ES2245969T3 - Sistema de gases de escape. - Google Patents
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Abstract
Sistema (1) de gases de escape para la limpieza de un gas de escape de un motor (2) de combustión interna, especialmente de un motor diésel de un automóvil, por el que puede circular el gas de escape en un sentido de circulación, comprendiendo el sistema (1) de gases de escape, unos tras otros en el sentido (3) de la corriente, un convertidor (4) catalítico, especialmente para la transformación del monóxido de carbono y los hidrocarburos contenidos en el gas de escape, un catalizador (5) de oxidación, especialmente para la transformación del monóxido de nitrógeno contenido en el gas de escape, y un sumidero (6) de partículas para captar las partículas contenidas en el gas de escape, caracterizado porque el sumidero (6) de partículas presenta canales (13) a los que puede accederse libremente en los que están dispuestos lugares (14) de arremolinado y lugares (15) de calma y / o dispositivos (16) de inversión.
Description
Sistema de gases de escape.
La presente invención se refiere a un sistema de
gases de escape para la limpieza de un gas de escape de un motor de
combustión interna, especialmente para la limpieza de gases de
escape de un motor diesel de un automóvil.
Debido a las estipulaciones legales que cada vez
imponen mayores requisitos a la industria automovilística, estos
sistemas de gases de escape se han seguido desarrollando de forma
continua en el pasado. En este caso se emplea una pluralidad de
componentes que cumplen en cada caso diferentes funciones dentro
del sistema de gases de escape. Se conocen, por ejemplo,
catalizadores de arranque que tienen un volumen especialmente
pequeño y, por tanto, alcanzan rápidamente tras un arranque en frío
del motor de combustión interna su temperatura de arranque necesaria
para la transformación catalítica. Además, se conocen, por ejemplo,
catalizadores que pueden calentarse de forma eléctrica que también
posibilitan un comportamiento mejorado del arranque en frío del
sistema de gases de escape. Los denominados "absorbedores"
tienen la función, en un sistema de gases de escape de un motor de
combustión interna, de absorber determinadas sustancias dañinas
contenidas en el gas de escape en un determinado intervalo de
tiempo, almacenándose éstas preferiblemente hasta que un catalizador
conectado posteriormente haya alcanzado su temperatura de
funcionamiento. En especial en los sistemas de escape de los
motores diesel se emplean además sumideros o filtros de partículas
que captan partículas de hollín contenidas en el gas de escape
transformando de forma continua o discontinua las acumulaciones de
partículas captadas, por ejemplo, mediante la adición de alta
energía térmica.
A partir del documento
WO-A-00/34632 se conoce un sistema
de tratamiento de gases de escape en el que están configurados dos
cuerpos de soporte de catalizador y un filtro de hollín. Un primer
cuerpo de soporte de catalizador sirve para la oxidación de
hidrocarburos, mientras que un segundo cuerpo de catalizador
cataliza una transformación de NO a
NO_{2}.
NO_{2}.
El objetivo de la presente invención es hincar un
sistema de gases de escape para la limpieza de un gas de escape de
un motor de combustión interna, especialmente para la limpieza de
gases de escape de un motor diesel de un automóvil, el cual
garantiza una transformación especialmente eficaz de las sustancias
dañinas contenidas en el gas de escape, garantizándose una
regeneración continua de un sumidero de partículas dispuesto en el
sistema de gases de escape.
Este objetivo se consigue mediante un sistema de
gases de escape con las características de la reivindicación 1.
Otras configuraciones ventajosas del sistema de gases de escape se
describen en las reivindicaciones dependientes.
El sistema de gases de escape según la invención
para la limpieza de un gas de escape de un motor de combustión
interna, especialmente de un motor diesel de un automóvil, puede
ser atravesado por gas de escape en una dirección de circulación
preferida, presentando el sistema de gases de escape, unos tras
otros en el sentido de circulación, los siguientes componentes:
- 1.
- un convertidor catalítico, especialmente para la transformación del monóxido de carbono y los hidrocarburos contenidos en el gas de escape,
- 2.
- un catalizador de oxidación, especialmente para la transformación de monóxido de nitrógeno, y
- 3.
- un sumidero de partículas para la captación de partículas contenidas en el gas de escape.
El sumidero de partículas presenta canales a los
que puede accederse libremente en los que están dispuestos lugares
de arremolinado y lugares de calma y/o dispositivos de
inversión.
La disposición propuesta de los componentes
citados en el sistema de gases de escape tiene efectos
especialmente positivos en relación con la regeneración de los
sumideros de partículas. Estos efectos positivos se producen de
forma inesperada a partir de esta conexión unos tras otros de los
componentes anteriormente mencionados, tal como se explicará a
continuación de forma más detallada.
El convertidor catalítico dispuesto aguas arriba
sirve especialmente para la transformación de monóxido de carbono e
hidrocarburos. La proporción de monóxido de carbono en el gas de
escape de los motores diesel es en total relativamente reducida y
sólo aumenta de forma más intensa al aproximarse al límite del
hollín. Esto tiene su causa especialmente en las estrategias de
funcionamiento en la mayoría de los casos pobres (con exceso de
aire) de los motores diesel en relación con la combustión del
combustible. En este caso, se originan proporciones aumentadas de
hidrocarburos, por ejemplo, en áreas con un empobrecimiento
demasiado intenso de la mezcla aire-combustible que
no pueden transformarse en el momento adecuado en caso de
temperaturas bajas en la cámara de combustión (carga parcial). Un
aumento de la proporción de hidrocarburos en el gas de escape se da
también en caso de una combustión temporalmente muy rica (con
defecto de aire). El convertidor catalítico, especialmente en el
caso de una disposición cercana al motor, transforma,
preferiblemente de forma completa, determinadas sustancias dañinas
contenidas en el gas de escape (especialmente monóxido de carbono e
hidrocarburos insaturados), desarrollándose estos procesos de forma
rápida y casi por completo gracias a las altas temperaturas en la
proximidad del motor.
Debido al hecho de que el convertidor catalítico
ya ha transformado la proporción fundamental de monóxido de carbono
e hidrocarburos insaturados, el catalizador de oxidación sirve
especialmente para la transformación de óxidos de nitrógeno aún
contenidos en el gas de escape. Los óxidos de nitrógeno se originan
intensamente especialmente en caso de una combustión casi
estequiométrica hasta un exceso de aire medio (aproximadamente
hasta \lambda = 3). En este caso la proporción de dióxido de
nitrógeno en el gas de escape está normalmente entre 5 y 15%. El
catalizador de oxidación presenta ahora un recubrimiento
catalíticamente activo que provoca una conversión del monóxido de
nitrógeno en dióxido de nitrógeno. Por tanto, la proporción de
dióxido de nitrógeno aumenta claramente en el gas de escape,
preferiblemente en una proporción en el gas de escape de más del
50%, especialmente superior al 80% o incluso el 95%. Estas tasas de
transformación se consiguen en este caso porque el convertidor
catalítico dispuesto aguas arriba ya ha transformado otras
sustancias dañinas en componentes fundamentalmente no dañinos. La
alta proporción de dióxido de nitrógeno generada de esta manera por
el catalizador de oxidación tiene un efecto especialmente positivo
en relación con la regeneración del sumidero de partículas dispuesto
aguas abajo.
Las partículas y, especialmente, el hollín se
presentan en el gas de escape durante la combustión del combustible
con una carencia de aire extrema y debido a la mezcla aire-
combustible muy poco homogénea localmente son típicos en la
combustión en los motores diesel. Las partículas normalmente se
depositan en los recubrimientos de los componentes y/o en la pared
exterior, tal como, por ejemplo, en el ramal de escape del sistema
de escape. En caso de variaciones de la carga, se expulsan en forma
de una nube de partículas. Estas partículas se retienen con el
sumidero De partículas, dispuesto aguas abajo según la invención,
debido a los procesos de difusión y adsorción y se transforma
químicamente de forma continua. Con ello se garantiza una
regeneración continua de las partículas y se impide que se taponen
las vías de circulación en el interior del sumidero de partículas.
Este proceso de regeneración se favorece de forma sorprendentemente
efectiva mediante el dióxido de nitrógeno generado anteriormente por
el catalizador de oxidación. A continuación consiguientemente, se
garantiza, por un lado, una transformación eficaz de las partículas
de hollín y, por otro lado, se evita un aumento de la presión en el
sistema de escape ocasionado por vías de circulación taponadas. En
este caso se prefiere la disposición de todos los componentes cerca
del motor, es decir, especialmente no en la parte inferior de un
automóvil. Por tanto, mediante el tiempo de funcionamiento del
motor de combustión interna se garantizan temperaturas
suficientemente altas (también directamente después de un arranque
en frío) de manera que los valores indicativos válidos por el
momento en relación con las partículas individuales que permanecen
en el gas de escape quedan claramente por
debajo.
debajo.
Según una configuración adicional del sistema de
gases de escape, éste presenta un turbocompresor, estando dispuesto
el convertidor catalítico, en el sentido de la corriente, delante
del turbocompresor y el catalizador de oxidación, después de éste.
La sobrecompresión es un procedimiento para el aumento de potencia
de un motor de combustión interna que se emplea especialmente en
combinación con los motores diesel. Durante la sobrecompresión una
máquina de trabajo comprime el aire necesario para el proceso de
combustión del motor, de manera que por cada ciclo de trabajo del
motor de combustión interno llega a los cilindros o a la cámara de
combustión una mayor masa de aire. El compresor se acciona para
ello, por ejemplo, mediante un turbocompresor que aprovecha la
energía del gas de escape. En este caso el acoplamiento con el
motor no es mecánico, sino que se desarrolla únicamente de forma
térmica, empleándose principalmente en la industria automovilística
el principio de la sobrecompresión constante. La disposición del
convertidor catalítico aguas arriba de un turbocompresor de este
tipo garantiza que se alcance de forma muy rápida la temperatura
operativa del convertidor catalítico dado que de esta manera se
evita una evacuación de calor del gas de escape debido al contacto
con los componentes del turbocompresor. Además, se garantiza la
disposición del convertidor catalítico cerca del motor. A este
respecto es especialmente ventajoso que el convertidor catalítico
esté unido directamente con el motor de combustión interna y
especialmente en un tubo acodado de gases de escape. Asimismo, es
posible incorporar varios convertidores pequeños en un ramal de
escape independiente de un tubo de escape acodado, estando éstos
fijados, preferiblemente de forma directa, a o con el punto de
unión del tubo de escape acodado y el motor de combustión interna.
Debido a la proximidad a las cámaras de combustión o los cilindros
del motor de combustión interna se favorece claramente el
comportamiento de arranque térmico del convertidor catalítico.
Según otra configuración del sistema de escape,
el catalizador de oxidación presenta como mínimo dos zonas, estando
realizada la zona más alejada del motor de combustión interna con
una mayor capacidad térmica específica que las al menos dos zonas
restantes. El catalizador de oxidación presenta normalmente una
estructura a modo de panal de abeja, formando las paredes de
separación para un gas de escape canales que permiten el paso a
través. El aumento de la capacidad térmica específica (en especial
de la capacidad térmica superficial específica) puede garantizarse,
por ejemplo, mediante una realización más gruesa de las paredes de
separación. Si las paredes de separación tienen, por ejemplo, en la
zona del catalizador de oxidación dispuesta aguas arriba, un grosor
inferior a 0,03 mm, entonces las paredes de separación presentan en
una zona central un grosor de aproximadamente 0,03 a 0,06 mm,
estando realizada una zona dispuesta aguas abajo, por ejemplo, con
un grosor de las paredes de separación de como mínimo 0,08 mm. El
número de zonas así como el grosor de las paredes de separación ha
de ajustarse especialmente en relación con la composición del gas
de escape y su energía térmica. La capacidad térmica creciente en el
sentido de la corriente tiene como consecuencia que el catalizador
de oxidación en las zonas dispuestas aguas arriba alcanza su
temperatura operativa ya de forma muy temprana, suministrando la
reacción catalítica allí impulsada tanta energía exotérmica que las
zonas dispuestas aguas abajo también se calientan rápidamente. En
este caso, las zonas con alta capacidad térmica también representan,
tras la desconexión del motor de combustión interna, un tipo de
acumulador de calor que reduce claramente, por ejemplo, la fase de
arranque en frío tras un nuevo arranque.
Según otra configuración del sistema de gases de
escape el sumidero de partículas está dispuesto, en el sentido de
la corriente, directamente detrás del catalizador de oxidación,
preferiblemente con una separación inferior a 50 mm, especialmente
incluso inferior a 20 mm. En caso de una configuración de este tipo
del sistema de escape es especialmente ventajoso colocar el
catalizador de oxidación y el sumidero de partículas en una carcasa
común. A este respecto, se prefiere una forma de realización en la
que el catalizador de oxidación está integrado en el sumidero de
partículas, presentando el sumidero de partículas preferiblemente
un revestimiento catalíticamente activo. Esto permite una
disposición del catalizador de oxidación y del sumidero de
partículas que permite ahorrar espacio, siendo esto importante
especialmente en relación con una disposición del sistema de escape
cerca del motor.
Según otra configuración el sumidero de
partículas presenta un volumen total (paredes más espacios huecos)
que es inferior al 75% del volumen de una cilindrada del motor de
combustión interna, especialmente inferior al 50% y preferiblemente
incluso inferior al 25%. En ciertas circunstancias, tal como, por
ejemplo, en caso de una disposición cerca del motor y/o una
regeneración discontinua del sumidero de partículas en un intervalo
de tiempo muy breve, el volumen total puede reducirse
adicionalmente, dado el caso, hasta un tamaño inferior al 5% o 1%
del volumen de cilindrada del motor de combustión interna. Por
volumen de cilindrada se entiende en este caso la suma de los
volúmenes de los cilindros o cámaras de combustión del motor de
combustión interna en los que tiene lugar la combustión del
combustible.
El sumidero de partículas presenta por tanto un
volumen total muy pequeño, garantizándose, por un lado, una
disposición que permite el ahorro de espacio y, por otro lado, una
transformación química eficaz de las partículas. El sumidero de
partículas puede realizarse tan pequeño porque el catalizador de
oxidación dispuesto aguas arriba produce tanto dióxido de nitrógeno
que se garantiza una regeneración continua del sumidero de
partículas y no es necesario un gran volumen de almacenamiento para
partículas de hollín que aún han de transformarse.
A este respecto es especialmente ventajoso que el
sumidero de partículas presente canales a los que pueda accederse
libremente en los que estén dispuestos lugares de arremolinado y
lugares de calma y/o dispositivos de inversión. Con ello se aumenta
de forma sencilla la probabilidad de la reacción de las partículas
con el óxido de nitrógeno prolongándose el tiempo de permanencia de
las partículas (especialmente el hollín) en el sumidero de
partículas. Esto sucede en las vías de circulación a las que puede
accederse libremente mediante un número suficiente de lugares de
arremolinado y calma y/o mediante dispositivos de inversión que
favorecen la sedimentación de las partículas en las paredes.
Mientras que una partícula que fluye con el gas de escape sólo
tiene pocas posibilidades de reacción con otros componentes del gas
de escape estas posibilidades aumentan drásticamente si la partícula
se retiene en un lugar de arremolinado o calma o se deposita en una
pared de sedimentación. Todo el dióxido de nitrógeno que pasa es
tenido en cuenta para una reacción y así las partículas se
descomponen rápidamente. Por tanto, el sumidero de partículas no
puede taponarse, sino que se regenera continuamente.
Según otra configuración, el convertidor
catalítico presenta un volumen de convertidor que tiene un tamaño
máximo equivalente a la mitad del volumen del catalizador de
oxidación. Por "volumen del convertidor" y "volumen de
catalizador" se entiende en cada caso los volúmenes externos
(paredes más canales) del como mínimo un convertidor o del
catalizador de oxidación. Una realización pequeña de este tipo del
convertidor catalítico favorece el comportamiento de arranque así
como la disposición que permite un ahorro de espacio.
Según otra configuración del sistema de escape,
como mínimo un componente del sistema de escape, preferiblemente
cada uno de ellos, presenta una estructura de panal de abeja con
canales que pueden ser atravesados por un gas de escape, la cual
está formada con láminas de chapa al menos parcialmente
estructuradas. La estructura a modo de panal de abeja del
convertidor y/o del catalizador de oxidación presenta además, como
mínimo, una densidad de canal de 600 cpsi (celdas por pulgada
cuadrada), especialmente superior a 1000 cpsi. El sumidero de
partículas requiere, dado el caso, secciones transversales de canal
algo mayores, de manera que ésta está realizada con una densidad de
canal superior a 200 cpsi, especialmente 400 cpsi o 600 cpsi,
disponiéndose siempre de superficie suficiente para la
sedimentación de las partículas. Si el catalizador de oxidación está
realizado con una estructura de panal de abeja que comprende
láminas de chapa de este tipo, entonces las láminas de chapa
presentan preferiblemente un grosor inferior a 0,06 mm,
especialmente inferior a 0,03 mm.
El sistema de gases de escape según la invención
se explica ahora detalladamente mediante formas de realización
especialmente favoritas mostradas en los dibujos. Muestran:
la figura 1, una forma de realización del sistema
de escape,
la figura 2, una vista en planta de un componente
del sistema de escape con una estructura de panal de abeja,
la figura 3, una forma de realización del
sumidero de partículas del sistema de escape en una vista
esquemática de un detalle,
la figura 4, otra forma de realización del
sistema de escape en una disposición cerca del motor.
La figura 1 muestra de forma esquemática y en
perspectiva un sistema 1 de gases de escape para la limpieza de un
gas de escape de un motor diesel. En este caso, el gas de escape
circula, partiendo del motor 2 de combustión interna o motor
diesel, a través del sistema 1 de escape con un sentido 3 de
circulación preferido. El sistema 1 de escape comprende, unos detrás
de otros en el sentido 3 de circulación, un convertidor 4
catalítico, especialmente para la transformación del monóxido de
carbono y los hidrocarburos contenidos en el gas de escape, un
catalizador 5 de oxidación, especialmente para la transformación
del monóxido de nitrógeno contenido en el gas de escape, y un
sumidero 6 de partículas para captar las partículas contenidas en
el gas de escape, especialmente el hollín. Dado que el sistema 1 de
gases de escape mostrado presenta parcialmente varios ramales para
gases de escape aguas arriba de un turbocompresor 7, la forma de
realización mostrada está equipada con dos convertidores 4
catalíticos que están dispuestos muy cerca del motor 2 de
combustión interna. En este caso también es posible disponer los
convertidores 4 catalíticos en los ramales de gases de escape de
uno o varios tubos 8 acodados de gases de escape que está unido
directamente con el motor 2 de combustión interna. El catalizador 5
de oxidación mostrado presenta varias zonas 9, presentando las
zonas 9 en el sentido 3 de la corriente del gas de escape una
capacidad térmica específica creciente. El sumidero 6 de partículas
está dispuesto con una separación inferior 10 inferior a 50 mm en
el sentido 3 de la corriente directamente detrás del catalizador 5
de oxidación. El sumidero 6 de partículas presenta en este caso un
volumen 11 total que es preferiblemente menor del 75% de un volumen
12 de la cilindrada del motor 2 de combustión interna. El volumen
12 de la cilindrada corresponde a la suma de los volúmenes
individuales de los cilindros 21 del motor 2 de combustión interna.
Además, los convertidores 4 catalíticos están realizados con un
volumen 17 del convertidor que como máximo tiene un tamaño
equivalente a la mitad del volumen 18 del catalizador 5 de
oxidación. En este caso, por el "volumen 17 del convertidor"
se entiende la suma de los volúmenes del convertidor 4
catalítico.
El sistema 1 de gases de escape mostrado ha de
disponerse preferiblemente en la proximidad directa del motor 2 de
combustión interna. A este respecto ha de evitarse especialmente que
uno de los componentes 4, 5, 6 esté dispuesto en el suelo del
automóvil.
La figura 2 muestra una vista en planta en un
convertidor 4 catalítico o un catalizador 5 de oxidación con una
estructura 19 en forma de panal de abeja. La estructura 19 en forma
de panal de abeja presenta canales 13 por los que puede fluir gas
de escape y está formada con láminas 20 de chapa al menos
parcialmente estructuradas. Para ello, en primer lugar se han
apilado láminas 23 de chapa lisas y láminas 20 de chapa
estructuradas y a continuación se han alabeado unas respecto a
otras, estando dispuesta la estructura 19 en forma de panal de
abeja para aumentar la estabilidad de los componentes en un tubo 2
de revestimiento. La estructura 19 en forma de panal de abeja está
realizada preferiblemente con un recubrimiento catalítico que se
caracteriza especialmente por una superficie muy agrietada y, como
consecuencia, también por una gran efectividad en relación con la
transformación de las sustancias dañinas.
La figura 3 muestra de forma esquemática y en
perspectiva una vista detallada de un sumidero 6 de partículas. El
sumidero 6 de partículas está formado por una lámina 20 de chapa
estructurada y una lámina 23 de chapa lisa con perforaciones 24 y
forma canales 13 a los que puede accederse libremente. Los
dispositivos 16 de inversión a modo de aletas con aberturas 25
conducen a los efectos tales como los descritos anteriormente. Los
dispositivos 16 de inversión presentan lugares 15 de calma y
lugares 14 de arremolinado, arremolinando los dispositivos 16 de
inversión el gas de escape de manera que las partículas se detengan
más tiempo en el sumidero 6 de partículas y, con ello, puedan
reaccionar de forma más fácil con otros componentes del gas de
escape. En función de la configuración precisa de los dispositivos
16 de inversión, también se proyectan partículas contra las láminas
20 y 23 de chapa, en donde éstas permanecen adheridas. Allí las
partículas de hollín se transforman químicamente con el dióxido de
nitrógeno que fluye de forma continua y eficaz, de manera que se
garantiza un fluyo libre a través de los canales en todo
momento.
La figura 4 muestra de forma esquemática otra
configuración del sistema 1 de gases de escape en una disposición
cerca del motor 2. El sistema 1 de gases de escape sirve para la
limpieza de un gas de escape de un motor 2 de combustión interna,
especialmente de un motor diesel de un automóvil, y es atravesado
por el gas de escape en una dirección 3 de flujo. El sistema 1 de
escape presenta, en el sentido 3 de la corriente, uno tras otro,
como mínimo un convertidor 4 catalítico, especialmente para la
transformación del monóxido de carbono y los hidrocarburos
contenidos en el gas de escape, un catalizador 5 de oxidación,
especialmente para la transformación del monóxido de nitrógeno
contenido en el gas de escape, y un sumidero 6 de partículas para
captar las partículas contenidas en el gas de escape. En la forma de
realización mostrada, los convertidores 4 catalíticos están
dispuestos especialmente cerca de las cámaras de combustión del
motor, en especial, en cada una de las salidas de las cámaras de
combustión en el tubo 28 acodado de gases de escape está dispuesto
en cada caso un convertidor 4 catalítico pequeño. Por tanto, los
convertidores 4 catalíticos están conectados antes incluso del
turbocompresor 7, que está realizado especialmente como
turbosobrealimentador de gases de escape, el cual sirve para la
compresión del aire fresco (alimentación 27 de aire fresco)
alimentado al motor.
En el sistema 1 de gases de escape mostrado, el
catalizador 5 de oxidación y el sumidero 6 de partículas están
dispuestos en una carcasa 26 común, estando integrado el
catalizador 5 de oxidación en el sumidero 6 de partículas. Para
ello, el sumidero 6 de partículas presenta un revestimiento
catalíticamente activo correspondiente al catalizador 5 de
oxidación. El sumidero 6 de partículas tiene a este respecto un
volumen 11 total que es menor al 75% del volumen 12 de la cilindrada
del motor 2 de combustión interna, especialmente menor al 50% y
preferiblemente incluso menor al 25%. Para que durante el
funcionamiento del motor 2 de combustión interna y del sistema 1 de
gases de escape se presenten las temperaturas más altas posibles
para la regeneración del sumidero 6 de partículas, el sumidero 6 de
partículas está dispuesto con una separación del motor que
preferiblemente es inferior a 80 cm. En este caso se entiende por
"separación" preferiblemente la longitud del recorrido del gas
de escape hasta alcanzar el sumidero 6 de partículas.
El sistema de gases de escape según la invención
garantiza una transformación muy eficaz de las sustancias dañinas
contenidas en el gas de escape de este motor diesel (especialmente
el monóxido de carbono, los hidrocarburos insaturados, óxidos de
nitrógeno, hollín), presentándose adicionalmente un efecto
especialmente positivo en relación con la regeneración del sumidero
de partículas. Dicho de forma más precisa, la producción aumentada
de dióxido de nitrógeno del catalizador de oxidación debido al
convertidor catalítico conectado previamente tiene como consecuencia
que se proporcione al sumidero de partículas una cantidad
suficiente de dióxido de nitrógeno para garantizar una regeneración
continua. Con ello se impide que se tapone los canales y no se
alcanzan claramente los valores límite de emisión de gases vigentes
actualmente.
- 1
- Sistema de escape
- 2
- Motor de combustión interna
- 3
- Sentido de la corriente
- 4
- Convertidor
- 5
- Catalizador de oxidación
- 6
- Sumidero de partículas
- 7
- Turbocompresor
- 8
- Tubo acodado de gases de escape
- 9
- Zona
- 10
- Separación
- 11
- Volumen total
- 12
- Volumen de la cilindrada
- 13
- Canal
- 14
- Lugar de arremolinado
- 15
- Lugar de calma
- 16
- Dispositivo de inversión
- 17
- Volumen del convertidor
- 18
- Volumen del catalizador
- 19
- Estructura en forma de panal de abeja
- 20
- Lámina de chapa estructurada
- 21
- Cilindro
- 22
- Tubo de revestimiento
- 23
- Lámina de chapa lisa
- 24
- Perforación
- 25
- Abertura
- 26
- Carcasa
- 27
- Alimentación de aire fresco
- 28
- Tubo acodado para gases de escape
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip0.4cmDistancia
Claims (10)
1. Sistema (1) de gases de escape para la
limpieza de un gas de escape de un motor (2) de combustión interna,
especialmente de un motor diesel de un automóvil, por el que puede
circular el gas de escape en un sentido de circulación,
comprendiendo el sistema (1) de gases de escape, unos tras otros en
el sentido (3) de la corriente, un convertidor (4) catalítico,
especialmente para la transformación del monóxido de carbono y los
hidrocarburos contenidos en el gas de escape, un catalizador (5) de
oxidación, especialmente para la transformación del monóxido de
nitrógeno contenido en el gas de escape, y un sumidero (6) de
partículas para captar las partículas contenidas en el gas de
escape, caracterizado porque el sumidero (6) de partículas
presenta canales (13) a los que puede accederse libremente en los
que están dispuestos lugares (14) de arremolinado y lugares (15) de
calma y/o dispositivos (16) de inversión.
2. Sistema (1) de gases de escape según la
reivindicación 1, en el que el sistema (1) de gases de escape
presenta un turbocompresor (7), caracterizado porque el
convertidor (4) catalítico está dispuesto, en el sentido (3) de la
corriente, delante del turbocompresor (7) y el catalizador (5) de
oxidación, detrás.
3. Sistema (1) de gases de escape según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el convertidor
(4) catalítico está dispuesto cerca del motor (2) de combustión
interna, especialmente en un tubo (8) acodado para el gas de escape
que está unido directamente con el motor (2) de combustión
interna.
4. Sistema (1) de gases de escape según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
catalizador (5) de oxidación presenta como mínimo dos zonas (9),
estando realizada la zona (9) más alejada del motor (2) de
combustión interna con una capacidad térmica específica más alta
que las dos zonas (9) restantes.
5. Sistema (1) de gases de escape según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sumidero
(6) de partículas está dispuesto, en el sentido (3) de la corriente,
directamente detrás del catalizador (5) de oxidación, especialmente
con una separación (10) inferior a 50 mm, especialmente incluso
inferior a 20 mm.
6. Sistema (1) de gases de escape según la
reivindicación 5, caracterizado porque el catalizador (5) de
oxidación y el sumidero (6) de partículas están dispuestos en una
carcasa (26) común.
7. Sistema (1) de gases de escape según la
reivindicación 6, caracterizado porque el catalizador (5) de
oxidación está integrado en el sumidero (6) de partículas,
presentando preferiblemente el sumidero (6) de partículas un
revestimiento catalíticamente activo.
8. Sistema (1) de gases de escape según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el sumidero
(6) de partículas tiene un volumen (11) total que es inferior al 75%
del volumen (12) de la cilindrada del motor (2) de combustión
interna, especialmente inferior al 50% e incluso preferiblemente
inferior al 25%.
9. Sistema (1) de gases de escape según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el
convertidor (4) catalítico presenta un volumen (17) del convertidor
que tiene un tamaño equivalente como máximo a la mitad del volumen
(18) del catalizador (5) de oxidación.
10. Sistema (1) de gases de escape según una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque como mínimo
un componente (4, 5, 6) del sistema (1) de gases de escape,
preferiblemente cada uno de ellos, presenta una estructura (19) en
forma de panal de abejas con canales (13) por los que puede fluir a
través el gas de escape, estando formada dicha estructura de panal
de abejas con láminas (20) de chapa al menos parcialmente
estructuradas.
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