BR112019019964B1

BR112019019964B1 - Conjunto e métodos para dosagem de reagente de redução de nox com bocal de ângulo de aspersão variável

Info

Publication number: BR112019019964B1
Application number: BR112019019964-0A
Authority: BR
Inventors: Rajendra Ashok Kankarej; Vinay Kumar Joshi
Original assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2023-03-28
Also published as: US20180283247A1; DE112018001766T5; US10392987B2; US11047280B2; GB2604774A; GB2575376A; GB201913848D0; US20190323400A1; GB2575376B; CN110520222A; WO2018183318A1; GB2604774B; BR112019019964A2

Abstract

A presente invenção se refere a um conjunto e a métodos para dosagem de redutor de NOx que tem bocal com ângulo de aspersão variável, de acordo com várias modalidades, em que uma dosagem de redutor é calculada. Uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de um sistema de pós-tratamento e um período de atuação podem ser especificados. Com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, o conjunto de inserção de redutor pode ser colocado em um estado para liberação de redutor, de modo que uma dentre uma primeira matriz de portas de inserção de redutor e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor esteja em uma posição aberta. O formato do bocal com ângulo de aspersão variável pode definir diferentes níveis. Diferentes matrizes de portas de liberação de redutor podem ter características de operação variadas, como diâmetro, número de portas, tempo de atuação e/ou ângulo de liberação de reagente, e podem ser ativadas com base na pressão de fluxo de redutor e/ou na velocidade de fluxo de redutor.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO CORRELATO

[001] Este pedido reivindica prioridade sobre o pedido de patente US n° 15/473.106, depositado em 29 de março de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade e para múltiplas finalidades.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] O presente pedido se refere, de modo geral, ao campo de sistemas de pós-tratamento para motores de combustão interna.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Em motores de combustão interna, como motores a diesel, compostos de óxido de nitrogênio (NOx) podem ser emitidos no escape. Para reduzir emissões de NOx, um processo de redução catalítica seletiva (RCS) pode ser implementado para converter os compostos de NOx em compostos mais neutros, como nitrogênio diatômico e água, com o auxílio de um catalisador e um redutor. O catalisador pode ser incluído em uma câmara catalisadora de um sistema de escape, como aquela de um veículo ou de uma unidade de geração de energia. Um redutor, como amônia anidra, amônia aquosa ou ureia, pode ser tipicamente introduzido no fluxo de gás de escape antes da câmara catalisadora. Para introduzir o redutor no fluxo de gás de escape para o processo de RCS, o redutor é introduzido através de um módulo de dosagem (dosador), que pode aspergir o redutor em uma tubulação de escape do sistema de escape a montante da câmara catalisadora. O sistema de RCS pode incluir um ou mais sensores para monitorar as condições no sistema de escape.

SUMÁRIO

[004] As implementações descritas na presente invenção se referem a um conjunto e a métodos para inserção de reagente (FED, redutor), em particular um bocal com ângulo de aspersão variável, em que o ângulo de aspersão e a taxa de dosagem de reagente variam controlando-se o redutor que sai pelas portas de inserção de redutor especificadas em momentos especificados.

[005] Uma modalidade se refere a um bocal de aspersão de ângulo variável de um conjunto de inserção de redutor em um sistema de pós-tratamento de escape. O bocal inclui um envoltório externo que define um canal através dele. O envoltório externo inclui uma primeira matriz de portas de inserção de redutor fluidamente conectada ao canal e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor fluidamente conectada ao canal. Cada uma da primeira matriz de portas de inserção de redutor libera redutor do bocal em um primeiro ângulo que é diferente de um segundo ângulo no qual cada uma da segunda matriz de portas de inserção de redutor libera o redutor do bocal. O formato do bocal pode ser cônico. Em algumas implementações, o formato do bocal é cônico com degraus. O formato pode conter múltiplos níveis e, se o formato for cônico com degraus, cada degrau do formato cônico com degraus pode definir um nível. Um primeiro nível inclui a primeira matriz de portas de inserção de redutor e um segundo nível inclui a segunda matriz de portas de inserção de redutor. Pelo menos uma primeira porta da primeira matriz de portas de inserção de redutor tem um primeiro diâmetro que é diferente de um segundo diâmetro de pelo menos uma segunda porta da segunda matriz de portas de inserção de redutor. Em algumas implementações, o bocal inclui um primeiro segmento, um segundo segmento integrado ao envoltório externo, uma entrada de redutor e uma saída de redutor fluidamente acoplada à entrada de redutor através do canal. O primeiro segmento e o segundo segmento podem ter diâmetros internos iguais. O segundo segmento da caixa cilíndrica inclui uma primeira borda afunilada e uma segunda borda, e o segundo segmento da caixa cilíndrica é fixamente acoplado ao primeiro segmento ao longo da segunda borda.

[006] Outra modalidade se refere a um conjunto de inserção de redutor que inclui uma caixa. A caixa inclui um primeiro segmento e um segundo segmento. O segundo segmento é integrado a um envoltório externo e define um canal através dele. O envoltório externo inclui uma primeira matriz de portas de inserção de redutor fluidamente conectada ao canal e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor fluidamente conectada ao canal. Cada uma da primeira matriz de portas de inserção de redutor alterna entre uma primeira posição aberta e uma primeira posição fechada e cada uma da segunda matriz de portas de inserção de redutor alterna entre uma segunda posição aberta e uma segunda posição fechada. A caixa inclui uma entrada de redutor, uma saída de redutor fluidamente acoplada à entrada de redutor através do canal e um atuador disposto no primeiro segmento da caixa. Em algumas implementações, o conjunto de inserção de redutor inclui uma placa perfurada estacionária posicionada na caixa, um rotor posicionado na placa perfurada estacionária e um estator posicionado na caixa.

[007] Em algumas implementações, o conjunto de inserção de redutor inclui uma primeira rota de aspersão definida por um plano que compreende um eixo geométrico longitudinal da caixa. A primeira rota de aspersão conecta fluidamente uma primeira porta de inserção de redutor da primeira matriz de portas de inserção de redutor e o canal. O conjunto de inserção de redutor pode incluir adicionalmente uma segunda rota de aspersão definida pelo plano que compreende o eixo geométrico longitudinal da caixa, sendo que a segunda rota de aspersão conecta fluidamente uma segunda porta de inserção de redutor da segunda matriz de portas de inserção de redutor e o canal. Um primeiro ângulo formado pela primeira rota de aspersão e o eixo geométrico longitudinal é diferente de um segundo ângulo formado pela segunda rota de aspersão e pelo eixo geométrico longitudinal. O conjunto de inserção de redutor inclui um controlador de dosagem de redutor. O controlador de dosagem de redutor inclui um circuito de interface para acessar uma razão de conversão de NOx e um circuito de dosagem de NOx. O circuito de NOx executa as operações de calcular, com base pelo menos na razão de conversão de NOx, uma dosagem de redutor; especificar uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel de um sistema de pós-tratamento; especificar um período de atuação; e, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, direcionar a caixa para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor e a segunda matriz de portas de inserção de redutor. O circuito de dosagem de NOx executa as operações de definição da região de liberação de redutor com base em um valor de sinal eletrônico que codifica um parâmetro de desempenho. O circuito de interface executa as operações de receber o parâmetro de desempenho que inclui um valor que representa uma pressão de fluxo de redutor e receber um valor de entrada de sensor de pressão a partir de um sensor de pressão disposto em uma caixa do sistema de dosagem de redutor. O circuito de dosagem de NOx calcula a região de liberação de redutor com base pelo menos na pressão de fluxo de redutor e no valor recebido do sensor de pressão.

[008] O circuito de dosagem de NOx pode, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, calcular uma primeira trajetória ao longo da primeira rota de aspersão, que inclui selecionar a primeira rota de aspersão dentre uma pluralidade de primeiras rotas matriciais que conectam fluidamente uma primeira porta de inserção de redutor da primeira matriz de portas de inserção de redutor ao canal. O circuito de dosagem de NOx pode, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, calcular uma segunda trajetória ao longo da segunda rota de aspersão, que compreende selecionar a segunda rota de aspersão dentre uma pluralidade de segundas rotas matriciais que conectam fluidamente uma segunda porta de inserção de redutor da segunda matriz de portas de inserção de redutor ao canal. A região de liberação de redutor pode compreender uma primeira área de cobertura e uma segunda área de cobertura, e o circuito de dosagem de NOx pode executar as operações de definir uma primeira disposição que inclui a primeira rota de aspersão, de modo que a primeira área de cobertura seja definida pelo menos pela primeira rota de aspersão, definir uma segunda disposição que inclui a segunda rota de aspersão, de modo que a segunda área de cobertura seja definida pelo menos pela segunda rota de aspersão e direcionar um sistema de pós-tratamento de escape de diesel para ativar a segunda disposição subsequentemente à ativação da primeira disposição, de modo que cada porta na segunda rota de aspersão seja aberta após cada porta na primeira rota de aspersão ser aberta. Em algumas implementações, o circuito de dosagem de NOx executa as operações de avaliar uma largura de uma da primeira matriz de portas de inserção de redutor e selecionar uma da primeira matriz de portas de inserção de redutor para abertura, com base pelo menos na largura e na profundidade de penetração especificada.

[009] Outra modalidade se refere a um método que inclui receber, através de um circuito de interface de um controlador de dosagem de redutor, uma razão de conversão de NOx. Com base pelo menos na razão de conversão de NOx, um circuito de dosagem de NOx do controlador de dosagem de redutor calcula uma dosagem de redutor, especifica uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel de um sistema de pós-tratamento e especifica um período de atuação. Com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, o circuito de dosagem de NOx direciona um sistema de dosagem de redutor, que tem uma primeira matriz de portas de inserção de redutor e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor, para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor e a segunda matriz de portas de inserção de redutor. Em algumas implementações, o circuito de dosagem de NOx do controlador de dosagem de redutor efetua a atuação giratória do sistema de dosagem de redutor por meio do engate de um rotor posicionado em uma placa perfurada estacionária. A placa perfurada estacionária está posicionada em uma caixa do sistema de dosagem de redutor.

[010] Em algumas implementações, baseadas pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, uma primeira trajetória é calculada ao longo de uma primeira rota de aspersão. A primeira rota de aspersão é selecionada dentre uma pluralidade de primeiras rotas matriciais que conectam fluidamente uma primeira porta de inserção de redutor da primeira matriz de portas de inserção de redutor a um canal definido através de uma caixa. Com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, uma segunda trajetória é calculada ao longo de uma segunda rota de aspersão. A segunda rota de aspersão é selecionada dentre uma pluralidade de segundas rotas matriciais que conectam fluidamente uma segunda porta de inserção de redutor da segunda matriz de portas de inserção de redutor ao canal. A primeira trajetória e a segunda trajetória são definidas de modo que a primeira trajetória e a segunda trajetória estejam, cada uma, posicionadas em um plano que compreende um eixo geométrico longitudinal da caixa, de modo que um primeiro ângulo, formado pela primeira trajetória e pelo eixo geométrico longitudinal seja diferente de um segundo ângulo formado pela segunda trajetória e pelo eixo geométrico longitudinal.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[011] Os detalhes de uma ou mais implementações são apresentados nos desenhos em anexo e na descrição abaixo. Outros recursos, aspectos e vantagens da revelação se tornarão evidentes a partir da descrição, dos desenhos e das reivindicações, em que: a Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de pós- tratamento exemplificativo que compreende um sistema de liberação de redutor exemplificativo para um sistema de escape; a Figura 2A é uma vista em seção transversal esquemática de um conjunto exemplificativo para inserção de redutor que compreende um bocal com ângulo de aspersão variável em uma modalidade exemplificativa; a Figura 2B mostra vários modos de atuação de um aparelho para inserção de redutor, como abordado com referência às Figuras 2A, 5 e Figura 6; a Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático de um controlador de dosagem de redutor em uma modalidade exemplificativa, sendo que o controlador de dosagem de redutor exemplificativo compreende pelo menos um processador, uma memória, um circuito de interface e um circuito de dosagem de NOx; a Figura 4 mostra um método exemplificativo para liberar o redutor de NOx em um conjunto de inserção de redutor, de acordo com uma modalidade específica; a Figura 5 mostra um aparelho exemplificativo para inserção de redutor com atuação giratória, de acordo com uma modalidade exemplificativa; a Figura 6 mostra um outro aparelho exemplificativo para inserção de redutor com atuação giratória, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[012] Será reconhecido que algumas ou todas as figuras são representações esquemáticas para fins de ilustração. As figuras são fornecidas com o propósito de ilustrar uma ou mais implementações, com o entendimento explícito de que elas não serão usadas para limitar o escopo nem o significado das reivindicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[013] A seguir, abaixo, são apresentadas descrições mais detalhadas de vários conceitos relacionados a um conjunto e a métodos para inserção de redutor e implementações desses, em particular, um bocal com ângulo de aspersão variável, em que o ângulo de aspersão e a taxa de dosagem de redutor são variadas por meio do controle da saída de redutor por portas de inserção de redutor especificadas. Os vários conceitos apresentados acima e discutidos em maiores detalhes abaixo podem ser implementados de numerosas formas, devido ao fato de que os conceitos descritos não são limitados a nenhuma maneira específica de implementação. Os exemplos de implementações e aplicações específicas são fornecidos principalmente para propósitos ilustrativos.

Visão geral

[014] São fornecidos métodos, aparelho, conjuntos e/ou sistemas para melhorar certas características de desempenho de um sistema de pós-tratamento que inclui, por exemplo, dosagem de reagente e ângulo de aspersão em sistemas de pós- tratamento de escape com o uso de um redutor. Em particular, um conjunto de bocal é eletronicamente configurado para liberar o redutor em um ângulo de aspersão variável, e é possível usar um grupo de portas de aspersão em um momento em que um grau maior de precisão é necessário para controlar os depósitos de redutor. Um conjunto de liberação de redutor pode incluir um atuador de injeção única que compreende uma única armação, agulha, placa e outros componentes para agilizar o processo de fabricação do conjunto.

2. Visão geral do sistema de pós-tratamento

[015] A Figura 1 representa um sistema de pós-tratamento 100 que tem um sistema de liberação de redutor exemplificativo 110 para um sistema de escape 190. O sistema de pós-tratamento 100 inclui um filtro de partículas 102 (como um filtro de partículas para motores a diesel (FPMD)), o sistema de liberação de redutor 110, uma câmara ou um reator de decomposição 104, um catalisador de RCS 106 e um sensor 150.

[016] O filtro de partículas 102 é configurado para remover matéria particulada, como fuligem, do gás de escape que flui no sistema de escape 190. O filtro de partículas 102 inclui uma entrada, onde o gás de escape é recebido e uma saída, onde o gás de escape sai após filtrar substancialmente a matéria particulada do gás de escape e/ou converter a matéria particulada em dióxido de carbono.

[017] A câmara de decomposição 104 é configurada para converter um redutor, como ureia ou fluido de escape de diesel (FED), em amônia. A câmara de decomposição 104 inclui o sistema de liberação de redutor 110 que tem um módulo de dosagem 112 configurado para dosar o redutor na câmara de decomposição 104. Em algumas implementações, o redutor é inserido a montante do catalisador de RCS 106. As gotículas de redutor são submetidas, então, a processos de evaporação, termólise e hidrólise para formar amônia gasosa no sistema de escape 190. A câmara de decomposição 104 inclui uma entrada em comunicação fluida com o filtro de partículas 102 para receber o gás de escape que contém emissões de NOx e uma saída para que o gás de escape, emissões de NOx, amônia e/ou o redutor restante fluam para o catalisador de RCS 106.

[018] A câmara de decomposição 104 inclui o módulo de dosagem 112 montado na câmara de decomposição 104 de modo que o módulo de dosagem 112 possa dosar o redutor para os gases de escape que fluem no sistema de escape 190. O módulo de dosagem 112 pode incluir um isolante 114 interposto entre uma porção do módulo de dosagem 112 e a porção da câmara de decomposição 104 na qual o módulo de dosagem 112 está montado. O módulo de dosagem 112 é fluidamente acoplado a uma ou mais fontes de redutor 116. Em algumas implementações, uma bomba 118 é usada para pressurizar o redutor da fonte de redutor 116 para liberação no módulo de dosagem 112.

[019] O módulo de dosagem 112 e a bomba 118 também são acoplados elétrica ou comunicativamente a um controlador 120. O controlador 120 é configurado para controlar o módulo de dosagem 112 para dosar o redutor na câmara de decomposição 104. O controlador 120 pode ser também configurado para controlar a bomba 118. O controlador 120 pode incluir um microprocessador, um circuito integrado de aplicação específica ("ASIC" - application-specific integrated circuit), uma matriz de portas programável em campo ("FPGA" - field-programmable gate array), etc., ou combinações dos mesmos. O controlador 120 pode incluir memória que pode incluir, mas não se limita a, dispositivo de transmissão ou armazenamento eletrônico, óptico, magnético ou qualquer outro que tenha capacidade para fornecer instruções de programa a um processador, ASIC, FPGA, etc. A memória pode incluir um circuito integrado de memória, memória só de leitura programável eletricamente apagável ("EEPROM" - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), memória só de leitura programável apagável ("EPROM" - erasable programmable read only memory), memória flash ou qualquer outra memória adequada a partir da qual o controlador 120 pode ler as instruções. As instruções podem incluir código de qualquer linguagem de programação adequada.

[020] O catalisador de RCS 106 é configurado para auxiliar na redução de emissões de NOx acelerando-se um processo de redução de NOx entre a amônia e o NOx do gás de escape em nitrogênio diatômico, água e/ou dióxido de carbono. O catalisador de RCS 106 inclui entrada em comunicação fluida com a câmara de decomposição 104 a partir da qual o gás de escape e o redutor são recebidos e uma saída em comunicação fluida com uma extremidade do sistema de escape 190.

[021] O sistema de escape 190 pode incluir adicionalmente um catalisador de oxidação (por exemplo, um catalisador de oxidação de diesel (COD)) em comunicação fluida com o sistema de escape 190 (por exemplo, a jusante do catalisador de RCS 106 ou a montante do filtro de partículas 102) para oxidar hidrocarbonetos e monóxido de carbono no gás de escape.

[022] Em algumas implementações, o filtro de partículas 102 está posicionado a jusante da câmara de decomposição ou da tubulação de reator 104. Por exemplo, o filtro de partículas 102 e o catalisador de RCS 106 podem ser combinados em uma unidade única. Em algumas implementações, o módulo de dosagem 112 pode, por sua vez, estar posicionado a jusante de um turbocompressor ou a montante de um turbocompressor.

[023] O sensor 150 é acoplado ao sistema de escape 190 para detectar uma condição do gás de escape que flui através do sistema de escape 190. Em algumas implementações, o sensor 150 pode ter uma porção disposta no sistema de escape 190, como uma ponta do sensor 150 que pode estender-se até uma porção do sistema de escape 190. Em outras implementações, o sensor 150 pode receber gás de escape através de um outro conduto, como uma tubulação de amostra que se estende a partir do sistema de escape 190. Embora o sensor 150 seja mostrado posicionado a jusante do catalisador de RCS 106, deve-se compreender que o sensor 150 pode estar posicionado em qualquer outra posição do sistema de escape 190, inclusive a montante do filtro de partículas 102, no filtro de partículas 102, entre o filtro de partículas 102 e a câmara de decomposição 104, na câmara de decomposição 104, entre a câmara de decomposição 104 e o catalisador de RCS 106, no catalisador de RCS 106 ou a jusante do catalisador de RCS 106. Além disso, dois ou mais sensores 150 podem ser utilizados para detectar uma condição do gás de escape, como dois, três, quatro, cinco ou seis sensores 150, com cada sensor 150 localizado em uma das posições supracitadas do sistema de escape 190.

3. Implementações de conjunto e métodos para dosagem de reagente de redução de NOx com bocal de ângulo de aspersão variável

[024] A Figura 2A mostra uma vista em seção transversal esquemática de um conjunto exemplificativo 200 para inserção de redutor que compreende um bocal com ângulo de aspersão variável em uma modalidade exemplificativa. O conjunto 200 mostrado na Figura 2A compreende uma caixa 210 que compreende um primeiro segmento 212 e um segundo segmento 214. Em certas implementações, o primeiro segmento 212 compreende um revestimento de atuador 216, de modo que um atuador seja disposto na caixa 210. O segundo segmento 214 compreende um envoltório externo 234 que, em algumas implementações, é monolítico com a caixa 210.

[025] O atuador é implementado como qualquer mecanismo adequado para colocar o conjunto 200 em um estado para liberação de redutor, conforme descrito na presente invenção. Por exemplo, em algumas modalidades, o atuador é linear e pode compreender um solenoide 218, uma armação 220 e um êmbolo 222 mostrados na Figura 2A. Em outras modalidades, o atuador pode compreender um motor conforme mostrado, por exemplo, nas Figuras 5 e 6. Em ainda outras modalidades, o atuador é giratório e compreende um rotor e um estator posicionados na caixa 210, conforme mostrado, por exemplo, nas Figuras 5 e 6.

[026] O conjunto 200 compreende adicionalmente uma saída de redutor 224 e uma entrada de redutor 226. A saída de redutor 224 é acoplada fluidamente à entrada de redutor 226. Em algumas implementações, a saída de redutor 224 é acoplada fluidamente à entrada de redutor 226 através de um canal 228 definido pelo envoltório externo 234 através da caixa 210. Em algumas implementações, o canal 228 é definido através do primeiro segmento 212 da caixa 210. Em outras implementações, o canal 228 é definido através do segundo segmento 214 da caixa 210. Em ainda outras implementações, o canal 228 é definido através tanto do primeiro segmento 212 quanto do segundo segmento 214 da caixa 210.

[027] O segundo segmento 214 compreende uma primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor 232. A primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 e a segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 podem estar dispostas em níveis separados. Assim, em algumas implementações, um primeiro nível inclui a primeira matriz de portas de inserção de redutor 230, e um segundo nível inclui a segunda matriz de portas de inserção de redutor 232. Em algumas implementações, o formato do bocal é cônico com degraus, e cada degrau representa um respectivo nível. Em certas modalidades, cada porta na primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 é configurada para liberar o redutor em um ângulo que é diferente do ângulo no qual cada porta na segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 libera o redutor. Em algumas modalidades, o segundo segmento compreende uma terceira matriz de portas de inserção de redutor 236 disposta em ainda outro nível separado e configurada para liberar o redutor em um ângulo que é diferente de um ou de ambos os respectivos ângulos nos quais a primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 e a segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 liberam o redutor. Em algumas modalidades, cada porta na primeira matriz de portas de inserção de redutor 230, na segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 e na terceira matriz de portas de inserção de redutor 236 é configurada para omissão em uma posição fechada quando o conjunto 200 estiver em um estado inativo e transição para uma posição aberta para liberação de redutor em uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de um sistema de pós-tratamento quando o conjunto 200 estiver em um estado ativo. Em algumas implementações, a primeira matriz de portas de inserção de redutor 230, a segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 e a terceira matriz de portas de inserção de redutor 236 são definidas pelo envoltório externo 234.

[028] Na disposição mostrada na Figura 2A, a caixa 210 do conjunto 200 é cilíndrica, de modo que o primeiro segmento 212 e o segundo segmento 214, considerados aqui inclusivos do envoltório externo 234, tenham diâmetros aproximadamente iguais. Especificamente, em algumas modalidades, o raio de uma seção transversal circular do primeiro segmento 212, tomada em qualquer ponto do primeiro segmento 212, é igual ao raio de uma seção transversal circular obtida em qualquer ponto do segundo segmento 214. Em outras modalidades, o comprimento de cada segmento linear em uma seção transversal não circular do primeiro segmento 212, obtida em qualquer ponto do primeiro segmento 212, é igual ao comprimento de cada segmento linear correspondente em uma seção transversal não circular obtida em qualquer ponto do segundo segmento 214.

[029] Em algumas implementações, a caixa 210 do conjunto 200 é cônica, de modo que o segundo segmento 214 da caixa 210 compreenda uma primeira borda afunilada e uma segunda borda, e o segundo segmento 214 da caixa seja fixamente acoplado (monoliticamente) ao primeiro segmento 212 ao longo da segunda borda. Especificamente, em algumas modalidades, o raio de uma seção transversal circular do primeiro segmento 212, tomada em qualquer ponto do primeiro segmento 212, é maior que o raio de uma seção transversal circular obtida em qualquer ponto do segundo segmento 214. Em outras modalidades, o comprimento de pelo menos um segmento linear em uma seção transversal não circular do primeiro segmento 212, obtida em qualquer ponto do primeiro segmento 212, é maior que o comprimento do segmento linear correspondente em uma seção transversal não circular obtida em qualquer ponto do segundo segmento 214. Em ainda outras modalidades, o segundo segmento 214 da caixa 210 é cônico com degraus.

[030] A Figura 2B representa certos modos de atuação exemplificativos de um aparelho para inserção de redutor, como aquele abordado com relação à Figura 2A, Figura 5 e Figura 6. Conforme mostrado, a vista de topo 250 mostra o aparelho 200 da Figura 2, o aparelho 500 da Figura 5 ou o aparelho 600 da Figura 6. Os itens 252a, 252b, 254a, 254b, 256a e 256b representam três pares de portas de inserção de redutor em, por exemplo, uma placa de topo, sendo que cada par de portas de inserção de redutor é ativado de acordo com várias configurações. A vista de fundo 290 mostra os furos 258a e 258b. A configuração 260 mostra o primeiro par de portas de inserção de redutor 252a e 252b em, por exemplo, uma placa de fundo, em que as portas de inserção de redutor 252a e 252b são ativadas juntas como uma matriz de portas de inserção de redutor 275. A configuração 270 mostra que o segundo par de portas de inserção de redutor 254a e 254b é ativado junto como uma matriz de portas de inserção de redutor 285. A configuração 280 mostra que o terceiro par de portas de inserção de redutor 256a e 256b é ativado junto como uma matriz de portas de inserção de redutor 295. Em algumas modalidades, um primeiro canal é formado entre qualquer uma das portas de inserção de redutor 252a, 254a e 256a e o furo 285b, e um segundo canal é formado entre qualquer uma das portas de inserção de redutor 252b, 254b e 256b e o furo 285a, permitindo que o redutor passe por eles. Em algumas modalidades, quando uma porta de inserção de redutor é atuada, ela libera o redutor em um ângulo que é diferente dos ângulos das portas de inserção de redutor restantes. O ângulo é relativo ao eixo geométrico central 258.

[031] Em algumas modalidades, cada conjunto de pares de portas de inserção de redutor está posicionado em diferentes camadas mostradas na Figura 2A, de modo que, quando um par de portas de inserção de redutor estiver aberto, os pares restantes das portas de inserção de redutor estejam fechados. Em certas modalidades, o primeiro par de portas de inserção de redutor 252a e 252b compreende uma matriz interna de portas de inserção de redutor em relação ao centro 258 da configuração, conforme mostrado na vista de topo, de modo que a matriz interna de portas de inserção de redutor esteja mais próxima do centro 258 em comparação com outras portas de inserção de redutor. O segundo par de portas de inserção de redutor 254a e 254b compreende uma matriz média de portas de inserção de redutor em relação ao centro 258 da configuração, conforme mostrado na vista de topo. O terceiro par de portas de inserção de redutor 256a e 256b compreende uma matriz externa de portas de inserção de redutor em relação ao centro 258 da configuração, conforme mostrado na vista de topo, de modo que a matriz externa de portas de inserção de redutor esteja mais distante do centro 258 em comparação com outras portas de inserção de redutor. Em tais modalidades, as portas de inserção de redutor 252a, 252b, 254a, 254b, 256a e 256b são radialmente correspondentes (dispostas em pares), de modo que elas estejam aproximadamente equidistantes do ponto central 258. Em certas modalidades, as portas de inserção de redutor 252a, 252b, 254a, 254b, 256a e 256b são axialmente correspondentes, de modo que uma linha quase reta passe através de ambas as portas de inserção de redutor e o ponto central 258. Em algumas modalidades, quando uma matriz está aberta, outras matrizes de portas de inserção de redutor permanecem fechadas, de modo que apenas uma matriz de portas de inserção de redutor seja ativada por vez. Quando o conjunto 200 não é atuado, todas as matrizes de portas de inserção de redutor estão fechadas.

[032] A Figura 3 mostra um diagrama de blocos esquemático de um controlador de dosagem de redutor 300 em uma modalidade exemplificativa, sendo que o controlador de dosagem de redutor exemplificativo 300 compreende pelo menos um processador 310, uma memória 320, um circuito de interface 330 e um circuito de dosagem de NOx 340. O controlador de dosagem de redutor 300 é configurado conforme descrito em referência à Figura 4.

[033] A Figura 4 mostra um método exemplificativo para liberar o redutor de NOx em um conjunto de inserção de redutor, de acordo com uma modalidade específica. Em 401, é fornecida uma bomba. Em 402, é fornecida uma caixa (por exemplo, a caixa 210 da Figura 1). Em 404, é fornecido um atuador posicionado na caixa. Em 406, é fornecido um controlador de dosagem de redutor (por exemplo, o controlador de dosagem de redutor 300).

[034] Em 412, uma razão de conversão de NOx especificada é recebida pelo circuito de interface 330 do controlador de dosagem de redutor. Em algumas modalidades, o circuito de dosagem de NOx 340 do controlador de dosagem de redutor 300 é configurado para calcular, com base pelo menos na razão de conversão de NOx, uma dosagem de redutor (em 414), especificar uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel de um sistema de pós-tratamento (em 416), especificar um período de atuação (em 418) e, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, direcionar o conjunto 200 para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 e a segunda matriz de portas de inserção de redutor 232 (em 420). Em algumas modalidades, o controlador (mostrado em 300) controla a bomba 116 para fluxo constante de redutor durante os períodos de atuação e não atuação.

[035] Em algumas modalidades, o circuito de dosagem de NOx 340 é configurado adicionalmente para efetuar a atuação giratória do conjunto 200 direcionando-se o conjunto 200 para engatar um rotor posicionado em uma placa perfurada estacionária na caixa 210 do conjunto 200.

[036] Em algumas modalidades, o circuito de dosagem de NOx 340 é configurado adicionalmente para, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, calcular uma primeira trajetória ao longo de uma primeira rota de aspersão, que compreende selecionar a primeira rota de aspersão dentre uma pluralidade de primeiras rotas matriciais que conectam fluidamente uma primeira porta de inserção de redutor da primeira matriz de portas de inserção de redutor 230 e o canal 228. O circuito de dosagem de NOx 340 é configurado adicionalmente para, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, calcular uma segunda trajetória ao longo de uma segunda rota de aspersão, que compreende selecionar a segunda rota de aspersão dentre uma pluralidade de segundas rotas matriciais que conectam fluidamente uma segunda porta de inserção de redutor da segunda matriz de portas de inserção de redutor ao canal.

[037] Em algumas modalidades, a primeira trajetória e a segunda trajetória são definidas pelo circuito de dosagem de NOx, de modo que a primeira trajetória e a segunda trajetória estejam, cada uma, posicionadas em um plano que compreende um eixo geométrico longitudinal da caixa, de modo que um primeiro ângulo, formado pela primeira trajetória e pelo eixo geométrico longitudinal, seja diferente de um segundo ângulo formado pela segunda trajetória e pelo eixo geométrico longitudinal. Assim, é possível especificar diferentes ângulos de aspersão para alvejar precisamente uma área de cobertura especificada.

[038] Em algumas modalidades, o circuito de dosagem de NOx 340 é configurado adicionalmente para definir múltiplas regiões de liberação e múltiplas disposições correspondentes e ativar as disposições em diferentes pontos no tempo. Uma tal disposição pode compreender pelo menos uma trajetória e um parâmetro de desempenho. A trajetória é definida pelo circuito de dosagem de NOx 340 para efetuar o seguinte: (1) a trajetória é calculada, (2) as portas de injeção/inserção localizadas ao longo da trajetória são abertas e (3) o redutor é liberado. O parâmetro de desempenho usado pelo circuito de dosagem de NOx 340 para definir uma disposição pode compreender o seguinte em qualquer combinação adequada: um valor que representa um ângulo cônico de aspersão especificado, uma velocidade de fluxo de redutor ou uma pressão de fluxo de redutor. Uma lista não exclusiva de características configuráveis do conjunto 200 é apresentada abaixo. Sob a condição de baixa vazão de gás de escape de uma implementação exemplificativa, o grande ângulo de aspersão de redutor com baixa vazão, a pequena profundidade de penetração e a baixa velocidade ajudam a obter uma melhor mistura com gás de escape de baixa densidade e baixa velocidade de fluxo. Sob a condição de alta vazão de gás de escape de outra implementação exemplificativa, o pequeno ângulo de aspersão de redutor com alta vazão, a grande profundidade de penetração e a alta velocidade ajudam a obter uma melhor mistura com gás de escape de alta densidade e alta velocidade de fluxo.

[039] As Figuras 5 e 6 mostram modalidades exemplificativas adicionais com vários modos de atuação giratória. A Figura 5 mostra um aparelho exemplificativo 500 para inserção de redutor com atuação giratória, de acordo com uma modalidade exemplificativa. O aparelho 500 compreende uma caixa de redutor 503 que tem uma entrada de redutor 504 e uma saída de redutor 505. Em algumas modalidades, o orifício 506 permite a manutenção da pressão necessária para inserção de redutor. Em certas modalidades, o rotor 502 é operado através de um mecanismo de engrenagem 507. Em algumas modalidades, a atuação giratória é parte de uma disposição que compreende uma placa perfurada estacionária, como aquela descrita com referência à Figura 6, posicionada na caixa do aparelho 500, de modo que o rotor 502 esteja posicionado na placa perfurada estacionária. Em algumas modalidades, o atuador é operado pelo controlador de dosagem de redutor 300, mostrado na Figura 3, de modo que o controlador de dosagem de redutor 300 efetue a atuação giratória do conjunto 500 engatando-se o rotor 502. O aparelho 500 pode compreender adicionalmente um estator 501 que tem furos que correspondem a furos coincidentes do rotor 502. A estrutura pode compreender adicionalmente um motor 508 posicionado na caixa 509. A caixa 509 também pode abrigar um mecanismo de engrenagem.

[040] A Figura 6 mostra um outro aparelho exemplificativo 600 para inserção de redutor com atuação giratória, de acordo com uma modalidade exemplificativa. O aparelho 600 compreende uma caixa de aço 601 que tem uma entrada de redutor 602 e uma saída de redutor 603. O orifício 610 permite a manutenção da pressão necessária para inserção de redutor. Em algumas modalidades, a caixa inclui adicionalmente um conjunto de placas que inclui uma placa de topo 604, uma placa de rotor 605 e uma placa de bocal 606. Em algumas modalidades, a placa de topo 604 está posicionada adjacentemente à placa de rotor 605 e no topo dela, o que fornece suporte a um mecanismo de atuação giratória, como aquele descrito em referência à Figura 5. A placa de topo 604 suporta a placa de rotor 605 abrigando o rolamento. A placa de topo 604 também orienta o fluxo de redutor através dos furos em direção à placa de rotor 605. A placa de rotor pode ser acoplada de modo fixo ou removível à caixa 601. A placa de bocal 606 é uma estrutura tridimensional que define os furos 620a e 620b. O aparelho 600 é ativado através de uma engrenagem de transmissão 611 que é ativada por um motor 609. O motor 609 está posicionado na caixa de motor 607 e pode ser um motor elétrico.

[041] Embora este relatório descritivo contenha muitos detalhes de implementação específicos, estes não devem ser interpretados como limitações do escopo, ou do que pode ser reivindicado, mas sim como descrições de recursos específicos para implementações específicas. Certos recursos descritos neste relatório descritivo, no contexto de implementações separadas, podem também ser implementados em combinação com uma única implementação. Por outro lado, vários recursos descritos no contexto de uma implementação única também podem ser implementados em múltiplas implementações separadamente, ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora os recursos possam ser descritos acima como agindo em determinadas combinações e mesmo inicialmente reivindicadas dessa forma, um ou mais recursos de uma combinação reivindicada podem, em alguns casos, ser removidas da combinação, e a combinação reivindicada pode ser direcionada a uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.

[042] De modo similar, embora operações sejam mostradas nos desenhos em uma ordem específica, isso não deve ser entendido como exigência de que tais operações sejam executadas na ordem específica mostrada ou na ordem sequencial, ou que todas as operações ilustradas devem ser executadas, para obter resultados desejáveis. Em certas circunstâncias, a separação de vários componentes de sistema nas implementações descritas acima não deve ser entendida como exigência de tal separação em todas as implementações, e deve-se compreender que os componentes e sistemas descritos podem geralmente ser integrados em um produto único ou embalados em múltiplos produtos incorporados em meios tangíveis.

[043] O termo "controlador" abrange todos os tipos de aparelho, dispositivos e máquinas para processamento de dados, incluindo, a título de exemplo, um processador programável, um computador, um sistema em um circuito integrado ou em múltiplos circuitos integrados, uma porção de um processador programado ou combinações dos supracitados. O aparelho pode incluir circuitos lógicos de propósito especial, por exemplo uma FPGA ou um ASIC.

[044] O aparelho pode incluir também, em adição ao hardware, um código que cria um ambiente de execução para o programa de computador em questão, por exemplo, um código que constitui um firmware de processador, uma pilha de protocolo, um sistema de gerenciamento de base de dados, um sistema operacional, um ambiente de tempo de execução multiplataforma, uma máquina virtual, ou uma combinação de um ou mais dos mesmos. O aparelho e o ambiente de execução podem configurar várias infraestruturas de modelo de computação diferentes, como infraestruturas de computação distribuída e de computação em grade.

[045] Conforme utilizados na presente invenção, os termos "substancialmente" e termos similares se destinam a ter um significado amplo em harmonia com o uso comum e aceito pelos versados na técnica à qual o assunto desta revelação se refere. Os versados na técnica que revisam esta revelação devem entender que tais termos se destinam a possibilitar uma descrição de determinados recursos descritos e reivindicados sem restringir o escopo de tais recursos às faixas numéricas exatas fornecidas. Consequentemente, tais termos devem ser interpretados de modo que indiquem que modificações ou alterações insubstanciais ou inconsequentes da matéria descrita reivindicada são consideradas abrangidas pelo escopo da invenção, conforme citado nas reivindicações em anexo. Adicionalmente, deve-se considerar que limitações nas reivindicações não devem ser interpretadas como limitações de "meios mais função" sob o direito de patentes dos Estados Unidos da América no caso de o termo "meios" não ser usado nelas.

[046] O termo "acoplado" e similares, conforme usado na presente invenção, significa a união de dois componentes direta ou indiretamente um ao outro. Tal união pode ser estacionária (por exemplo, permanente) ou móvel (por exemplo, removível ou liberável). Tal união pode ser obtida com os dois componentes ou com os dois componentes e quaisquer componentes intermediários adicionais que são formados integralmente como um único corpo unitário uns com os outros ou com os dois componentes ou os dois componentes e quaisquer componentes intermediários adicionais fixados uns aos outros.

[047] Os termos "acoplado fluidamente", "em comunicação fluida" e similares, conforme usados na presente invenção, significam que os dois componentes ou objetos têm uma rota formada entre os dois componentes ou objetos na qual um fluido, como água, ar, redutor gasoso, amônia gasosa, etc., pode fluir, com ou sem componentes ou objetos intervenientes. Exemplos de acoplamentos fluidos ou configurações para possibilitar a comunicação fluida podem incluir tubulações, canais ou quaisquer outros componentes adequados para possibilitar o fluxo de um fluido de um componente ou objeto para o outro.

[048] É importante notar que a construção e a disposição do sistema mostrado nas várias implementações exemplificativas têm apenas caráter ilustrativo e não restritivo. É desejado que todas as mudanças e modificações que estão incluídas no espírito e/ou no escopo das implementações descritas sejam protegidas. Deve-se compreender que alguns recursos podem não ser necessários, e implementações que carecem dos vários recursos podem ser contempladas como inseridas no escopo do pedido, sendo o escopo definido pelas reivindicações a seguir. Durante a leitura das reivindicações, pretende-se que, quando palavras como "um", "uma", "pelo menos um" ou "pelo menos uma porção" forem usadas, não haja intenção de limitar a reivindicação a apenas um item, a menos que seja especificamente afirmado o contrário na reivindicação. Quando a linguagem "pelo menos uma porção" e/ou "uma porção" for usada, o item pode incluir uma porção e/ou o item inteiro, a menos que seja especificamente afirmado o contrário.

Claims

1. Bocal de um conjunto de inserção de redutor em um sistema de pós- tratamento de escape (100), o bocal CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um canal central (228); e um envoltório externo (234) que inclui uma superfície externa com uma forma de um cone truncado, o envoltório externo (234) compreendendo uma primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228) e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228); em que cada uma das portas de inserção de redutor da primeira matriz inclui uma primeira abertura e é configurada para inserir redutor do bocal em um primeiro ângulo e cada uma das portas de inserção de redutor da segunda matriz inclui uma segunda abertura e é configurada para inserir o redutor do bocal em um segundo ângulo que é diferente do primeiro ângulo; e em que as aberturas da primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) são dispostas em torno da superfície externa do envoltório externo (234) em uma primeira localização axial ao longo do envoltório externo (234), e as aberturas da segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) são dispostas em torno da superfície externa do envoltório externo (234) em uma segunda localização axial ao longo do envoltório externo (234) que é diferente da primeira localização axial.

2. Bocal, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um primeiro diâmetro de pelo menos uma primeira porta da primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) é diferente de um segundo diâmetro de pelo menos uma segunda porta da segunda matriz de portas de inserção de redutor (232).

3. Bocal, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o bocal compreende um alojamento (210) que compreende: um primeiro segmento (212), um segundo segmento (214) que compreende o envoltório externo (234), uma entrada de redutor (226), e uma saída de redutor (224) acoplada fluidamente à entrada de redutor (226) através do canal central (228); em que o primeiro segmento (212) e o segundo segmento (214) têm diâmetros internos iguais.

4. Bocal, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo segmento (214) do alojamento (210) compreende uma primeira borda afunilada e uma segunda borda, e em que o segundo segmento (214) do alojamento (210) está fixamente acoplado ao primeiro segmento (212) ao longo da segunda borda.

5. Conjunto de inserção de redutor, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um bocal que compreende: um canal central (228), e um envoltório externo (234) que inclui uma superfície externa, o envoltório externo (234) compreendendo uma primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228) e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228); em que cada uma das portas de inserção de redutor da primeira matriz inclui uma primeira abertura e é configurada para inserir redutor do bocal em um primeiro ângulo, e cada uma das portas de inserção de redutor da segunda matriz inclui uma segunda abertura e é configurada para inserir o redutor do bocal em um segundo ângulo que é diferente do primeiro ângulo; um elemento central localizado entre o canal central (228) e o envoltório externo (234), o elemento central compreendendo uma primeira matriz de canais de conexão e uma segunda matriz de canais de conexão; e um atuador que é controlável para fazer com que o elemento central se mova para (i) uma primeira posição, na qual a primeira matriz de canais de conexão está alinhada com a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) e o redutor é inserível pela primeira matriz de portas de inserção de redutor (230), mas a segunda matriz de canais de conexão não está alinhada com a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232), e (ii) uma segunda posição, na qual a segunda matriz de canais de conexão está alinhada com a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) e o redutor é inserível pela segunda matriz de portas de inserção de redutor (232), mas a primeira matriz de canais de conexão não está alinhada com a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230).

6. Conjunto de inserção de redutor, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador é um atuador giratório.

7. Conjunto de inserção de redutor, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende um controlador de dosagem de redutor (300) configurado para: acessar uma razão de conversão de NOx; calcular, com base pelo menos na razão de conversão de NOx, uma dosagem de redutor; especificar uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel de um sistema de pós-tratamento (100); especificar um período de atuação; e com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, controlar o atuador para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) e a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232).

8. Conjunto de inserção de redutor, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (120) é adicionalmente configurado para definir a região de liberação de redutor com base em um valor de sinal eletrônico que codifica um parâmetro de desempenho.

9. Conjunto de inserção de redutor, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (120) é adicionalmente configurado para: receber o parâmetro de desempenho que compreende um valor que representa uma pressão de fluxo de redutor; receber um valor de entrada de sensor de pressão a partir de um sensor de pressão disposto em um alojamento (210) do sistema de dosagem de redutor; e calcular a região de liberação de redutor com base pelo menos na pressão de fluxo de redutor e no valor de entrada de sensor de pressão.

10. Método para dosagem de redutor, sendo o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um sistema de dosagem de redutor que compreende uma primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor (232); receber, através de um circuito de interface de um controlador de dosagem de redutor (300), uma razão de conversão de NOx; com base pelo menos na razão de conversão de NOx, calcular, através de um circuito de dosagem de NOx (340) do controlador de dosagem de redutor (300), uma dosagem de redutor; especificar, através do circuito de dosagem de NOx (340) do controlador de dosagem de redutor (300), uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel de um sistema de pós-tratamento (100); especificar, através do circuito de dosagem de NOx (340) do controlador de dosagem de redutor (300), um período de atuação; e direcionar, através do circuito de dosagem de NOx (340) do controlador de dosagem de redutor (300), o sistema de dosagem de redutor para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) ou a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende efetuar, através do circuito de dosagem de NOx (340) do controlador de dosagem de redutor (300), uma atuação giratória do sistema de dosagem de redutor ao engatar um rotor posicionado em uma placa perfurada estacionária, a placa perfurada estacionária posicionada em um alojamento (210) do sistema de dosagem de redutor.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: determinar, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, uma primeira trajetória ao longo de uma primeira rota de aspersão, a primeira rota de aspersão selecionada dentre uma pluralidade de primeiras rotas matriciais que conectam fluidamente uma primeira porta de inserção de redutor na primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) a um canal central (228) definido através de um alojamento (210); e determinar, com base pelo menos na região de liberação de redutor e no período de atuação, uma segunda trajetória ao longo de uma segunda rota de aspersão, a segunda rota de aspersão selecionada dentre uma pluralidade de segundas rotas matriciais que conectam fluidamente uma segunda porta de inserção de redutor na segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) ao canal central (228); em que a primeira trajetória e a segunda trajetória, respectivamente, formam um primeiro ângulo e um segundo ângulo em relação a um eixo geométrico longitudinal do alojamento (210), o segundo ângulo diferente do primeiro ângulo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que especificar a região de liberação de redutor ou especificar o período de atuação adicionalmente compreende especificar um ângulo cônico de aspersão, uma velocidade de fluxo de redutor, uma pressão de fluxo de redutor, ou uma combinação dos mesmos.

14. Método para inserir redutor em um sistema de pós-tratamento de escape (100) em ângulos de injeção variáveis, sendo o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um sistema de dosagem de redutor compreendendo: um canal central (228) configurado para receber redutor, em que o canal central (228) é cercado por um envoltório externo (234) incluindo uma superfície externa com uma forma de um cone truncado; uma primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) no envoltório externo (234), a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) fluidamente conectada ao canal central (228); uma segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) no envoltório externo (234), a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) fluidamente conectada ao canal central (228); em que a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) inclui uma primeira abertura e é configurada para inserir redutor em um primeiro ângulo; em que a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) inclui uma segunda abertura e é configurada para inserir redutor em um segundo ângulo que é diferente do primeiro ângulo; em que as aberturas da primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) são dispostas em torno da superfície externa do envoltório externo (234) em uma primeira localização axial ao longo do envoltório externo (234), e as aberturas da segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) são dispostas em torno da superfície externa do envoltório externo (234) em uma segunda localização axial ao longo do envoltório externo (234) que é diferente da primeira localização axial, receber uma razão de conversão de NOx em um circuito de interface, e controlar o sistema de dosagem de redutor para abrir uma dentre a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) ou a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) com base na razão de conversão de NOx recebida no circuito de interface e nos parâmetros de entrada.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que os parâmetros de entrada incluem um valor representando um ângulo cônico de aspersão especificado, uma velocidade de fluxo de redutor, uma pressão de fluxo de redutor, ou uma combinação dos mesmos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de controlar o sistema de dosagem de redutor adicionalmente compreende: calcular uma dosagem de redutor com base na razão de conversão de NOx recebida; especificar uma região de liberação de redutor; e especificar um período de atuação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que um diâmetro de pelo menos uma primeira porta da primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) é diferente de um diâmetro de pelo menos uma segunda porta da segunda matriz de portas de inserção de redutor (232).

18. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende fornecer um alojamento (210), em que o alojamento (210) inclui um primeiro segmento (212), um segundo segmento (214) compreendendo o envoltório externo (234), uma entrada de redutor (226), e uma saída de redutor (224) fluidamente acoplada à entrada de redutor (226) através do canal central (228), em que os diâmetros internos do primeiro segmento (212) e do segundo segmento (214) são substancialmente iguais.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo segmento (214) do alojamento (210) compreende uma primeira borda afunilada e uma segunda borda, e em que o segundo segmento (214) do alojamento (210) está fixamente acoplado ao primeiro segmento (212) ao longo da segunda borda.

20. Método para inserir redutor, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer uma bomba (118) configurada para suprir redutor em uma pressão; fornecer um bocal fluidamente conectado à bomba (118) para receber o redutor e configurado para inserir o redutor em um sistema de pós-tratamento (100), o bocal compreendendo: um canal central (228), e um envoltório externo (234) que inclui uma superfície externa, o envoltório externo (234) compreendendo uma primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228) e uma segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) configurada para ser fluidamente conectada ao canal central (228); em que cada uma das portas de inserção de redutor da primeira matriz inclui uma primeira abertura e é configurada para inserir redutor do bocal em um primeiro ângulo, e cada uma das portas de inserção de redutor da segunda matriz inclui uma segunda abertura e é configurada para inserir o redutor do bocal em um segundo ângulo que é diferente do primeiro ângulo; fornecer um elemento central localizado entre o canal central (228) e o envoltório externo (234), o elemento central compreendendo uma primeira matriz de canais de conexão e uma segunda matriz de canais de conexão; e controlar um atuador para mover o elemento central para: (i) uma primeira posição, na qual a primeira matriz de canais de conexão está alinhada com a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230) e o redutor é inserível pela primeira matriz de portas de inserção de redutor (230), mas a segunda matriz de canais de conexão não está alinhada com a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232), e (ii) uma segunda posição, na qual a segunda matriz de canais de conexão está alinhada com a segunda matriz de portas de inserção de redutor (232) e o redutor é inserível pela segunda matriz de portas de inserção de redutor (232), mas a primeira matriz de canais de conexão não está alinhada com a primeira matriz de portas de inserção de redutor (230).

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador controlado para mover o elemento central é um atuador giratório.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que controlar o atuador para mover o elemento central é realizado por um controlador de dosagem de redutor (300), e em que controlar o atuador pelo controlador de dosagem de redutor (300) compreende: receber uma razão de conversão de NOx; calcular, com base na razão de conversão de NOx, uma dosagem de redutor; especificar uma região de liberação de redutor em uma área de corrente de escape de motor a diesel do sistema de pós-tratamento (100); e especificar um período de atuação.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende definir, através do controlador de dosagem de redutor (300), a região de liberação de redutor com base em um valor de sinal eletrônico que codifica um parâmetro de desempenho.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que o parâmetro de desempenho compreende um valor que representa um ângulo cônico de aspersão especificado, uma velocidade de fluxo de redutor, uma pressão de fluxo de redutor, ou uma combinação dos mesmos.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: receber o parâmetro de desempenho que compreende um valor que representa uma pressão de fluxo de redutor; receber um valor de entrada de sensor de pressão a partir de um sensor de pressão disposto em um alojamento (210) de um sistema de dosagem de redutor; e calcular a região de liberação de redutor com base pelo menos na pressão de fluxo de redutor e no valor de entrada de sensor de pressão.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que o alojamento (210) inclui um primeiro segmento (212), um segundo segmento (214) compreendendo o envoltório externo (234), uma entrada de redutor (226), e uma saída de redutor (224) fluidamente acoplada à entrada de redutor (226) através do canal central (228), em que os diâmetros internos do primeiro segmento (212) e do segundo segmento (214) são iguais.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo segmento (214) do alojamento (210) compreende uma primeira borda afunilada e uma segunda borda, e em que o segundo segmento (214) do alojamento (210) está fixamente acoplado ao primeiro segmento (212) ao longo da segunda borda.

28. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o bocal adicionalmente compreende uma placa de bocal (606) para formar o envoltório externo (234), em que a placa de bocal (606) tem três pares de furos em uma superfície de topo e um par de furos em uma superfície de fundo que forma três matrizes de portas de inserção de redutor que tem diferentes ângulos de inserção.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que o bocal adicionalmente compreende uma placa de rotor (605) e uma placa de topo (604) estando entre a placa de bocal (606) e o canal central (228), em que controlar o atuador compreende alinhar a placa de topo (604), a placa de rotor (605) e a placa de bocal (606) nas posições de rotação especificadas.