ES2240257T3 - Purificador de gases de escape. - Google Patents
Purificador de gases de escape.Info
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Abstract
Un purificador de gases de escape adaptado para quemar un componente no quemado contenido en gases de escape conectando un recorrido de introducción de aire (87) a un recorrido de gases de escape (43a) de un motor e instalando una válvula de control de aire (83) en el recorrido de introducción de aire para suministrar aire al recorrido de gases de escape abriendo la válvula de control de aire (83) abriendo la regulación de una pieza reguladora, donde al recibir información de reducción de ángulo de abertura/velocidad que notifica el movimiento desde un estado donde la velocidad del motor (Ne) excede de una velocidad umbral (E) o una abertura umbral (F) de una abertura del regulador (èth) excede de un lado totalmente abierto, a una región donde la velocidad del motor (Ne) está por debajo de la velocidad umbral (E) y la abertura del regulador (èth) está por debajo de la abertura umbral (F), dicha pieza reguladora cierra dicha válvula de control de aire (83) y se regula para mantener un estadocerrado durante una duración predeterminada (T1, T2), en la que se expulsa el componente no quemado en los gases de escape en el recorrido de gases de escape (43a), y para abrir dicha válvula de control de aire (83) después de dicha duración especificada (T1, T2), de manera que se evite la postcombustión, que es la combustión explosiva del componente no quemado.
Description
Purificador de gases de escape.
La presente invención se refiere a un purificador
de gases de escape más simple capaz de purificación exacta de gases
de escape y de prevención fiable de la aparición de
postcombustión.
Un purificador de gases de escape para oxidar un
componente no quemado contenido en gases de escape en un recorrido
de gases de escape suministrando aire secundario al recorrido de
gases de escape de un motor lo ejemplifica un "Purificador de
gases de escape para una motocicleta" descrito en la Publicación
de Patente japonesa número Nei. 5-340240.
La figura 6 de la publicación antes descrita
describe un purificador de gases de escape, en el que un filtro de
aire 85 (el número de referencia es el utilizado en la publicación
antes descrita) está conectado a una unidad de control 100, que
tiene una válvula de avance 105 y una válvula de corte 108, mediante
un segundo tubo 81b, la unidad de control 100 está conectada al
recorrido de gases de escape 37 del motor 17 mediante un tubo de
introducción de aire secundario 81, y la unidad de control 100 está
conectada a un tubo de entrada 45 del motor 17 mediante un tubo de
introducción de presión negativa 116.
Se suministra aire secundario desde el filtro de
aire 85 al interior del recorrido de gases de escape 37 mediante la
válvula de avance 105 de la unidad de control 100 por presión
negativa dentro del recorrido de gases de escape 37. Al decelerar,
la válvula de corte 108, que está normalmente abierta, situada en la
unidad de control 100, se cierra por la presión negativa dentro del
tubo de entrada 45, para parar el suministro de aire secundario al
recorrido de gases de escape 37, dando lugar finalmente a prevención
de la postcombustión.
Según la técnica antes descrita, la válvula de
corte 108 se cierra por la presión negativa dentro del tubo de
entrada 45 y por lo tanto, por ejemplo, en un motor donde una
relación de aire/combustible es ligeramente diferente para cada
velocidad del motor y abertura del regulador, puede suceder que la
velocidad del motor y las abertura del regulador establecidas a una
relación grande de aire/combustible (mezcla fina) produzca gran
presión negativa dentro del tubo de entrada 45, dificultando por lo
tanto la postcombustión y produciendo el cierre de la válvula de
corte 108. Esto evita la purificación de gases de escape. Por lo
tanto, el purificador de gases de escape antes descrito no permite
la purificación exacta de gases de escape.
Sin embargo, controlar la válvula de corte 108
demasiado finamente según la velocidad del motor y la abertura del
regulador hace que la estructura del purificador de gases de escape
sea sumamente compleja y costosa.
Además, por ejemplo, en caso de que la válvula
reguladora se abra bruscamente al decelerar, la presión negativa de
dentro del tubo de entrada 45 disminuye para abrir la válvula de
corte 108 dando lugar finalmente a suministro de aire secundario al
interior del recorrido de gases de escape 37.
Hasta que se abre la válvula reguladora antes
descrita, en el tubo de entrada 45, se introduce combustible desde
un carburador debido a gran presión negativa, la mezcla que es el
gas no quemado se convierte temporalmente en una mezcla densa en el
recorrido de gases de escape 37, y se produce postcombustión debido
al suministro de aire secundario. Por lo tanto, se puede ver que la
apertura y el cierre antes descritos de la válvula de corte 108 no
evitan perfectamente la postcombustión.
US-A-3863444
describe un purificador de gases de escape adaptado para quemar un
componente no quemado contenido en gases de escape conectando un
recorrido de introducción de aire a un recorrido de gases de escape
de un motor e instalando una válvula de control de aire en el
recorrido de introducción de aire para suministrar aire al recorrido
de gases de escape abriendo la válvula de control de aire abriendo
la regulación de una pieza reguladora, donde dicha pieza reguladora
cierra dicha válvula de control de aire y se regula para mantener un
estado cerrado durante una duración predeterminada mientras la
velocidad del motor está bajo carga ligera y condición de velocidad
baja.
Así, el objeto de la presente invención es
proporcionar un purificador de gases de escape más simple capaz de
purificación exacta de gases de escape y de prevención fiable de la
aparición de la postcombustión.
Para lograr el objeto antes descrito, según la
reivindicación 1, se facilita un purificador de gases de escape
adaptado para quemar un componente no quemado contenido en unos
gases de escape conectando un recorrido de introducción de aire a un
recorrido de gases de escape de un motor e instalando una válvula de
control de aire en el recorrido de introducción de aire para
suministrar aire al recorrido de gases de escape abriendo la válvula
de control de aire abriendo la regulación de una pieza reguladora,
donde al recibir información de reducción del ángulo de
abertura/velocidad que notifica el movimiento desde un estado donde
la velocidad del motor excede de una velocidad umbral o una abertura
umbral de una abertura del regulador excede de un lado totalmente
abierto, a una región donde la velocidad del motor está por debajo
de la velocidad umbral y la abertura del regulador está por debajo
de la abertura umbral, dicha pieza reguladora cierra dicha válvula
de control de aire y se regula para mantener un estado cerrado
durante una duración predeterminada, en el que se expulsa el
componente no quemado en los gases de escape en el recorrido de
gases de escape, y para abrir dicha válvula de control de aire
después de dicha duración especificada, de manera que se evite la
postcombustión, que es combustión explosiva del componente no
quemado.
El control de apertura y cierre de la válvula de
control de aire por la velocidad del motor y la abertura del
regulador permite al purificador de gases de escape de la presente
invención llevar a cabo con precisión la purificación de gases de
escape en comparación con un método convencional, por el que una
válvula instalada en el tubo de introducción de aire se somete a
control de apertura y cierre aplicando una presión negativa al tubo
de entrada.
Manteniendo el estado cerrado de la válvula
reguladora de aire durante la duración especificada, el componente
no quemado en los gases de escape en el recorrido de gases de escape
se expulsa durante la duración especificada.
Por esto, cuando la válvula reguladora de aire se
abre después de la duración especificada, se puede evitar
fiablemente la postcombustión, que es combustión explosiva del
componente no quemado.
El purificador de gases de escape según la
reivindicación 1 ejecuta control de cierre de la válvula de control
de aire a estado cerrado durante la duración especificada, al
recibir información de reducción de ángulo de abertura/velocidad que
notifica una transición de un estado donde la velocidad del motor
excede de la velocidad umbral o la abertura umbral de la abertura
del regulador excede del lado totalmente abierto, a una región donde
velocidad del motor está por debajo de una velocidad umbral y la
abertura del regulador está por debajo de la abertura umbral. Por lo
tanto, la apertura y el cierre de la válvula de control de aire se
controla según la velocidad del motor y las aberturas del regulador
y por lo tanto, en comparación con un método convencional, por el
que la válvula instalada en el tubo de introducción de aire se
somete a control de apertura y cierre aplicando la presión negativa
en el tubo de entrada, la purificación de gases de escape se realiza
con precisión.
El mantenimiento del estado de cierre de la
válvula reguladora de aire durante la duración especificada permite
la expulsión del componente no quemado contenido en los gases de
escape en el recorrido de gases de escape durante la duración
especificada. La válvula de control de aire se abre después de la
duración especificada; por lo tanto, se puede evitar fiablemente la
postcombustión, que es combustión explosiva del componente no
quemado.
Preferiblemente, cuando una información de
deceleración repentina notifica que una velocidad de deceleración,
cuando la velocidad del motor está disminuyendo, ha cambiado a una
velocidad de deceleración umbral o superior, dicha pieza reguladora
cierra dicha válvula de control y se regula a un estado cerrado
durante una duración especificada.
El purificador de gases de escape ejecuta control
de cierre de la válvula de control a un estado cerrado durante la
duración especificada, al recibir información, cuya información de
reducción de ángulo de abertura/velocidad informa acerca del
movimiento desde el estado en el que la velocidad del motor excede
de la velocidad umbral o la abertura umbral de la abertura del
regulador excede del lado totalmente abierto, a la región en la que
la velocidad del motor es una velocidad umbral o más baja y la
abertura del regulador es la abertura umbral o más baja y también la
información de deceleración repentina que informa acerca de la
velocidad de deceleración, a la reducción de la velocidad del motor,
cambiando a la velocidad de cambio umbral o superior. Por lo tanto,
en particular cuando la velocidad del motor cae bruscamente cuando
un vehículo decelera, mantener el estado cerrado de la válvula de
control de aire durante la duración especificada permite expulsar el
componente denso no quemado en el recorrido de gases de escape en la
duración especificada, y cuando la válvula de control de aire se
abre después de la duración especificada, la aparición de la
postcombustión se puede evitar fiablemente.
En particular, cuando la velocidad del motor cae
bruscamente cuando un vehículo está decelerando, mantener el estado
cerrado de la válvula reguladora de aire durante la duración
especificada permite expulsar el componente denso no quemado en el
recorrido de gases de escape durante la duración especificada, y
cuando la válvula de control de aire se abre después de la duración
especificada, se puede evitar fiablemente la aparición de la
postcombustión.
Preferiblemente, cuando la abertura del regulador
excede de la abertura umbral, dicha pieza reguladora lleva a cabo la
regulación de apertura y cierre de dicha válvula de control de aire
según solamente la velocidad del motor.
Cuando la abertura del regulador excede de la
abertura umbral, la purificación de gases de escape es una condición
relativamente buena quemando con un suministro de aire suficiente y
por lo tanto se logra purificación adicional de gases de escape
solamente por regulación de la velocidad del motor. Según esto, el
purificador de gases de escape puede ser más simple y más
barato.
El purificador de gases de escape ejecuta control
de apertura y cierre de la válvula de control de aire según la
velocidad del motor, cuando la abertura del regulador excede de la
abertura umbral. Cuando la abertura del regulador excede de la
abertura umbral, la purificación de gases de escape resulta una
condición relativamente buena quemando en un suministro de aire
suficiente y por lo tanto se logra purificación adicional de gases
de escape solamente por regulación de la velocidad del motor. Según
esto, el purificador de gases de escape 91 se puede simplificar más
para reducir el costo.
Una realización preferida de la presente
invención se describirá ahora a continuación en unión con los
dibujos anexos.
La figura 1 es una vista lateral de una
motocicleta, a la que se ha aplicado el purificador de gases de
escape según la presente invención.
La figura 2 es la vista lateral, en la que se han
ampliado partes esenciales de la motocicleta según la presente
invención.
La figura 3 es una vista en planta de la cámara
de entrada de aire y el filtro de aire de la motocicleta según la
presente invención.
La figura 4 es una vista que ilustra el
purificador de gases de escape según la presente invención.
La figura 5 es la vista lateral del motor,
ilustrando el purificador de gases de escape según la presente
invención.
La figura 6 es una vista de la figura 5, en la
dirección de la flecha 6.
La figura 7 es una vista en sección a lo largo de
la línea 7-7 de la figura 6.
La figura 8 es la vista en sección de la válvula
de control de aire secundario del purificador de gases de escape
según la presente invención.
La figura 9 es el gráfico que explica el control
de apertura y cierre de la válvula de control de aire secundario del
purificador de gases de escape según la presente invención.
La figura 10 es un gráfico que describe el
ejemplo de correlacionar el control de la válvula de control de aire
secundario del purificador de gases de escape según la presente
invención.
La figura 11 es el diagrama de flujo para
explicar el control de apertura y cierre de la válvula de control de
aire secundario del purificador de gases de escape según la presente
invención.
Los dibujos se deberán ver en la dirección de los
números de referencia.
La figura 1 es una vista lateral de una
motocicleta, a la que se aplica el purificador de gases de escape
según la presente invención; una motocicleta 10 es un vehículo tipo
scooter que tiene un tubo delantero 12 en un extremo delantero de un
bastidor de carrocería 11 que se extiende a lo largo de un eje
longitudinal del cuerpo, una horquilla delantera 13 y una rueda
delantera 14 están unidas de forma dirigible al tubo delantero 12,
un manillar 15 está instalado integralmente en una parte superior de
la horquilla delantera 13, una unidad de potencia 18 incluyendo el
motor 16 y un mecanismo de accionamiento 17 está instalada en una
parte trasera de bastidor de carrocería 11, una rueda trasera 21
está unida a un eje de salida del extremo trasero de la unidad de
potencia, un carburador 23 está conectado a la parte superior del
motor 16 mediante el tubo de entrada 22, un tubo de conexión 24 está
conectado al carburador 23, un filtro de aire 26 está conectado al
tubo de conexión 24 mediante una cámara de aspiración 25, un
compartimiento portaobjetos 27 para guardar un casco está unido al
bastidor de carrocería 11 situado en la parte superior del motor 16,
y un asiento 28 está situado en la parte superior del compartimiento
portaobjetos 27.
Aquí, 31 es un radiador para enfriar el motor 16
y 32 es una batería.
La figura 2 es la vista lateral en la que se ha
ampliado una parte esencial de la motocicleta según la presente
invención, mostrando un estado en el que el tubo de entrada 22, el
carburador 23, el tubo de conexión 24, la cámara de aspiración 25, y
el extremo delantero del filtro de aire 26 están situados en un
espacio entre el compartimiento portaobjetos 27 y la unidad de
potencia 18.
El número 41 es un eje oscilante, que oscila
contra el bastidor de carrocería 11, de la unidad de potencia 18
(consúltese la figura 1), el número 42 es un bloque de cilindros, el
número 43 es una culata de cilindro, y el número 44 es una cubierta
de culata.
En el compartimiento portaobjetos 27, la posición
de una parte inferior 27a se baja para aumentar todo lo posible la
capacidad de contención y se forma una parte rebajada 27b en la
parte inferior 27a para evitar la interferencia con el
carburador.
El carburador 23 y el tubo de conexión 24 están
conectados al tubo de conexión 24 y la cámara de aspiración 25 con
cintas 45 y 45, respectivamente.
La cámara de aspiración 25 tiene una altura igual
a la del tubo de conexión 24 en la vista lateral.
El filtro de aire 26 se forma en una forma cuyo
extremo inferior se monta en el extremo superior de la unidad de
potencia 18 para mejorar el aspecto unitario con la unidad de
potencia 18 dando lugar a un mejor aspecto externo.
La figura 3 es una vista en planta de la cámara
de aspiración y el filtro de aire de la motocicleta según la
presente invención. La cámara de aspiración incluye una parte
principal 51 de forma casi cuadrada en una vista en planta y una
parte de tubo de entrada 52, una parte de tubo de salida 53, y una
parte de tubo de salida de aire secundario 54, que comunican con el
interior de la parte principal 51, donde el filtro de aire 26 está
conectado a la parte de tubo de entrada 52 con la cinta 55 y el tubo
de conexión 24 está conectado a la parte de tubo de salida 53 con la
cinta 45.
La parte de tubo de salida de aire secundario 54
es una parte que suministra aire (a saber, aire secundario) para
oxidar HC (hidrocarbono), CO (monóxido de carbono) y NOx (compuestos
de nitrógeno) en el sistema de escape conectando con un sistema de
escape mediante un tubo (los detalles se mencionan en la figura
4.
El filtro de aire 26 incluye una carcasa de
filtro de aire 61, un elemento de filtro de aire 62 montado en una
cara de abertura de la carcasa de filtro de aire 61, una cubierta de
carcasa 63 montada en la carcasa de filtro de aire 61 para cubrir el
elemento de filtro de aire 62, un orificio de aspiración 64 montado
en la cubierta de carcasa 63, un tubo de suministro de aire 65
montado en la carcasa de filtro de aire 61 para suministrar aire al
carburador 23 (consúltese la figura 2).
El número 61b es una parte de montaje de cámara
instalada en la carcasa de filtro de aire 61 para montar la parte de
tubo de entrada 52, 67 es un lado sucio formado por el elemento de
filtro de aire 62 y la cubierta de carcasa 6-3, y 68
es un lado limpio formado por la carcasa de filtro de aire 61 y el
elemento de filtro de aire 62.
La figura 4 es una vista que ilustra el
purificador de gases de escape según la presente invención.
En la figura 4, el número 43a es un orificio de
escape con el recorrido de gases de escape instalado en una culata
de cilindro, el número 81 es un tubo de escape montado en la culata
de cilindro 43, el número 82 es una válvula de avance montada en la
cubierta de culata 44, el número 83 es una válvula de control de
aire secundario tomada como la válvula reguladora de aire, el número
84 es un primer recorrido de aire secundario, el número 85 es un
segundo recorrido de aire secundario, y el número 86 es un recorrido
de culata de cilindro.
El primer recorrido de aire secundario 84 antes
descrito, el segundo recorrido de aire secundario 85, y el recorrido
de culata de cilindro 86 constituyen un recorrido de introducción de
aire secundario 87 tomado como el recorrido de introducción de
aire.
El número 88 es un sensor de abertura del
regulador montado en el carburador para detectar la abertura del
regulador, el número 89 es un sensor de velocidad instalado
alrededor de un cigüeñal para detectar la velocidad del motor, el
número 90 es una unidad de control tomada como una parte de control
que realiza el control de apertura y cierre de la válvula de control
de aire secundario 83 enviando una señal de apertura/cierre KH a la
válvula de control de aire secundario 83 en base a una señal de
abertura del regulador TS procedente del sensor de abertura del
regulador 88 y una señal de velocidad del motor NS procedente de un
sensor de velocidad 89.
El purificador de gases de escape 91 según la
presente invención es un dispositivo incluyendo la parte de tubo de
salida de aire secundario 54, la válvula de control de aire
secundario 83, el segundo recorrido de aire secundario 85, la
válvula de avance 82, el recorrido de culata de cilindro 86, el
sensor de abertura del regulador 88, el sensor de velocidad 89, y
una unidad de control 90.
Cuando se pone en funcionamiento el motor 16, en
caso de que la válvula de control de aire secundario 83 se haya
abierto, el aire en la cámara de aspiración 25 se mueve desde la
parte de tubo de salida de aire secundario 54 a la válvula de
control de aire secundario 83 mediante el primer recorrido de aire
secundario 84 debido a la presión negativa al fluctuar la presión en
el orificio de escape 43a.
Además, el aire se mueve desde la válvula de
control de aire secundario 83 a la válvula de avance 82 abierta por
la presión negativa antes descrita mediante el segundo recorrido de
aire secundario 85 y fluye en el orificio de escape 43a y el tubo de
escape 81 mediante el recorrido de culata de cilindro 86 que pasa
por la válvula de avance 82.
Y HC, Co, NOx y análogos se oxidan en el orificio
de escape 43a y el tubo de escape 81 para lograr la purificación de
gases de escape.
La figura 5 es una vista lateral del motor,
ilustrando el purificador de gases de escape según la presente
invención y la figura 2 es una vista lateral de un lado opuesto del
motor 16 representado en la figura 2.
En el motor 16, la válvula de control de aire
secundario 83 está montada en la cara lateral de la culata de
cilindro 43.
Aquí, los números 83a y 83b son un orificio de
aspiración de aire y un orificio de descarga de aire,
respectivamente, de la válvula de control de aire secundario 83, el
número 93 es una bomba de agua, y el número 94 es un termostato.
La figura 6 es una vista de la figura 5, en la
dirección de la flecha 6, y muestra una parte sobresaliente 43d
preparada en la cara lateral de la culata de cilindro 43 y la
válvula de control de aire secundario 83 y el termostato 94 montado
en la parte sobresaliente 43d mediante apriete con un perno 102.
Específicamente, un soporte en forma de chapa
fina 103 está montado en la válvula de control de aire secundario
83, el soporte 103 se pone entre amortiguadores de caucho 104 y 105
(los amortiguadores de caucho 104 y 105 son integrales), y un
soporte en forma de manivela 106 se aprieta junto con este soporte
103 y amortiguadores de caucho 104 y 105 por el perno 107 y una
tuerca 108 fijada al soporte 106.
Además, también se muestra que el soporte 111 se
monta en el termostato 94, y el soporte 111 y el soporte antes
descrito 106 se montan en la parte sobresaliente 43d con el perno
102.
La figura 7 es una vista en sección de la línea
7-7 de la figura 6.
La válvula de avance 82 incluye una parte de
entrada de aire 82a, una chapa de avance en forma de chapa fina 82b
que tiene elasticidad, un tope 82c que regula las aberturas de la
chapa de avance 82b, y una parte base 82d para fijar la chapa de
avance 82b y el tope 82c con un tornillo 112.
Aquí, el número 43e es un agujero de descarga de
aire secundario hecho en la culata de cilindro 43 (consúltese la
figura 5), cuyo extremo se abre en el orificio de escape 43a, el
número 44d es una parte rebajada, en la que está montada la válvula
de avance 82, en la cubierta de culata 44, el número 44e es un
agujero de comunicación, cuyo extremo se abre en la parte rebajada
44d de la cubierta de culata 44, conectado al agujero de descarga de
aire secundario 43e de la culata de cilindro 43, y el número 44f es
el extremo de la cubierta de culata 44 en el lado de la culata de
cilindro 43.
El agujero de descarga antes descrito 43e y el
agujero de comunicación 44e constituyen el recorrido de culata de
cilindro 86 representado en la figura 4.
La figura 8 es una vista en sección de la válvula
de control de aire secundario del purificador de gases de escape
según la presente invención. La válvula de control de aire
secundario 83 es una válvula de solenoide e incluye un cuerpo
principal de válvula 121 y una parte de accionamiento 122 para
accionar el cuerpo principal de válvula 121.
El cuerpo principal de válvula 121 incluye una
carcasa de válvula 124, un agujero de recorrido de aire 125 hecho en
la carcasa de válvula 124, una parte de asiento de válvula 126
formada en la carcasa de válvula 124, un cuerpo de válvula 127 para
cerrar el agujero de recorrido de aire 125 asentando en la parte de
asiento de válvula 126, un muelle helicoidal 128 para empujar el
cuerpo de válvula 127 al lado de abertura, un vástago de válvula 131
montado en el cuerpo de válvula 127, y un émbolo instalado en la
parte de extremo del vástago de válvula 131, 135. Los números 136 y
137 son juntas tóricas y 138 es una cubierta de la carcasa de
válvula 124.
El orificio de aspiración de aire antes descrito
83a y el orificio de descarga de aire 83b son los montados en ambos
extremos del agujero de recorrido de aire 125.
La parte de accionamiento 122 incluye una bobina
142 que tiene un arrollamiento 141, un núcleo 144 que funciona como
un eje de la bobina, fijado al interior de la parte de cilindro 143,
una carcasa de bobina en la que está alojada la bobina, una junta
estanca 146 para cerrar la parte de extremo de la carcasa de bobina
145, hilos conductores 147 y 148 para electrificar el arrollamiento
141, una abrazadera 151 para unir estos hilos conductores 147 y 148,
un tapón 152 que cubre la carcasa de bobina 145, junta estanca 146,
e hilos conductores 147 y 148, y una abrazadera 151. El número 153
es una chapa grande, que se monta en la parte de extremo del tapón
152 e instala en una parte de conexión en el cuerpo principal de
válvula 121, el número 154 es una chapa pequeña montada en la parte
de extremo del núcleo 144, y 155 es una junta tórica.
La válvula de control de aire secundario 83 está,
en el caso de no aplicación de un voltaje al arrollamiento 141, en
el estado abierto como se representa en la figura. Cuando se aplica
voltaje al arrollamiento 141, el núcleo 144 atrae el émbolo 132
introducido de forma móvil en el cilindro 143 para asentar el cuerpo
de válvula 127 en la parte de asiento de válvula 126 mediante el
vástago de válvula 131 y finalmente la válvula de control de aire
secundario 83 se cierra.
Como se ha descrito anteriormente, la válvula de
control de aire secundario 83 conmuta entre dos estados, totalmente
abierto y totalmente cerrado. Sin embargo, con la válvula de control
de aire secundario 83, la aplicación de un voltaje de pulso al
arrollamiento 141 permite poner un rango de abertura de la válvula
de control entre un estado completamente abierto y un estado
completamente cerrado cambiando un factor de trabajo de pulso
(relación de trabajo) del voltaje de pulso en un rango entre 0% a
100% para repetir los estados totalmente abierto y totalmente
cerrado.
Por ejemplo, el factor de trabajo de pulso 0 (%)
expresa totalmente abierto, el factor de trabajo de pulso 100 (%)
expresa totalmente cerrado, y el factor de trabajo de pulso 25 (%)
significa una abertura de tres cuartos.
La figura 9 es un gráfico que describe el control
de apertura y cierre de la válvula de control de aire secundario del
purificador de gases de escape según la presente invención; los ejes
de ordenadas y abscisas representan las aberturas del regulador
\thetath (la unidad es %) y la velocidad del motor Ne (la unidad
es rpm), respectivamente.
Si se considera que una zona A es la región en la
que la velocidad del motor Ne es una velocidad establecida del motor
E (rpm) o menos como la velocidad umbral y la abertura del regulador
\thetath (la unidad es %) es una abertura establecida del
regulador F (%) o menos como la abertura umbral, la zona A es una
región en la que la válvula de control de aire secundario 83
(después, simplemente "válvula de control") se conmuta al
estado abierto.
La razón por la que la zona A se conmuta al
estado abierto es que la zona A es una región más frecuentemente
utilizada en conducción de coches y la mezcla suministrada del
carburador es densa haciendo más grande el componente no quemado en
el recorrido de gases de escape y por lo tanto la purificación de
gases de escape es esencial.
Por otra parte, si se supone que una zona B es la
región en la que la velocidad del motor Ne excede de la velocidad
establecida del motor E (rpm) y es hasta Nmax (rpm), que es la
velocidad máxima del motor, y la abertura del regulador \thetath
es la abertura establecida del regulador F (%) o menos, la zona B es
la región en la que la válvula de control se conmuta al estado
cerrado.
La razón por la que la zona B se conmuta al
estado cerrado es que la mezcla suministrada desde el carburador se
hace fina haciendo más pequeño el componente no quemado que fluye en
el recorrido de gases de escape.
Además, si se supone que una zona C es la región
distinta de las zonas A y la zona B; en otros términos, la región en
la que la velocidad del motor Ne está en el rango de entre 0 y N max
(rpm) y la abertura del regulador \thetath es la región en la que
la abertura establecida del regulador F (%) es hasta 100%
(totalmente abierto), la zona C es la región en la que las
operaciones de abertura y cierre de la válvula de control se
realizan por un control de correlación según la velocidad del motor.
El control de correlación se describirá con detalle en la figura
10.
La razón por la que las operaciones de abertura y
cierre de la válvula de control se realizan según la velocidad del
motor en la zona C es que en la zona C una mayor abertura del
regulador produce un estado relativamente bueno de la purificación
de gases de escape mediante combustión por suministro de aire
suficiente, y así las operaciones de abertura y cierre de la válvula
de control se realizan solamente según la velocidad del motor,
permitiendo así que los gases de escape se purifiquen más.
Cuando un coche decelera bruscamente, la
velocidad del motor disminuye y también disminuye la abertura del
regulador, y así la presión negativa para entrada de aire aumenta en
un flujo descendente de la válvula reguladora para tomar el
combustible del carburador y la mezcla resulta densa, lo que da
lugar a aumento del contenido del componente no quemado, que no se
ha quemado en una cámara de combustión, y por lo tanto sale en el
recorrido de gases de escape.
Cuando se suministra aire secundario al
componente no quemado, se produce combustión explosiva, es decir,
postcombustión, produciendo ruido y daño del tubo de escape y del
silenciador y por lo tanto el control siguiente lo realiza la unidad
de control del purificador de gases de escape según la presente
invención: la válvula de control se conmuta una vez al estado
cerrado durante la deceleración repentina y el estado cerrado se
mantiene durante una duración predeterminada.
Específicamente, el control es aquel por el que,
durante una transición de la zona B a la zona A representada por una
flecha (1) y durante una transición de la zona C a la zona A
representada por una flecha (2), la válvula de control se conmuta al
estado
\hbox{cerrado,} el estado cerrado se mantiene
durante la duración especificada (en caso de la flecha (1), un
tiempo T1, y en caso de la flecha (2), un tiempo T2).
El control en el caso antes descrito de la flecha
(1) y el caso de la flecha (2) se denominan control de retardo (1) y
control de retardo (2).
Además, para determinar la deceleración
repentina, la velocidad de cambio G de la velocidad establecida del
motor, a saber, un cambio H (deducción) de la velocidad del motor en
una unidad de tiempo J, se adopta para determinar si llevar a cabo
control de retardo (1) y control de retardo (2) en el caso de que la
tasa de cambio de la velocidad del motor \DeltaNe en la transición
de la flecha (1) y flecha (2) sea superior a la tasa de cambio G de
la velocidad establecida del motor.
La figura 10 es un gráfico que ilustra un ejemplo
de control de correlación de la válvula de control de aire
secundario del purificador de gases de escape según la presente
invención. Los ejes de ordenadas y abscisas representan las
aberturas del regulador \thetath (la unidad es %) y la velocidad
del motor Ne (la unidad es rpm), respectivamente.
En el rango de la velocidad del motor Ne de 0 a
N1 (rpm) la abertura de la válvula de control \alpha es 100%
(completamente abierta), en el rango de la velocidad del motor Ne de
N1 a N2 (rpm) la abertura de válvula de control \alpha es C2 (%),
en el rango de la velocidad del motor Ne de N2 a N3 (rpm) la
abertura de válvula de control \alpha es C1 (%), y en el rango de
la velocidad del motor Ne de N3 a Nmax (rpm) la abertura de válvula
de control \alpha es 100% (completamente abierta).
Como se ha descrito anteriormente, en la zona C
descrita en la figura 9, la válvula de control se abre solamente
según la velocidad del motor Ne.
Como se ha explicado en las figuras 4, 9 y 10
antes descritas, la presente invención es el purificador de gases de
escape 91 adoptado para conectar el recorrido de introducción de
aire secundario 87 al orificio de escape 43a del motor 16, poner la
válvula de control de aire secundario 83 en el recorrido de
introducción de aire secundario 87, y abrir la válvula de control de
aire secundario 83 por el control de apertura y cierre de la unidad
de control 90 para suministrar aire secundario al orificio de escape
43a permitiendo finalmente la combustión del componente no quemado
contenido en los gases de escape, donde la unidad de control 90, la
válvula de control de aire secundario 83 se somete a control de
apertura y cierre según la velocidad del motor Ne cuando la abertura
del regulador \thetath excede de la abertura establecida del
regulador F.
Cuando la abertura del regulador \thetath
excede de la abertura establecida del regulador F, la purificación
de gases de escape resulta relativamente buena por combustión con un
suministro de aire suficiente y por lo tanto se logra purificación
adicional de gases de escape solamente por regulación de la
velocidad del motor Ne.
Según esto, el purificador de gases de escape 91
se puede simplificar más para reducir el costo.
La figura 11 es un diagrama de flujo para
explicar el control de apertura y cierre de la válvula de control de
aire secundario del purificador de gases de escape según la presente
invención. Para referencia, STxx representa un número de paso.
ST01: Girar la válvula de control a estado
completamente abierto.
ST02: Determinar si la abertura del regulador
\thetath es pequeña o igual en comparación con la abertura
establecida del regulador F.
Si no es \thetath \leq F (NO), ir a ST09.
(Después de ST09, el control de apertura y cierre se realiza en la
zona C (consúltese la figura 9))
Si es \thetath \leq F (SÍ), ir a ST03.
ST03: Determinar si la velocidad del motor Ne es
mayor o no que la velocidad establecida del motor E.
Si no es Ne > E (NO), volver a ST02.
Si es Ne > E (SÍ), ir a ST04. (A continuación,
el control de apertura y cierre se realiza en la zona B (consúltese
la figura 9)).
ST04: Girar la válvula de control al estado
totalmente cerrado.
ST05: Determinar si la velocidad de cambio
\DeltaNe de la velocidad del motor en deceleración es mayor o
igual que la velocidad de cambio G de la velocidad establecida del
motor.
Si no es \DeltaNE \geq G (NO), volver a
ST02.
Si es \DeltaNE \geq G (SÍ) ir a ST06.
ST06: Determinar si la velocidad del motor Ne es
menor o igual en comparación con la velocidad establecida del motor
E.
Si no es Ne \leq E (NO), volver a ST02.
Si es Ne \leq (SÍ), ir a ST07.
ST07: Ejecutar control de retardo (1). En otros
términos, durante el tiempo T1, mantener la válvula de control en
estado completamente abierto.
ST08: Abrir completamente la válvula de
control.
ST09: Ejecutar el control de correlación
representado en la figura 10 según la velocidad del motor.
ST10: Determinar si la velocidad de cambio
\DeltaNe de la velocidad del motor en deceleración es mayor o
igual a la velocidad de cambio G de la velocidad establecida del
motor.
Si no es \DeltaNe \geq G (NO), volver a
ST02.
Si es \DeltaNe \geq G (SÍ), ir a ST11.
ST11: Determinar si la velocidad del motor Ne es
menor o igual en comparación con la velocidad establecida del motor
E.
Si no es Ne \leq E (NO), volver a ST02.
Si es Ne \leq E (SÍ), ir a ST12.
ST12: Determinar si la abertura del regulador
\thetath es menor o igual en comparación con la abertura
establecida del regulador F.
Si no es \thetath \leq F (NO), ir a ST09.
Si es \thetath \leq F (SÍ), ir a ST13.
ST13: Ejecutar control de retardo (2). En otros
términos, durante el tiempo T2, mantener la válvula de control en
estado completamente cerrado. Después, ir a ST08.
Como se describe en la figura 4 y la figura 9, la
presente invención es el purificador de gases de escape 91
caracterizado porque el recorrido de introducción de aire secundario
87 está conectado al orificio de escape 43a del motor 16, la válvula
de control de aire secundario 83 se pone en el recorrido de
introducción de aire secundario 87, y la válvula de control de aire
secundario 83 se abre por el control de apertura y cierre de la
unidad de control 90 para suministrar aire secundario al orificio de
escape 43a permitiendo finalmente la combustión del componente no
quemado contenido en los gases de escape, donde al recibir ambos
elementos de información, de los que la información de reducción de
ángulo de abertura/velocidad informa acerca de la transición del
estado en el que la velocidad del motor Ne excede de la velocidad
establecida del motor E o la abertura del regulador \thetath
excede de la abertura establecida del regulador F, a la región en la
que la velocidad del motor Ne es la velocidad establecida del motor
E o más baja y las aberturas del regulador \thetath es la abertura
establecida del regulador F o menos, a saber, la zona A, e
información acerca de la deceleración repentina, en la que la
velocidad de cambio de la velocidad del motor \DeltaNe en
reducción de la velocidad del motor Ne cambia a la velocidad de
cambio G o superior de la velocidad establecida del motor, la unidad
de control 90 ejecuta la operación de control, por la que la válvula
de control de aire secundario 83 se cierra y el estado de cierre se
mantiene durante la duración especificada T1 o la duración
especificada T2.
La apertura y el cierre de la válvula de control
de aire secundario 83 se controla por la velocidad del motor NE y
las aberturas del regulador \thetath y así, en comparación con un
método convencional, por el que la válvula montada en el tubo de
introducción de aire se somete a control de apertura y cierre
aplicando la presión negativa dentro del tubo de entrada, la
purificación de gases de escape se puede realizar con precisión.
Manteniendo el estado de cierre de la válvula de
control de aire secundario 83 durante la duración especificada T1 o
la duración especificada T2 (en particular, cuando la velocidad del
motor cae bruscamente a la deceleración del coche), el componente no
quemado (especialmente, componente denso no quemado) contenido en
los gases de escape en el orificio de escape 43a y el tubo de escape
81 se puede expulsar en la duración especificada T1 o T2.
Según esto, cuando la válvula de control de aire
secundario 83 se abre después de la duración especificada T1 y T2,
se puede evitar fiablemente la postcombustión, por la que el
componente no quemado se quema de forma explosiva.
En la presente realización, como se describe en
la figura 9, al recibir información, de información de reducción de
ángulo de abertura/velocidad que notifica una transición a la zona
A e información relativa a deceleración repentina, en la que la
velocidad de cambio \DeltaNe de la velocidad del motor cambia a la
velocidad de cambio G o superior de la velocidad establecida del
motor, la unidad de control 90 ejecuta control para mantener el
estado de cierre de la válvula de control de aire secundario 83. Sin
embargo, la unidad de control 90 puede estar adaptada para ejecutar
control para mantener el estado de cierre de la válvula de control
de aire secundario 83 al recibir solamente información de reducción
de ángulo de abertura/velocidad que notifica una transición a la
zona A.
Una unidad de control 90 ejecuta operación de
control, por la que la unidad de control de aire secundario 83 se
cierra y el estado de cierre se mantiene durante la duración
especificada T1 o la duración especificada T2, cuando recibe
información de reducción de ángulo de abertura/velocidad que informa
acerca de la transición del estado, donde la velocidad del motor Ne
excede de la velocidad establecida del motor E o la abertura el
regulador \thetath excede de la abertura establecida del regulador
F al lado totalmente abierto, a la región, en la que la velocidad
del motor Ne es la velocidad establecida del motor E o más baja y la
abertura del regulador \thetath es la abertura establecida del
regulador F o menos, a saber, la zona A.
El control de apertura y cierre de la válvula
reguladora de aire por la velocidad del motor y la abertura del
regulador permite la purificación exacta de gases de escape en
comparación con el método
\hbox{convencional.} Además,
mantener el estado cerrado de la válvula reguladora de aire durante
la duración especificada permite expulsar el componente no quemado
contenido en los gases de escape en el recorrido de gases de escape
en la duración especificada realizando una prevención fiable de la
postcombustión.
Claims (3)
1. Un purificador de gases de escape adaptado
para quemar un componente no quemado contenido en gases de escape
conectando un recorrido de introducción de aire (87) a un recorrido
de gases de escape (43a) de un motor e instalando una válvula de
control de aire (83) en el recorrido de introducción de aire para
suministrar aire al recorrido de gases de escape abriendo la válvula
de control de aire (83) abriendo la regulación de una pieza
reguladora, donde al recibir información de reducción de ángulo de
abertura/velocidad que notifica el movimiento desde un estado donde
la velocidad del motor (Ne) excede de una velocidad umbral (E) o una
abertura umbral (F) de una abertura del regulador (\theta_{th})
excede de un lado totalmente abierto, a una región donde la
velocidad del motor (Ne) está por debajo de la velocidad umbral (E)
y la abertura del regulador (\theta_{th}) está por debajo de la
abertura umbral (F), dicha pieza reguladora cierra dicha válvula de
control de aire (83) y se regula para mantener un estado cerrado
durante una duración predeterminada (T_{1}, T_{2}), en la que se
expulsa el componente no quemado en los gases de escape en el
recorrido de gases de escape (43a), y para abrir dicha válvula de
control de aire (83) después de dicha duración especificada
(T_{1}, T_{2}), de manera que se evite la postcombustión, que es
la combustión explosiva del componente no quemado.
2. Un purificador de gases de escape según la
reivindicación 1, donde cuando una información de deceleración
repentina notifica que una tasa de deceleración de la velocidad del
motor ha cambiado a una velocidad de deceleración umbral (G) o
superior, dicha pieza reguladora cierra dicha válvula reguladora de
aire (83) y se regula a un estado cerrado durante dicha duración
especificada (T_{1}, T_{2}).
3. Un purificador de gases de escape según la
reivindicación 1, donde cuando la abertura del regulador
(\theta_{th}) excede de la abertura umbral (F), dicha pieza
reguladora lleva a cabo la regulación de apertura y cierre de dicha
válvula de control de aire (83) solamente según la velocidad del
motor (Ne).
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