ES2210105T3 - Vehiculo automovil que lleva un filtro de particulas en alojamiento de motor y procedimiento de instalacion de limpieza del filtro de particulas. - Google Patents
Vehiculo automovil que lleva un filtro de particulas en alojamiento de motor y procedimiento de instalacion de limpieza del filtro de particulas.Info
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Abstract
Vehículo automóvil que lleva un compartimento motor (3) en una parte delantera del vehículo (1), un motor térmico (5) dispuesto en el interior del compartimento motor (3), una línea de escape (6) del gas de combustión del motor y al menos una tubuladura de escape (7) que asegura la unión entre la salida de al menos un cilindro del motor térmico (5) y la línea de escape (6) que lleva un conducto de escape (8) y un sistema de descontaminación (9) intercalado en el conducto de escape (8) comprendiendo al menos un filtro de partículas (15) que tiene una cubierta (25) de forma general cilíndrica conteniendo al menos un elemento de filtrado (24), caracterizado por el hecho de que el sistema de descontaminación (9) está colocado en el compartimento motor (3), delante del motor, porque la cubierta (25) del filtro de partículas (15) y el elemento de filtrado (24) están dispuestos con sus ejes verticales, y porque la cubierta metálica (25) del filtro de partículas (15) está unida de forma desmontablea dos trozos (18, 20) del conducto de escape (8) por medio de piezas de empalme desmontables (17a, 17b), respectivamente superior e inferior.
Description
Vehículo automóvil que lleva un filtro de
partículas en alojamiento de motor y procedimiento de instalación de
limpieza del filtro de partículas.
La invención se refiere a un vehículo automóvil
con motor térmico que comprende un compartimento motor en una parte
delantera del vehículo y una línea de escape de gas de combustión
del motor que lleva un filtro de partículas.
Los vehículos automóviles de concepción reciente
y en particular los vehículos automóviles de con motor Diesel llevan
generalmente una o varias líneas de escape constituidas por un
conducto sobre el que se coloca un dispositivo de descontaminación
llevando un filtro de partículas.
Los gases de escape de los motores Diesel que
utilizan gasóleo como carburante retienen a la vez contaminantes
gaseosos tales como hidrocarburos inquemados y óxidos de nitrógeno o
de carbono y contaminantes sólidos que están principalmente
constituidos por partículas de suie. Las normas
anticontaminación aplicadas a los motores Diesel requieren una
eliminación cada vez mayor de las emisiones de partículas de
suie en los gases de escape de estos motores.
Con el fin de garantizar la eliminación de las
partículas de suie, es necesario un
post-tratamiento de los gases de escape que utilizan
un filtro de partículas.
Un filtro de partículas tal se instala en la
línea de escape del motor y lleva al menos un elemento de filtrado
constituido por un cuerpo filtrante de estructura porosa asociado
eventualmente a otro elemento de descontaminación, fijado en una
cubierta metálica que está unida a la línea de escape. El soporte
filtrante o los elementos filtrantes dispuestos en la cubierta
metálica del filtro están generalmente constituidos por elementos en
materia cerámica porosa. El soporte filtrante es atravesado por los
gases de escape entre una extremidad de entrada y una extremidad de
salida del filtro, lo que permite retener las partículas sólidas de
suie en suspensión en los gases de escape, con el fin de
obtener un gas depurado en la salida. El filtro de partículas puede
disponerse aguas arriba de un catalizador de oxidación de tipo
trampa de Nox o de otros tipos.
Durante el funcionamiento del motor, el cuerpo
filtrante se carga de partículas de suie que se depositan en
el interior de sus porosidades, de forma que el filtro se colmata
progresivamente. La descolmatación del filtro puede obtenerse
haciendo quemar los suies depositados en las porosidades del
cuerpo filtrante, en la misma línea de escape, durante la
utilización del vehículo automóvil.
Los suies en presencia de oxígeno arden a
temperaturas del orden de 550 a 600ºC. Tales niveles térmicos no son
más que raramente alcanzados por los gases de escape de un motor
Diesel de un vehículo de turismo. Por ello, es necesario favorecer
el comienzo de la regeneración de los elementos de filtrado mediante
la incorporación en el carburante de un aditivo que permita rebajar
la temperatura de combustión de los suies. Los aditivos están
compuestos generalmente por compuestos organometálicos que,
mezclados en proporciones determinadas al gasóleo, siguen el
circuito del gasóleo. Así son inyectados en la cámara de combustión
por el sistema de inyección y el residuo de la combustión se
encuentra en los gases de escape.
La presencia de los aditivos en el filtro de
partículas donde están íntimamente mezclados con las partículas de
suie les permiten jugar un papel catalizador en la combustión
de las partículas de suie y rebajar las temperaturas de
inflamación de los suies a los alrededores de 250 a
550ºC.
La combustión, eventualmente catalizada, de los
suies en el filtro de partículas permite eliminar los
compuestos orgánicos y el carbono contenido en los suies. Sin
embargo, en lo que se refiere a la regeneración del filtro por
combustión, subsisten residuos minerales que son retenidos en los
poros y canales del elemento filtrante. Estos residuos minerales
provienen en particular de los aditivos de ayuda a la combustión de
los suies, otros aditivos incorporados al gasóleo o incluso
lubrificantes. Estos residuos pueden estar constituidos igualmente
por partículas debidas al desgaste del motor o provenientes del
ambiente exterior, cuando tales partículas no son retenidas por el
filtro de aire del motor.
En el caso de vehículos automóviles que lleven un
motor de gasolina, la línea de escape puede llevar igualmente un
filtro de partículas, en previsión del
post-tratamiento de sus emisiones de partículas
cuyos niveles podrían ser eventualmente sometidos a una
reglamentación, en el futuro.
En todos los casos, la línea de escape sobre la
que se intercala el filtro de partículas está dispuesta
horizontalmente bajo el suelo del vehículo automóvil o en un
subsuelo. La cubierta metálica del filtro de partículas que es
generalmente de forma cilíndrica está colocada en una disposición
horizontal entre dos trozos del conducto de escape. El cuerpo
filtrante o los elementos filtrantes dispuestos en la cubierta del
filtro tienen igualmente una disposición horizontal en el interior
de la cubierta metálica, de forma que los gases de escape recorren
los elementos filtrantes en una dirección horizontal y tienden a
arrastrar las partículas hacia la extremidad de salida del filtro.
De ello resulta una acumulación de partículas en la parte de salida
de los elementos filtrantes. En la regeneración del filtro por
combustión de las partículas de suies en presencia de
aditivos, subsisten en el filtro residuos residuos incombustibles,
aunque el filtro tiene tendencia a colmatarse, en particular en su
parte de salida.
Cuando el filtro está colmatado, es necesario,
bien reemplazarlo, bien efectuar su limpieza por eliminación de los
residuos incombustibles.
Debido al elevado coste de los filtros de
partículas, es económicamente interesante prolongar la duración de
vida del filtro y evitar su sustitución cuando está colmatado.
El filtro de partículas de una línea de escape
que está dispuesta bajo el suelo del vehículo automóvil y que lleva
una cubierta metálica intercalada entre dos trozos del conducto de
escape es difícilmente desmontable, aunque la sustitución del filtro
de partículas es una operación difícil y costosa y que difícilmente
se contempla efectuar periódicamente, para el mantenimiento de la
línea de escape, una eliminación de los residuos incombustibles
retenidos por el filtro.
Además, la disposición del filtro de partículas
bajo el suelo del vehículo automóvil presenta inconvenientes por el
hecho de los intercambios térmicos a través de la pared de la
cubierta del filtro en una zona del vehículo automóvil fuertemente
sometida a las condiciones climáticas en las que se utiliza el
vehículo automóvil y por el hecho de que el filtro de partículas no
está o está mal protegido contra choques de obstáculos que puede
encontrar el vehículo automóvil en circulación.
En el JP-11210445, se describe un
filtro de partículas de un motor de combustión interna realizado de
forma que evite una sedimentación de las partículas que caen del
elemento filtrante del filtro colocado verticalmente.
En el DE-41 34 949, se describe
un procedimiento y un dispositivo para la supervisión y la
regeneración de un filtro de partículas de un motor de combustión
interna colocado horizontalmente sobre la línea de escape del motor.
La regeneración del filtro se realiza por soplado de un gas, por
ejemplo aire, a través del filtro y recuperación de las partículas
arrastradas por el gas.
La invención se refiere a un vehículo automóvil
que comprende un compartimento motor en una parte delantera del
vehículo, un motor térmico dispuesto en el interior del
compartimento motor, una línea de escape de gas de combustión del
motor y al menos una tubuladura de escape que asegura la unión entre
la salida de al menos un cilindro del motor térmico y la línea de
escape; la línea de escape lleva un conducto de escape y un sistema
de descontaminación intercalado en el conducto de escape que
comprende al menos un filtro de partículas que tiene una cubierta de
forma general cilíndrica conteniendo al menos un elemento de
filtrado ; el vehículo automóvil está realizado de forma que permita
una descolmatación frecuente y facilitada del filtro de partículas y
una mejor protección del sistema de descontaminación.
Con esta finalidad, el sistema de
descontaminación de la línea de escape está colocado en el
compartimento motor, delante del motor, la cubierta del filtro de
partículas y el elemento de filtrado están dispuestos con sus ejes
verticales, y la cubierta metálica del filtro de partículas está
unida de forma desmontable a dos trozos del conducto de escape por
medio de piezas de conexión desmontables, respectivamente superior e
inferior.
A fin de hacer entender bien la invención, se
describirá a título de ejemplo en referencia a las figuras adjuntas
en anexo, un vehículo automóvil según la invención y la realización
de la limpieza del filtro de partículas de la línea de escape.
La figura 1 es una vista superior de un vehículo
automóvil según la invención, según un primer modo de
realización.
La figura 2 es una vista en alzado frontal del
sistema de descontaminación de la línea de escape del vehículo
automóvil representado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en alzado frontal del
sistema de descontaminación de la línea de escape del vehículo
automóvil según una variante del primer modo de realización.
Las figuras 4 y 5 son relativas a un segundo modo
de realización de la invención.
La figura 4 es una vista en alzado frontal del
motor y del filtro de partículas.
La figura 5 es una vista en perfil lateral del
motor y del filtro de partículas.
La figura 6A es una vista en sección de un filtro
de partículas de una línea de escape de un vehículo automóvil según
la técnica anterior.
La figura 6B es una vista en sección de un filtro
de partículas en una disposición vertical, recorrido de abajo a
arriba por los gases de escape.
La figura 6C es una vista en sección de un filtro
de partículas en una disposición vertical, y recorrido de arriba a
abajo por los gases de escape.
La figura 7 es una vista superior del motor y del
sistema de descontaminación de un vehículo automóvil según la
invención.
La figura 8 es una vista superior del motor y del
sistema de descontaminación, durante una operación de descolmatación
del filtro de partículas del sistema de descontaminación.
Las figuras 9 y 10 son vistas en alzado y en
sección de un vehículo automóvil según la invención y de una
instalación de descolmatación del filtro de partículas de la línea
de escape del vehículo automóvil en un garaje.
En la figura 1, se ve un vehículo automóvil según
la invención designado de manera general por la referencia 1 y
llevando una carrocería 2 en el interior de la cual están
delimitados un compartimento motor, en la parte delantera del
vehículo, y un habitáculo 4.
El motor térmico 5 del vehículo automóvil, del
tipo en L y llevando cuatro cilindros en línea, está asociado a una
caja de velocidades 5' y dispuesto transversalmente en el
compartimento motor 3. El motor térmico 5 lleva un conjunto 7 de
tubuladuras de escape unidas a cada uno de los cilindros del motor,
al nivel de una culata, y a una línea de escape 6 que lleva un
sistema de descontaminación 9 dispuesto en el compartimento motor 3
en la parte delantera del motor térmico 5 y un conducto de escape 8
sobre el que está intercalado el sistema de descontaminación 9. El
conducto de escape 8 sobre el que está intercalado el sistema de
descontaminación 9 está acodado aguas arriba del sistema de
descontaminación y colocado en una dirección longitudinal del
vehículo automóvil, bajo una parte lateral del suelo. Se intercalan
dispositivos de amortiguación acústica 10' y 10'' en una parte
terminal del conducto de escape 8 en la parte trasera del vehículo
1.
El sistema de descontaminación 9, como es visible
en las figuras 1 y 2, lleva un catalizador de
pre-oxidación 14 unido a las tubuladuras de escape 7
del motor medio de la turbina del turbocompresor 11 del motor, el
filtro de partículas 15 unido a la extremidad de salida del
catalizador de pre-oxidación 14 y una trampa de
óxido de nitrógeno o trampa de Nox 16 unida a la parte de salida del
filtro de partículas 15. El catalizador 14 puede, en ciertos casos,
ser realizado de forma que presente igualmente una función de trampa
de los óxidos de nitrógeno de los gases de escape.
Un silencioso 10, intercalado en el conducto de
escape 8, puede colocarse igualmente en el interior del
compartimento motor 3 en una disposición horizontal por debajo del
sistema de descontaminación 9, a la salida de la trampa de NOx
16.
Como se ve en la figura 2, el catalizador de
pre-oxidación 14, el filtro de partículas 15 y la
trampa de NOx 16 llevan cubiertas externas metálicas globalmente
cilíndricas que están dispuestas en el compartimento motor, delante
del motor 5, con sus ejes en la dirección vertical.
El cuerpo cilíndrico de la cubierta del filtro de
partículas 15 está unido por un primer y un segundo flasques
desmontables 15a y 15b, respectivamente, a una primera pieza de
empalme 17a y a una segunda pieza de empalme 17b.
La primera pieza de empalme 17a asegura la unión
entre una parte de salida del filtro de partículas 15 y un conducto
18 que constituye una parte del conducto de escape unida a la parte
de entrada de la trampa de NOx 16. La pieza de empalme 17a está
unida al conducto 18, por medio de flasques 19 desmontables.
Igualmente los flasques 15a de unión entre la primera pieza
de empalme 17a y la cubierta cilíndrica del filtro de partículas 15
están realizados de forma desmontable.
La segunda pieza de empalme 17b está unida a un
conducto de salida 20 del catalizador de
pre-oxidación 14, por medio de flasques
desmontables 21, y a la parte de entrada de la cubierta metálica 15
del filtro de partículas por los flasques desmontables 15b.
Además, la segunda pieza de empalme 17b lleva una parte inferior
unida a un bol de recuperación de residuos inquemados del
filtro 22, por medio de bridas de flasques desmontables
23.
El filtro de partículas 15 está unido, en su
parte inferior, a la salida del catalizador de
pre-oxidación 14 y en su parte superior, a la trampa
de NOx 16, de forma que el filtro de partículas 15 y los elementos
filtrantes contenidos en la cubierta del filtro sean recorridos por
los gases de escape en la dirección vertical de abajo a arriba.
En la figura 3, se ha representado una variante
de realización del sistema de descontaminación de la figura 2,
estando designados los elementos correspondientes de la figura 2 y
la figura 3 por las mismas referencias.
La única diferencia entre el sistema de
descontaminación 9, representado en la figura 2, y el sistema de
descontaminación representado en la figura 3 es relativa a la
presencia, entre el catalizador de pre-oxidación 14
y la entrada del filtro de partículas 15, de un segundo catalizador
de pre-oxidación 14' dispuesto en un conducto 20' de
gran diámetro que une la parte de salida del catalizador de
pre-oxidación 14 a una pieza de empalme 17'b que
está a su vez unida al conducto 20' por flasques desmontables
21'.
La disposición del filtro de partículas 15 es
idéntica en el caso del modo de realización representado en la
figura 2 y en el caso del modo de realización representado en la
figura 3.
En las figuras 4 y 5, se ha representado el motor
5 y el sistema de descontaminación 9 de un vehículo automóvil
realizado siguiendo la invención y según un segundo modo de
realización. Los elementos correspondientes de las figuras 4 y 5
relativas al segundo modo de realización y de las figuras 1, 2 y 3
relativas al primer modo de realización de la invención están
designados por las mismas referencias.
El segundo modo de realización de la invención
está adaptado al caso de un motor 5 cuya salida de los gases de
escape está prevista en la cara trasera del motor, al nivel de la
culata ; las tubuladuras de salida de los gases de escape están
unidas, eventualmente por medio de un turbocompresor 11, a un
catalizador 14 de oxidación o de pre-oxidación
colocado en la trasera del motor 5, en una disposición vertical. El
filtro de partículas 15 está colocado, en una disposición vertical,
en la delantera del motor 5, del lado de la cara delantera del motor
5 opuesta a la cara trasera según la que está colocado el
catalizador 14.
El filtro de partículas 15 del segundo modo de
realización de la invención presenta una estructura globalmente
análoga a la estructura del filtro de partículas del primer modo de
realización.
En particular, el filtro de partículas 15
dispuesto en la delantera del motor está unido a la salida del
catalizador 14, por intermedio de un conducto 20 que pasa bajo el
bloque motor en una dirección transversal, entre la cara trasera y
la cara delantera del motor, y de una pieza de empalme 17b, de forma
que los gases de escape que provienen del catalizador 14 atraviesan
el filtro de partículas 15 de abajo a arriba.. Un catalizador de
oxidación suplementario 14' puede colocarse en la cubierta metálica
del filtro de partículas aguas arriba del cuerpo de filtrado.
Un bol 22 de recuperación de los residuos
incombustibles está colocado bajo el filtro de partículas y unido a
la pieza de empalme 17b por una brida desmontable 23.
La pieza de empalme 17a, a la salida del filtro
de partículas 15, está unida a un conducto 18 que puede a su vez
estar unido a una trampa de NOx o al conducto de escape dirigida
hacia la parte trasera del vehículo automóvil.
Las piezas de empalme 17a y 17b están a su vez
unidas a la cubierta del filtro de partículas 15 por bridas
desmontables respectivas 15a y 15b.
En la figura 6B, se ha representado un filtro de
partículas 15 en una disposición vertical siguiendo la invención,
comparativamente con un filtro de partículas según la técnica
anterior en una disposición horizontal representado en la figura
6A.
Debido a que el filtro de partículas en sí mismo
está realizado de la misma manera en el caso de la técnica anterior
y en el caso de la invención, habiéndose modificado solamente la
disposición, los elementos correspondientes están designados por las
mismas referencias en las figuras 6A y 6B.
En el caso de la técnica anterior, como se
representa en la figura 6A, el filtro de partículas 15 está
intercalado, en una disposición horizontal, entre dos partes del
conducto de escape en una zona del vehículo automóvil situada bajo
el suelo.
En el caso de la invención, el filtro de
partículas 15 lleva una cubierta metálica de forma general
cilíndrica en chapa metálica, por ejemplo en acero refractario o con
aleación de níquel, en el interior de la cual están fijados
elementos de filtrado 24 de forma general cilíndrica por medio de
placas de mantenimiento y de canalización de los gases 26 y 26'.
La cubierta 25 lleva una parte de entrada 25a y
una parte de salida 25b que están unidas a dos trozos del conducto
de escape de la línea de escape del vehículo automóvil, de forma que
los gases de escape atraviesan el filtro de partículas 15 y en
particular los elementos de filtrado 24 en la dirección indicada por
las flechas 27.
Con fines de simplificación, no se han
representado los flasques de unión de la cubierta cilíndrica
25 del filtro de partículas 15 con los elementos de unión tales como
los 17a y 17b representados en la figura 2 que corresponden a las
partes respectivas de entrada y de salida 25a y 25b de los filtros
de partículas 15 representados en las figuras 6B y 6C.
En el caso de un dispositivo según la técnica
anterior tal como el representado en la figura 6A, los gases de
escape que circulan en la dirección 27 y encierran partículas de
suie 28 tienen tendencia a arrastrar las partículas 28 que se
depositan en el interior de los elementos de filtrado 24, a la
salida de los elementos de filtrado donde estas partículas 28 se
acumulan y quedan adheridas. Cuando se efectúa la regeneración del
filtro por combustión de las partículas de suie, subsisten
residuos inquemados constituidos en particular por residuos de
partículas de aditivos de combustión. Estos residuos, en forma de
polvo, se acumulan en el filtro de partículas y en particular en la
parte de salida del filtro. La pérdida de carga en la circulación de
los gases de escape es entonces importante, aunque puede ser
necesario reemplazar o limpiar el filtro, tras una duración
reducida, por el hecho de la acumulación de los residuos en las
partes de salida de los elementos de filtración.
En el caso de la invención, debido a la
disposición vertical del filtro de partículas, los residuos
minerales en forma de polvo caen en el bol de recuperación,
por gravedad. El bol de recuperación 22 sirve para retener
los residuos minerales que quedan en el filtro tras su regeneración.
Permite así espaciar la frecuencia de limpieza del filtro de
partículas, procediendo a la eliminación parcial de los residuos de
aditivos, en el momento de una operación de mantenimiento del
vehículo.
Este efecto de la gravedad puede ser incrementado
por las vibraciones del motor en funcionamiento, durante la
circulación del vehículo. Las partículas minerales u otras tienen
tendencia a volver a caer a través de la parte de entrada 25b de los
gases de escape en el interior de un bol de recuperación tal
como el 22 (ver figura 2).
El bol de recuperación 22 está realizado
en una forma fácilmente desmontable, aunque es posible realizar
fácil y muy rápidamente la eliminación de los residuos de aditivos o
de desgaste del motor contenidos en el bol de recuperación
22.
Esta operación puede hacerse sistemáticamente,
por ejemplo en cada vaciado de aceite del motor o en cada operación
de mantenimiento del vehículo automóvil. Se evita así prácticamente
toda colmatación excesiva del filtro de partículas, de forma que la
pérdida de carga en circulación de los gases de escape que
atraviesan el filtro de partículas 15 queda limitada durante toda la
vida en servicio del vehículo automóvil. Se reduce así el consumo de
carburante del vehículo automóvil garantizando al tiempo un
funcionamiento durable del filtro de partículas.
Además, el filtro de partículas dispuesto en el
compartimento motor sufre intercambios térmicos con el medio
exterior reducidos de forma neta en relación a los que está sometido
un filtro de partículas según la técnica anterior tal como se
representa en la figura 6A, colocado bajo el suelo del vehículo.
Sin embargo, para obtener un efecto beneficioso
de la gravedad sobre el reparto de los residuos 28 en el interior de
los elementos de filtrado cilíndricos 24 dispuestos según la
dirección axial de la cubierta 25 del filtro 15, es necesario
colocar el filtro de tal forma que sea recorrido por los gases de
escape circulando según la dirección vertical 27, de abajo a
arriba.
En el caso representado en la figura 6C, donde
los gases 27 circulan de arriba a abajo en el interior del filtro,
los residuos se acumulan en la parte de salida de los elementos de
filtrado, debido al arrastre de los gases y la gravedad. Esta
disposición debe por tanto proscribirse.
Se prevé por ello la parte de entrada 25b de la
cubierta 25 del filtro en la parte baja y la parte de salida 25a en
la parte alta, como se representa en la figura 6B. Sin embargo, en
el caso de una disposición vertical de la cubierta 25 con su parte
de entrada 25b en posición alta y su parte de salida 25a en posición
baja, se podría teóricamente mantener una ventaja en relación a la
disposición de la técnica anterior, si los residuos minerales
pudieran ser evacuados por la parte baja de salida del filtro de
partículas, en un bol de recuperación 22.
Aunque la recuperación de los residuos minerales
del filtro de partículas, en el bol de recuperación en la
parte inferior del filtro, pude ser realizada de forma continua
durante la circulación del vehículo automóvil, en particular debido
a las vibraciones y a la gravedad, puede ser ventajoso, antes de
desmontar el bol de recuperación 22, utilizar una herramienta
manual para hacer sufrir algunos choques ligeros a la cubierta del
filtro de partículas, limitando esta acción para evitar deteriorar o
quebrar los elementos de filtrado.
Es sin embargo preferible, como se representa en
las figuras 7 y 8, realizar la eliminación de los residuos minerales
depositados en los elementos filtrantes del filtro de partículas,
por soplado de un fluido a través de los elementos filtrantes.
En la figura 7, se ha representado, en una vista
en planta, el motor 5 del vehículo automóvil y el sistema de
descontaminación 9 en una configuración que permite su
funcionamiento para la depuración de los gases del vehículo
automóvil.
En la figura 8, se ha representado el sistema de
descontaminación 9 en una configuración desmontada permitiendo la
limpieza del cuerpo de filtrado 24 del filtro de partículas 15.
En el modo de realización representado en la
figura 8, los elementos filtrantes 24 están de hecho constituidos
por un único elemento monolítico atravesado por canales de filtrado,
lo que es un modo de realización frecuente de un filtro de
partículas.
Para realizar la limpieza, se desmontan los
flasques 15a y 15b por medio de los cuales la pieza de
empalme 17a está unida a la cubierta metálica 25 del filtro de
partículas y al trozo 18 del conducto de empalme, respectivamente,
asi como el bol de recuperación 22 y eventualmente la pieza
de empalme 17b.
Se tiene así acceso a la parte superior del
elemento de filtrado 24 sobre la que se puede enviar un chorro de
aire a presión de limpieza con una pistola soplante 29. El chorro de
aire a presión produce un despegado de las partículas en el interior
de los canales del cuerpo de filtrado 24, de forma que los residuos
son arrastrados hacia abajo y evacuados por la parte baja del filtro
que está abierto, por ejemplo para ser recuperados en un recipiente
de recogida.
Por supuesto, puede realizarse la limpieza
únicamente por aire o por un líquido de limpieza tal como agua con
aditivos de limpieza o aún alternativamente por agua y aire según un
ciclo de limpieza que está descrito en la patente francesa
99-07682. Cuando se utiliza un líquido de limpieza,
se puede efectuar una fase final de secado, por ejemplo por aire
caliente.
Las operaciones de limpieza o de eliminación de
los residuos minerales de los elementos filtrantes del filtro de
partículas pueden realizarse de forma optimizada en un garaje
equipado con una instalación como las representadas en las figuras 9
y 10.
La instalación de limpieza de elementos
filtrantes del filtro de partículas, designados de forma general por
la referencia 30, lleva un foso 31 de recuperación de residuos
constituyendo una cavidad en el suelo 32 del taller cerrada por una
tapa 31a en la que se ha fijado une goulotte de recuperación
de partículas 31b que tiene una parte superior en forma de
entonnoir y un eje vertical 35.
La instalación de limpieza 30 lleva además un
dispositivo 34 de limpieza por soplado y circulación de fluido de
limpieza que está suspendida del techo 33 del taller y que está
dispuesta verticalmente según el eje de la goulotte de
recuperación 31b del foso 31.
La boquilla de soplado y limpieza 34a del
dispositivo 34 de limpieza está alimentada de agua por un conducto
35a y de aire por un conducto 36b que están unidos a un circuito de
alimentación que lleva electroválvulas que permiten realizar ciclos
de soplado sucesivos de aire y agua a presión utilizando la boquilla
de soplado 34a.
El dispositivo 34 de limpieza lleva además una
parte 34b realizada en forma extensible en la dirección vertical 35
o telescópica, uniendo esta parte extensible 34b la boquilla de
soplado 34a a la parte del dispositivo 34 fijada al techo 33 del
taller. De esta forma, se puede desplazar la boquilla 34a del
dispositivo 34 de limpieza siguiendo el eje vertical de
desplazamiento y soplado del dispositivo 34.
Para realizar la limpieza de un filtro de
partículas 15 de un vehículo 1 según la invención, el vehículo 1 se
coloca en una posición perfectamente centrada encima del foso 31, es
decir en una posición tal que el eje de desplazamiento y soplado del
dispositivo de limpieza 34 esté colocado en el plano vertical
longitudinal de simetría del vehículo 1 y según el eje vertical 35
del filtro de partículas 18.
Se abre el capó motor del vehículo, se desmonta
la pieza de empalme 17a del filtro de partículas por medio de los
flasques desmontables 15a y 19 y el bol de
recuperación 22 y/o la pieza de empalme 17b, de tal suerte que la
parte inferior de la cubierta cilíndrica del filtro desemboca en la
parte evasée en entonnoir de la goulotte de recuperación
31b.
Se baja manualmente la boquilla de soplado 34a
del dispositivo de limpieza 34 en la dirección vertical, desde su
posición representada en la figura 9 a su posición representada en
la figura 10, de manera que cubra la parte superior de la cubierta
metálica 25 del filtro de partículas 15. La boquilla de soplado 34a
lleva, en su extremo, medios de fijación que permiten empalmarla a
la parte superior de la cubierta del filtro de partículas, por medio
de un flasque 15a de la cubierta metálica.
Se ordena entonces un ciclo automático de
limpieza por soplado de un líquido de limpieza compuesto por agua y
producto de limpieza y aire a través del o de los elementos
filtrantes contenidos en la cubierta del filtro, siendo recuperados
los residuos 28' en suspensión en el líquido de limpieza bajo la
forma de un lodo en el foso de recuperación 31. Pueden ser enseguida
prèlevés en el foso de recuperación 31, en previsión de una
operación de retirada.
La operación de limpieza es seguida de una
operación de secado por el aire que puede ser eventualmente
calentado en la parte de calentamiento del dispositivo de limpieza
34.
Al final del ciclo de limpieza y secado, se
recoloca la instalación de limpieza 34 en su posición alta
representada en la figura 9 a partir de su posición baja de servicio
representada en la figura 10 y se vuelve a poner en su lugar el
bol de recuperación 22 y las piezas de empalme 17a y 17b de
la línea de escape. La limpieza del filtro de partículas puede pues
ser realizada muy rápidamente y de forma muy eficaz, sea por el
personal del garaje, sea incluso por el usuario del vehículo, en una
instalación de servicio libre.
El vehículo automóvil siguiendo la invención
presenta por tanto numerosas ventajas en lo que concierne al
funcionamiento y mantenimiento de un filtro de partículas de un
sistema de descontaminación de la línea de escape del vehículo.
La invención no se limita estrictamente al modo
de realización que se ha descrito.
La disposición del filtro de partículas en
relación a los otros elementos del sistema de descontaminación puede
ser diferente de la que ha sido descrita y representada.
El filtro de partículas puede ser asociado a
elementos suplementarios tal como un catalizador de
pre-oxidación.
Los elementos de empalme del filtro de partículas
con el conducto de la línea de escape pueden ser diferentes de los
que han sido descritos y representados.
De forma general, la invención se aplica a todo
vehículo automóvil que lleve un motor térmico, sea este motor
térmico del tipo de gasolina o Diesel en L o en V, y una línea de
escape que tenga un sistema de descontaminación que lleve un filtro
de partículas.
Claims (7)
1. Vehículo automóvil que lleva un compartimento
motor (3) en una parte delantera del vehículo (1), un motor térmico
(5) dispuesto en el interior del compartimento motor (3), una línea
de escape (6) del gas de combustión del motor y al menos una
tubuladura de escape (7) que asegura la unión entre la salida de al
menos un cilindro del motor térmico (5) y la línea de escape (6) que
lleva un conducto de escape (8) y un sistema de descontaminación
(9) intercalado en el conducto de escape (8) comprendiendo al menos
un filtro de partículas (15) que tiene una cubierta (25) de forma
general cilíndrica conteniendo al menos un elemento de filtrado
(24), caracterizado por el hecho de que el sistema de
descontaminación (9) está colocado en el compartimento motor (3),
delante del motor, porque la cubierta (25) del filtro de partículas
(15) y el elemento de filtrado (24) están dispuestos con sus ejes
verticales, y porque la cubierta metálica (25) del filtro de
partículas (15) está unida de forma desmontable a dos trozos (18,
20) del conducto de escape (8) por medio de piezas de empalme
desmontables (17a, 17b), respectivamente superior e inferior.
2. Vehículo automóvil según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la cubierta (25) del filtro
de partículas (15) está unida al conducto de escape (8) de la línea
de escape (6), de tal forma que los gases de escape atraviesan el
elemento de filtrado (24) del filtro de partículas (15), en una
dirección vertical (27) dirigida de abajo a arriba.
3. Vehículo automóvil según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la cubierta metálica (25) del filtro de partículas (15) está
unida al conducto de escape (8) de la línea de escape (6), en su
parte inferior, por medio de la pieza de empalme inferior (17b) en
una parte inferior de la cual está fijada, por debajo y y en la
alineación vertical del elemento de filtrado (24) dispuesto en la
cubierta metálica (25) del filtro de partículas (15), un bol
de recuperación de partículas (22).
4. Vehículo automóvil según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el sistema de descontaminación (9) lleva el filtro de
partículas (15), un catalizador de pre-oxidación
(14), dispuesto aguas arriba del filtro de partículas (15), en la
línea de escape (6) y una trampa de NOx (16) dispuesta aguas abajo
del filtro de partículas (15) en la línea de escape (6).
5. Procedimiento de limpieza de un filtro de
partículas de un vehículo automóvil según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que:
- \sqbullet
- se realiza la limpieza con la ayuda de una instalación de limpieza (30) que lleva un foso de recuperación (31) en el suelo (32) de un garaje y un dispositivo (34) de limpieza por insuflado de fluido de limpieza suspendido de un techo (33) del garaje en la vertical del foso (31) que tiene un eje vertical de desplazamiento y soplado,
- \sqbullet
- se coloca el vehículo automóvil (1) en una posición tal que su compartimento motor (3) esté dispuesto sobre el foso de recuperación (31), estando dispuesto el eje vertical (35) de la cubierta (25) del filtro de partículas (15) según el eje vertical del dispositivo (34) de limpieza,
- \sqbullet
- se abre el capó motor del vehículo automóvil y se desmonta una pieza de empalme (17a) de un extremo superior de la cubierta (25) del filtro de partículas (15) al conducto de escape (8),
- \sqbullet
- se desplaza una boquilla (34a) del dispositivo (34) de limpieza según el eje vertical (35),
- \sqbullet
- se empalma la boquilla (34a) de limpieza en la extremidad superior de la cubierta metálica (25) del filtro de partículas (15),
- \sqbullet
- se desmonta al menos un bol de recuperación (22) y una pieza de empalme (17b) de la línea de escape en la parte inferior de la cubierta metálica (25) del filtro (15), y
- \sqbullet
- se realiza un insuflado de fluido de limpieza a través de al menos un elemento de filtrado (24) del filtro de partículas (15), siendo evacuados los residuos inquemados (28') retenidos por el elemento de filtrado (24) en el foso de recuperación (31).
6. Instalación de limpieza por la puesta en obra
del procedimiento según la reivindicación 5, caracterizada
por el hecho de que lleva un foso de recuperación (31) en el suelo
(32) de un garaje, un dispositivo de limpieza (34) por insuflado de
un fluido de limpieza suspendido del techo (33) del garaje y
presentando un eje vertical (35) de desplazamiento y de soplado del
fluido de limpieza y una boquilla de limpieza (34a) en la vertical
del foso de recuperación (31), llevando la boquilla de limpieza
(34a) medios de empalme fijos en una parte de extremidad superior de
la cubierta de un filtro de partículas (15) del vehículo automóvil
(1) y estando empalmada a una parte de fijación del dispositivo de
limpieza (34) al techo (33) del garaje por una parte (34b)
extensible en la dirección axial (35).
7. Instalación según la reivindicación 6,
caracterizada por el hecho de que la boquilla de limpieza
(34a) del dispositivo de limpieza (34) está unida a conductos (36a,
36b) de alimentación de líquido y de aire de limpieza.
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