des tubes de grande longueur permet d'évacuer un maximum d'énergie alors que le second tube de longueur très réduite ne permet d'évacuer qu'une quantité très faible d'énergie thermique. Une vanne pilotée permet de faire passer les gaz d'échappement soit dans un tube soit dans l'autre, en fonction de conditions de fonctionnement du moteur ou de la ligne d'échappement. En réalisant une adaptation des longueurs des deux tubes suivant les conditions de fonctionnement recherchées, on parvient à régler la température des gaz d'échappement avant leur entrée dans le système de dépollution, dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur.

Toutefois, cette solution peut nécessiter l'utilisation de tubes de très grande longueur qui ne peuvent pas tre facilement logés dans le véhicule, que ce soit dans le bloc moteur ou dans le sous-plancher.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de refroidis- sement de gaz d'échappement du moteur d'un véhicule automobile, intercalé sur le trajet des gaz d'échappement, dans une ligne d'échappement du véhi- cule, comportant une première voie de circulation des gaz dans au moins un premier conduit en contact par sa paroi externe avec de I'air de refroidisse- ment et une seconde voie de circulation des gaz d'une longueur supérieure à la longueur de la première voie de circulation constituée d'au moins un second conduit ayant une paroi externe en contact avec de l'air de refroidis- sement et des moyens d'aiguillage des gaz d'échappement vers la première

ou la seconde voie de circulation, commandés en fonction d'un paramètre de fonctionnement de la ligne d'échappement ou du moteur, ce dispositif de refroidissement pouvant tre facilement implanté dans la ligne d'échappe- ment du moteur, par exemple dans un sous-plancher du véhicule automo- bile.

Dans ce but, le dispositif de refroidissement selon l'invention com- porte, dans une enveloppe externe de forme sensiblement cylindrique ayant une paroi latérale traversée par des ouvertures, le premier conduit constitué par un tube s'étendant dans une direction axiale de 1'enveloppe cylindrique, et la seconde voie de circulation constituée par une pluralité de tubes fixés par des moyens de maintien dans des dispositions sensiblement parallèles, dans une direction axiale de 1'enveloppe cylindrique, une conduite d'arrivée de gaz d'échappement dans 1'enveloppe cylindrique reliée à une partie amont de la ligne d'échappement, une conduite d'évacuation de gaz d'échappement reliée à une partie aval de la ligne d'échappement et des moyens de distribution de gaz d'échappement disposés à l'intérieur de J'en- veloppe cylindrique pour faire passer les gaz d'échappement de la conduite d'arrivée à la conduite d'évacuation par la première et la seconde voies de circulation, les moyens d'aiguillage étant constitués par au moins une vanne commandée d'ouverture et de fermeture de l'une au moins des voies de cir- culation.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exem- ple, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement suivant l'invention.

La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une partie d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile comportant un dispositif de refroidissement sélectif suivant l'invention.

Les figures 2A et 2B sont des vues en perspective du dispositif de refroidissement suivant l'invention, dans une phase de fonctionnement à forte perte énergétique et dans une phase de fonctionnement à faible perte énergétique, respectivement.

La figure 3 est une vue en coupe axiale schématique du dispositif de refroidissement suivant l'invention.

Les figures 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F sont des vues en coupes res- pectivement suivant 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F de la figure 3.

Sur la figure 1, on a représenté une partie d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile sur laquelle est intercalé un dispositif de refroidis- sement suivant l'invention désigné de manière générale par le repère 1.

La ligne d'échappement désignée de manière générale par le repère 5 comporte une partie amont 5'reliée aux tubulures 8 de sortie des gaz d'échappement d'un moteur 7 (représenté de manière conventionnelle sous la forme d'un parallélépipède en traits mixtes). La partie amont 5'de la ligne d'échappement comporte en particulier une première unité de dépollution 9 qui est constituée par un catalyseur ayant une fonction trois voies, c'est-à- dire permettant d'éliminer dans les gaz d'échappement le monoxyde de car- bone CO, des hydrocarbures imbrûlés et des oxydes d'azote, le catalyseur étant disposé à l'intérieur d'une enveloppe métallique raccordée à des con- duites du premier tronçon 5'de la ligne d'échappement. La partie amont de la ligne d'échappement comporte également un élément de découplage 21 qui permet d'éviter la transmission de vibrations du moteur 7 à la partie de la ligne d'échappement située en aval du découpeur 21.

La ligne d'échappement comporte une partie aval 5"sur laquelle est intercalé un dispositif de dépollution 10 réalisé sous la forme d'un piège à NOx, c'est-à-dire un dispositif de dépollution permettant d'éliminer les oxy- des d'azote dans les gaz d'échappement.

Le dispositif de refroidissement sélectif 1 suivant l'invention comporte une enveloppe externe 2 en tôle métallique de forme cylindrique dont la pa- roi latérale est traversée par des ouvertures 3, au moins dans sa partie cen- trale.

L'enveloppe 2 est fermée à ses extrémités axiales et reliée, par l'in- termédiaire d'une conduite 4 d'arrivée de gaz d'échappement, à la partie amont 5'de la ligne d'échappement et, par une conduite 6 d'évacuation de gaz d'échappement refroidis, à la partie aval 5"de la ligne d'échappement comportant le piège à NOx 10.

Le dispositif de refroidissement sélectif 1 suivant l'invention est donc intercalé entre la partie amont 5'et la partie aval 5"de la ligne d'échappe- ment et disposé immédiatement en amont du piège à NOx 10.

Comme il sera expliqué plus loin le dispositif de refroidissement 1 comporte, à l'intérieur de 1'enveloppe en tôle métallique 2, deux voies de cir- culation des gaz d'échappement entrant dans la partie amont de l'enveloppe cylindrique 2 par la conduite d'arrivée 4 et sortant par la partie aval de l'en- veloppe cylindrique par la conduite d'évacuation 6. L'aiguillage des gaz d'échappement vers l'une ou l'autre des voies de circulation à l'intérieur de 1'enveloppe cylindrique 2 du dispositif de refroidissement est assuré par un dispositif d'aiguillage comportant une vanne 11 pour l'ouverture ou la fer- meture de l'extrémité de l'une des voies de circulation des gaz d'échappe- ment, un dispositif 12 d'actionnement de la vanne qui peut tre un moteur électrique ou un dispositif hydraulique ou pneumatique à dépression et une unité 13 de commande du dispositif d'actionnement 12 qui reçoit un signal de mesure d'un capteur de mesure de température disposé à la sortie de la première unité de dépollution 9 ou au niveau de la partie d'échappement du moteur 7.

Comme il est visible en particulier sur les figures 4A à 4F, I'enveloppe métallique 2 de forme cylindrique présente une section transversale perpen- diculaire à l'axe du cylindre d'une forme oblongue, par exemple une forme elliptique. Dans certains cas, 1'enveloppe du dispositif peut présenter une forme plus complexe pour permettre de loger le dispositif sous le plancher du véhicule automobile.

Comme il est visible en particulier sur les figures 2A, 2B et 3, à l'inté- rieur de 1'enveloppe 2, une première voie de circulation des gaz est consti- tuée par un simple tube rectiligne 16 disposé dans 1'enveloppe dans une disposition sensiblement parallèle à l'axe de 1'enveloppe cylindrique et la seconde voie de circulation par trois tubes rectilignes 17a, 17b, 17c fixés à l'intérieur de 1'enveloppe 2 dans des dispositions sensiblement parallèles à I'axe de 1'enveloppe cylindrique 2.

Les gaz d'échappement circulent successivement dans la direction axiale à l'intérieur des tubes 17a, 17b et 17c, lorsque la seconde voie de

circulation des gaz dans le dispositif de refroidissement 1 est activée par ouverture de la vanne 11.

Les tubes 16,17a, 17b et 17c sont maintenus à l'intérieur de 1'envie- loppe 2 du dispositif de refroidissement 1 par des coupelles 14a, 14b, 14c et 14d. Comme il est visible sur les figures 4C à 4F, les coupelles14a, 14b, 14c et 14d présentent la forme oblongue, par exemple elliptique, de la section transversale intérieure de 1'enveloppe métallique 2 du dispositif de refroidis- sement. Dans certains cas, suivant la place disponible sous le plancher du véhicule, on peut prévoir des formes plus complexes de la section transver- sale de 1'enveloppe et des coupelles. Chacune des coupelles, qui est réali- sée en tôle métallique comporte un bord rabattu à 90° par rapport au plan de la coupelle, par l'intermédiaire duquel la coupelle est fixée à l'intérieur de 1'enveloppe métallique 2 du dispositif de refroidissement 1, par sertissage et par soudage. Les coupelles 14a, 14b, 14c et 14d seront désignées comme coupelles intérieures.

De plus, t'extrémité axiale amont de 1'enveloppe métallique 2 est fer- mée par une coupelle extérieure amont 18 et l'extrémité axiale aval de l'en- veloppe 2 est fermée par une coupelle extérieure aval 20. Les coupelles extérieures 18 et 20, qui présentent une forme analogue aux coupelles inté- rieures et qui ont été représentées sur les figures 4A et 4B, respectivement, sont fixées par sertissage, suivant leur bord externe, sur le bord d'extrémité, respectivement amont et aval, de 1'enveloppe métallique 2.

La première coupelle intérieure 14a et la seconde coupelle intérieure 14b sont fixées à l'intérieur de 1'enveloppe métallique 2, dans une zone amont de 1'enveloppe métallique, c'est-à-dire proche de son extrémité amont fermée par la coupelle extérieure amont 18.

La troisième coupelle intérieure 14c et la quatrième coupelle inté- rieure 14d sont fixées à l'intérieur de 1'enveloppe métallique 2 du dispositif de refroidissement, dans une zone d'extrémité aval, c'est-à-dire proche de l'ex- trémité aval de 1'enveloppe métallique fermée par la coupelle extérieure aval 20.

Les coupelles extérieures et les coupelles intérieures sont fixées sur 1'enveloppe 2, dans des dispositions transversales, c'est-à-dire perpendicu-

laires à l'axe de 1'enveloppe cylindrique 2, toutes les coupelles étant ainsi parafées entre elles.

Les coupelles extérieures 18 et 20 et les coupelles intérieures 14a, 14b, 14c, 14d délimitent entre elles des collecteurs 15a, 15b, 15c et 15d de distribution des gaz d'échappement.

Le premier collecteur 15a est délimité entre la coupelle extérieure amont 18 et la première coupelle intérieure 14a.

Le second collecteur 15b est délimité entre la première coupelle inté- rieure 14a et la seconde coupelle intérieure 14b.

Le troisième collecteur 15c est délimité entre la troisième coupelle intérieure 15c et la quatrième coupelle intérieure 14d.

Enfin, le quatrième collecteur 15d est délimité entre la quatrième cou- pelle intérieure 14d et la coupelle extérieure aval 20 du dispositif de refroi- dissement.

Comme il est visible sur la figure 4A, la coupelle extérieure amont 18 est traversée par une ouverture 19 qui peut tre circulaire ou éventuellement oblongue, par exemple elliptique, dans laquelle est engagée et fixée par sertissage une extrémité de la conduite 4 d'arrivée de gaz d'échappement débouchant dans le premier collecteur 15a. De plus, la coupelle extérieure amont 18 est traversée par une ouverture 21 de passage de la tige de la soupape 11 de la vanne commandée.

La seconde coupelle extérieure, ou coupelle aval 20, est traversée par une ouverture 19', d'engagement et de fixation par sertissage d'une ex- trémité de la conduite d'évacuation 6 des gaz d'échappement débouchant dans le quatrième collecteur 15d.

Aussi bien le tube 4 d'arrivée des gaz d'échappement que le tube 6 d'évacuation des gaz d'échappement présentent une section transversale qui peut tre circulaire ou éventuellement oblongue, par exemple elliptique, qui s'ajuste parfaitement dans l'ouverture 19 ou 19'.

De manière générale, le tube 16 et les tubes 17a, 17b et 17c consti- tuant les voies de circulation des gaz d'échappement à l'intérieur de 1envie- loppe 2 du dispositif de refroidissement présentent également des formes

circulaires ou éventuellement oblongues, par exemple elliptique et sont ser- tis dans les ouvertures des coupelles.

Pour assurer la fixation des parties d'extrémité des tubes constituant les voies de circulation des gaz d'échappement du dispositif de refroidisse- ment, les coupelles intérieures 14a, 14b, 14c et 14d sont traversées par des ouvertures d'engagement des tubes par leur partie d'extrémité.

Comme il est visible sur les figures 4C à 4F, les quatre coupelles inté- rieures 14a, 14b, 14c et 14d comportent chacune une ouverture d'engage- ment et de fixation du tube 16 constituant le conduit unique de passage des gaz de la première voie de circulation.

La première, la seconde et la troisième coupelles intérieures 14a, 14b et 14c comportent chacune une ouverture de passage et de fixation du pre- mier tube 17a de la seconde voie de circulation 17.

La deuxième coupelle 14b et la troisième coupelle 14c comportent chacune une ouverture de passage et de fixation du second tube 17b de la seconde voie de circulation 17.

Les seconde, troisième et quatrième coupelles intérieures 14b, 14c et 14d sont traversées chacune par une ouverture de passage et de fixation d'une partie d'extrémité du troisième tube 17c de la seconde voie de circula- tion 17 des gaz d'échappement.

Les ouvertures 3 traversant la paroi latérale de 1'enveloppe en tôle métallique 2 du dispositif de refroidissement sont toutes situées dans une zone centrale de la paroi latérale, entre les coupelles 14b et 14c, c'est-à-dire entre le second collecteur 15b et le troisième collecteur 15c, la longueur dans la direction axiale de la zone centrale n'étant qu'un peu inférieure à la longueur totale de 1'enveloppe métallique 2, du fait que les collecteurs 15a, 15b, 15c et 15d présentent une faible longueur axiale.

Les parties d'extrémité amont et aval de la paroi latérale de 1envie- loppe métallique 2 sur lesquelles sont rapportées et fixées les coupelles ex- térieures et dans lesquelles sont fixées les coupelles intérieures ne com- portent aucune ouverture. En outre, le sertissage ou le soudage des cou- pelles et la fixation par sertissage des tubes des voies de circulation per- mettent d'assurer une fermeture totalement étanche des collecteurs 15a,

15b, 15c et 15d qui ne communiquent que par l'intermédiaire des tubes des voies de circulation.

Comme il est visible sur la figure 3 et les figures 4C à 4F, le tube 16 constituant le conduit unique de la première voie de circulation présente une section sensiblement plus petite que la section des tubes 17a, 17b, 17c de la seconde voie de circulation 17 des gaz d'échappement.

Le tube 16 de la première voie de circulation débouche à l'une de ses extrémités dans le premier collecteur 15a et sa seconde extrémité dans le quatrième collecteur 15d.

Le premier tube 17a de la seconde voie de circulation des gaz d'échappement débouche, à l'une de ses extrémités, dans le premier col- lecteur 15a et, à sa seconde extrémité, dans le troisième collecteur 15c.

Le second tube 17b de la seconde voie de circulation débouche, à l'une de ses extrémités, dans le second collecteur 15b et, à sa seconde ex- trémité, dans le troisième collecteur 15c.

Le troisième tube 17c de la seconde voie de circulation débouche, à l'une de ses extrémités dans le second collecteur 15b et, à sa seconde ex- trémité dans le quatrième collecteur 15d.

Pendant le fonctionnement de la ligne d'échappement 5, on mesure la température des gaz d'échappement, de préférence à la sortie de la pre- mière unité de dépollution 9 ou dans le collecteur de distribution du moteur 7. La température mesurée est comparée par l'unité de traitement électron- que 13 à une valeur de consigne.

Dans le cas où la température mesurée est supérieure à la valeur de consigne, par exemple dans le cas d'un fonctionnement du moteur à haut régime avec une sortie des gaz d'échappement à très haute température, le dispositif d'actionnement 12 de la vanne 11 est commandé par l'unité de traitement 13, dans le sens de l'ouverture de la vanne, c'est-à-dire, comme représenté sur la figure 2A, de telle manière que le clapet de la vanne soli- daire de la tige traversant la coupelle 18 soit éloigné de l'extrémité d'entrée du premier tube 17a de la seconde voie de circulation des gaz.

Les gaz d'échappement dont la circulation est figurée par les flèches 22 sont introduits dans le premier collecteur 15a par la conduite 4 d'arrivée des gaz d'échappement.

Du fait de la différence de section des tubes 17a et 16, le flux princi- pal de gaz d'échappement 22 pénètre et circule axialement dans le premier tube 17a de la seconde voie de circulation. Seul un flux très faible pratique- ment négligeable 22'de gaz d'échappement pénètre dans le tube 16 de la première voie de circulation, pour circuler axialement dans le tube 16 dont la sortie débouche dans le quatrième collecteur 15d.

Le flux principal 22 de gaz d'échappement circule dans la direction axiale du tube 17a dont la sortie débouche dans le troisième collecteur 15c.

Le troisième collecteur 15c assure le passage des gaz d'échappement pro- venant du premier tube 17a dans le second tube 17b, les gaz d'échappe- ment circulant alors dans le second tube 17b, dans la direction axiale du tube, dans le sens inverse du sens de circulation dans le tube 17a, c'est-à- dire de l'aval vers I'amont du dispositif de refroidissement. Les gaz d'échap- pement sortent du second tube 17b par son extrémité amont, dans le se- cond collecteur 15b qui assure la distribution des gaz d'échappement prove- nant du second tube 17b dans le troisième tube 17c de la seconde voie de circulation 17. Les gaz circulent dans le troisième tube 17c dans la direction axiale et dans le sens allant de l'amont vers I'aval, pour s'écouler à t'extré- mité aval du troisième tube 17c dans le quatrième collecteur 15d. Les gaz d'échappement du flux principal 22 et du flux secondaire 22'sont évacués par la conduite d'évacuation 6 en direction de la partie aval de la ligne d'échappement et du piège à NOx 10.

Les gaz d'échappement qui ont circulé principalement dans la pre- mière voie de circulation, à l'intérieur des tubes 17a, 17b, 17c dont la paroi externe est refroidie par de I'air traversant les ouvertures 3 et circulant par convection au contact des tubes dans 1enveloppe métallique 2 subissent un refroidissement intense, du fait que le trajet des gaz dans la seconde voie de circulation présente une longueur importante. Cette longueur est peu infé- rieure à trois fois la longueur de 1'enveloppe en tôle métallique 2 du dispositif de refroidissement, de sorte que la puissance thermique évacuée par I'air de

refroidissement circulant au contact des tubes peut tre élevée, par exemple de l'ordre de 15 kW, dans le cas d'un moteur dont les caractéristiques ont été données plus haut.

Dans le cas où la température mesurée par le capteur de température des gaz d'échappement du moteur est inférieure à la valeur de consigne, I'unité de traitement 13 transmet au dispositif d'actionnement 12 de la vanne 11 un ordre de fermeture, de sorte que le dispositif d'actionnement 12 as- sure un positionnement de la soupape de la vanne 11 en position d'obtura- tion de l'extrémité d'entrée du premier conduit 17a de la seconde voie de circulation, comme il est visible sur la figure 2B. Dans ce cas, les gaz d'échappement pénétrant dans le premier collecteur de distribution 15a ne peuvent s'écouler que dans le tube 16 constituant le conduit unique de la seconde voie de circulation. Les gaz d'échappement circulent à l'intérieur du tube 16, dans sa direction axiale, pour déboucher, à l'extrémité aval de sor- tie du tube 16, dans le quatrième collecteur de distribution 15d. Les gaz d'échappement sont alors évacués par la conduite d'évacuation 6 vers la partie aval 5"de la ligne d'échappement comportant le piège à NOx 10.

Pendant leur trajet de faible longueur à l'intérieur du tube 16, la longueur du tube 16 étant un peu inférieure à la longueur de 1'enveloppe 2, les gaz d'échappement ne sont que faiblement refroidis par I'air de refroidissement circulant au contact de la surface externe du tube 16.

Pour réduire encore l'effet de refroidissement du tube 16, il est possi- ble de déposer sur sa surface externe une couche d'isolation thermique.

Le dispositif de refroidissement suivant l'invention peut donc tre ac- tionné de manière automatique pour assurer soit un refroidissement intense des gaz d'échappement avec une évacuation d'une puissance thermique importante soit un faible refroidissement, avec une évacuation d'une puis- sance thermique faible.

Le dispositif de refroidissement suivant l'invention permet donc de faire fonctionner le piège à NOx dans de très bonnes conditions, quel que soit le régime de fonctionnement du moteur.

Les avantages obtenus en utilisant le dispositif de refroidissement sélectif suivant l'invention sont les suivants :

-en ce qui concerne le traitement des gaz dans la ligne d'échappe- ment, le dispositif suivant l'invention permet de rester dans la plage d'effica- cité du système de dépollution en amont duquel est placé le dispositif de refroidissement et de protéger les composants du système de dépollution contre des dégradations d'origine thermique ; -en ce qui concerne l'implantation du dispositif, ce dispositif est com- pact et peut tre facilement implanté dans un sous-plancher du véhicule automobile ; -en ce qui concerne la facilité et la fiabilité de la réalisation du dispo- sitif, on utilise des technologies habituelles dans le cas de la fabrication en série d'un composant pour ligne d'échappement. En particulier l'utilisation de tubes et de coupelles et leur assemblage par un procédé tel que le sertis- sage sont des techniques parfaitement maîtrisées et éprouvées pour obtenir des composants d'une ligne d'échappement présentant une bonne résis- tance mécanique et surtout une bonne résistance à la corrosion interne et externe.

Les différents éléments du dispositif de refroidissement suivant l'in- vention, à savoir les tubes, les coupelles et 1'enveloppe en tôle métallique peuvent tre réalisés en tout matériau pouvant tre facilement formé et as- semblé et présentant une bonne tenue à la corrosion à haute température par les gaz d'échappement et I'air de refroidissement. De tels matériaux peuvent tre par exemple de l'acier aluminé, de l'acier inoxydable ou un al- liage de nickel renfermant du chrome.

L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a été décrit.

C'est ainsi que la seconde voie de circulation des gaz d'échappement à l'intérieur du dispositif de refroidissement peut tre réalisée à partir d'un nombre de tubes quelconque disposés en parallèle à l'intérieur de 1'envie- loppe cylindrique en tôle métallique. La seule limitation au nombre de tubes permettant d'augmenter la longueur du parcours des gaz d'échappement est imposée par le nombre de tubes maximal qu'on peut fixer à l'intérieur de 1'enveloppe dont la section est limitée pour pouvoir loger le dispositif de re- froidissement sous le plancher du véhicule automobile. Les tubes constituant

le parcours des gaz d'échappement doivent présenter une section minimale et tre espacés les uns des autres dans la section de l'enveloppe métallique de manière à permettre la circulation de I'air pénétrant dans 1'enveloppe en tôle métallique par les ouvertures de sa paroi latérale et circulant par con- vection à l'intérieur de 1'enveloppe métallique au contact des tubes. On peut augmenter la capacité de refroidissement du dispositif en augmentant le nombre et le diamètre des trous traversant 1'enveloppe, ce qui a pour effet d'intensifier la circulation par convection de I'air autour des tubes.

De préférence, dans le cas d'un dispositif de refroidissement com- portant une seconde voie de circulation des gaz constituée par n tubes, on choisira n impair, de manière à assurer t'entrée et la sortie des gaz, respec- tivement par le côté amont et par le côté aval du dispositif de refroidisse- ment, sans élément de renvoi supplémentaire des gaz. Dans ce cas, la dis- tribution des gaz à l'intérieur de 1'enveloppe métallique du dispositif de re- froidissement peut tre assurée en réalisant n + 1 collecteurs à l'intérieur de t'enveloppe métallique, les collecteurs étant délimités par deux coupelles extérieures d'extrémité de 1'enveloppe métallique et par n + 1 coupelles inté- rieures.

Généralement, la première voie de circulation est constituée d'un seul conduit constitué par un tube rectiligne qui peut tre recouvert d'une couche externe d'isolation thermique.

On peut utiliser, pour faire passer les gaz d'échappement d'un tube au suivant, dans le sens du parcours des gaz, des collecteurs ayant des formes différentes de celles qui ont été décrites, ces collecteurs étant délimités par des parois différentes de coupelles. Comme indiqué plus haut, l'utilisation de coupelles permet de rester dans le cadre d'une fabrication classique d'un élément d'une ligne d'échappement de véhicule automobile. On peut égale- ment prévoir des coupelles complémentaires, par exemple pour améliorer la tenue mécanique du dispositif ; en particulier des coupelles complémentai- res peuvent tre utilisées pour assurer un meilleur maintien des conduits d'entrée et de sortie. II peut tre utile également d'adjoindre un ou plusieurs soufflets à un ou plusieurs tubes, pour compenser la dilatation thermique différentielle des tubes, ce qui améliore la tenue du dispositif. On pourrait

utiliser éventuellement des collecteurs ou des déflecteurs courbes joignant les extrémités des tubes à l'intérieur de l'enveloppe ou toute autre forme de collecteur ou de dispositif de déviation des gaz d'échappement.

L'enveloppe externe du dispositif peut tre réalisée par emboutissage, notamment en formant par emboutissage deux demi-coquilles qui sont en- suite assemblées.

Le dispositif d'aiguillage des gaz dans une voie de circulation ou dans l'autre, en fonction d'un paramètre thermique tel que la température des gaz d'échappement en amont du dispositif de refroidissement peut présenter une forme différente de celle qui a été décrite. Dans le cas de l'utilisation d'une vanne commandée par un moteur électrique ou un dispositif pneumatique ou hydraulique, le clapet de la vanne peut tre prévu pour fermer au moins une partie quelconque d'une voie de circulation. Le dispositif d'aiguillage peut également tre constitué par un ou plusieurs registres disposés dans un ou plusieurs collecteurs du dispositif de refroidissement permettant de diriger le gaz d'échappement vers l'une ou l'autre des voies de circulation.

De préférence, le dispositif de refroidissement suivant l'invention est disposé immédiatement en amont d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement tel qu'un système de dépollution.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas au refroidissement des gaz en amont d'un piège à NOx mais peut tre utilisée en amont de tout disposi- tif de dépollution dont il peut tre nécessaire de protéger les composants contre des chocs thermiques ou contre une haute température ou de régler les conditions de fonctionnement, dans une plage de température précise des gaz d'échappement.

L'invention s'applique à tout type de véhicule automobile comportant un dispositif de traitement des gaz d'échappement tel qu'un système de dé- pollution.