ITMI20011747A1 - Dispositivo e procedimento per trattare i gas di scarico di un motoreendotermico - Google Patents

Description

Descrizione

L'invenzione riguarda un dispositivo ed un procedimento per trattare i gas di scarico di un motore endotermico, specialmente di un motore Diesel, con un filtro delle particelle conformemente alla definizione introduttiva delle rivendicazioni indipendenti.

Stato della tecnica

Corrispondentemente allo stato progredito delle conoscenze per la protezione della salute e dell'ambiente vengono continuamente inaspirte prescrizioni di legge regolanti le emissioni degli autoveicoli. Per soddisfare a queste prescrizioni ad esempio oltre l'impiego di propellenti corrispondentemente modificati si eliminano dal gas di scarico particelle solide mediante filtri.

Specialmente i dispositivi di azionamento Diesel producono grandi quantità di nerofumo, laddove esiste il sospetto che i gas di scarico Diesel possiedano un potenziale cancerogeno. Così sono già state proposte molte disposizioni per trattare gas di scarico di motori Diesel. In generale queste disposizioni sono formate da sistemi di filtrazione che trattengono i contenuti particolati. Un filtro efficiente trattiene a riguardo in modo pienamente efficace particelle di nerofumo presentanti specialmente un diametro di ca. 10 fino a 5000 nanometri.

Tuttavia le particelle trattenute da corrispondenti filtri in seguito all'impegno del filtro rispettivamente della sua superficie provoca una riduzione della portata di gas e in tal modo comportano un aumento della resistenza di filtrazione. Questa resistenza porta ad un maggiore consumo di propellente fino all'arresto del motore, cosicché è necessario prevedere fasi di rigenerazione. La rigenerazione avviene in generale mediante una combustione quasi senza residui del nerofumo immagazzinato. Le temperature di circa 200°C che sussistono nel gas di scarico di motori Diesel di regola non sono sufficienti a riguardo, cosicché è necessario approntare aggiuntivi mezzi ausiliari sistematici.

Senza aggiuntivi accorgimenti il nerofumo si ossida a partire da ca. 550 fino a 600°C. Combinando il filtro del nerofumo con un catalizzatore di ossigenazione, mediante rivestimento catalitico del filtro oppure mediante adatti additivi per il propellente è possibile abbassare la soglia di temperatura inferiore per la ossidazione del nerofumo a ca. 250 fino a 350°C. Tuttavia queste temperature per moderni motori Diesel sono ancor sempre superiori ad usuali temperature del gas di scarico, cosicché sono necessari accorgimenti di aumento della temperatura per la sicura rigenerazione dei filtri.

Per incrementare la tempertura del gas di scarico finora si prevedono ad esempio dispositivi di riscaldamento elettrici supplementari, dispositivi di riscaldamento a microonde oppure accorgimenti interni ai motori, laddove questi ad esempio a causa della necessaria elevata potenza di riscaldamento rendono necessarie eventualmente batterie supplementari, presentano un elevato dispendio del sistema, comportano un considerevole maggiore consumo di propellente oppure non sono in grado di garantire sicuramente il necessario aumento di temperatura.

Così ad esempio è noto che mediante strozzatura del sensore della massa d'aria di aspirazione è possibile aumentare la temperatura del processo rispettivamente la temperatura del gas di scarico. Nel documento EP 0010 384 è illustrato ad esempio un dispositivo che varia l'aria di aspirazione per mezzo di un sistema di valvola a farfalla regolabile. La temperatura di accensione necessaria tuttavia può essere raggiunta soltanto nel più alto intervallo di carico e di numero di giri. Per situazioni di marcia con intervallo di carico e del numero di giri prevalentemente basso in pratica solo raramente sussistono le condizioni necessarie per la rigenerazione del filtro.

Una forma di realizzazione, parimenti descritta nel documento EP 0 010 384, raggiunge la temperatura di processo sufficientemente alta per pulire mediante combustione il filtro di combustione del nerofumo a basso carico e a basso numero di giri mediante un riciclo del gas di scarico comprendente fra l'altro una unità reltivamente compatta. Questa forma di realizzazione è parimenti adatta solo limitatamente per la rigenerazione del filtro, poiché per un perfetto funzionamento del motore a combustione la percentuale di gas di scarico nell'aria di alimentazione non può superare il 30%. In tal modo il raggiungimento della temperatura del gas di scarico, necessaria per la rigenerazione del filtro, non risulta possibile in tutte le situazioni di marcia. A tale scopo si rende aggiuntivamente necessario un dispositivo di riscaldamento, il che fa aumentare aggiuntivamente il dispendio costruttivo.

Fondamentalmente nel dispositivo del documento EP 0 010 384 è necessaria una temperatura di uscita il più possibile alta dal filtro delle particelle, cosicché fra l'altro l'aria di aspirazione risulti preriscaldabile il più fortemente possibile.

Inoltre nel documento DE 35 22 431 è illustrato un dispositivo, che fa aumentare la temperatura del gas di scarico per il fatto che uno scambiatore di calore, situato a valle del filtro del nerofumo, preriscalda l'aria di aspirazione del motore a combustione. In tal modo in primo luogo si riduce la fase di funzionamento a caldo e d'altro canto si aumenta la temperatura del gas di processo, anche in caso di basso carico, in misura sufficiente per consentire una rigenerazione del filtro. A tale scopo è prevista in particolare una valvola di impostazione, la quale provvede affinchè a pieno carico oppure al superamento di una temperatura limite superiore in corrispondenza del filtro del nerofumo la corrente di aria di aspirazione viene fatta passare davanti allo scambiatore di calore. Ciò riduce in primo luogo le riduzioni di potenza provocate dallo scambiatore di calore a pieno carico e d'altro canto protegge il filtro del nerofumo da surriscaldamento .

Nel dispositivo illustrato è svantaggioso il fatto che la necessaria temperatura di accensione per la rigenerazione del filtro può essere aggiunta soltanto quando il motore ha percorso la fase di funzionamento a caldo. Inoltre è particolarmente svantaggioso il fatto che lo scambiatore di calore è disposto nella zona di aspirazione, per cui si verifica una caduta di pressione durante l'esercizio del motore. La valvola di impostazione menzionata, comportante un aggiuntivo dispendio in apparecchiature, è pertanto obbligatoriamente necessaria per conservare la densità di potenza nell'intervallo di funzionamento a pieno carico.

Pertanto i sistemi di filtrazione del gas di scarico finora noti complessivamente sono relativamente dispendiosi, laddove in parte è necessario accettare nella zona di aspirazione per l'esercizio del motore una caduta di pressione particolarmente critica, rispettivamente una riduzione della densità di potenza nell'intervallo di funzionamento a pieno carico.

Vantaggi dell'invenzione

A differenza di ciò l'invenzione si pone il compito di proporre un dispositivo ed un procedimento per trattare il gas di scarico di un motore endotermico, specialmente di un motore Diesel, con un filtro delle particelle, laddove è prevista una rigenerazione del filtro delle particelle riducente decisamente il dispendio dipendente dal sistema, laddove inoltre contemporaneamente non si verifica caduta di pressione nella zona di aspirazione rispettivamente non si verifica riduzione della densità di potenza del motore endotermico.

Partendo da un dispositivo rispettivamente da un procedimento del genere menzionato nell'introduzione questo problema viene risolto mediante le caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti. Con gli accorgimenti menzionati nelle sottorivendicazioni sono possibili vantaggiose realizzazioni ed ulteriori sviluppi dell'invenzione.

Corrispondentemente a ciò un dispositivo secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto che è previsto almeno uno scambiatore di calore per riscaldare il gas di scarico da filtrare almeno per mezzo del calore dissipato del gas di scarico fitrato. Vantaggiosamente a riguardo per mezzo dello scambiatore di calore secondo l'invenzione ha luogo un recupero del calore del gas di scarico per la rigenerazione del filtro, cosicché si riduce sostanzialmente il dispendio energetico per ottenere la temperatura di rigenerazione e non vengono provocate riduzioni di potenza del motore endotermico. Ad esempio per le più svariate condizioni di esercizio del motore endotermico, fra l'altro mediante la reazione esotermica dell'ossidazione catalitica delle componenti di idrocarburi in combuste, ancora presenti nel gas di scarico, ha luogo un aggiuntivo riscaldamento del filtro delle particelle e pertanto del gas di scarico da filtrare con l'ausilio dello scambiatore di calore secondo l'invenzione. In tal modo si minimizza il dispendio costruttivo di un dispositivo secondo l'invenzione per il trattamento del gas di scarico.

Preferibilmente un condotto collettore per addurre l'intera corrente di gas di scarico nello scambiatore di calore è disposto a monte di questo, cosicché è possibile realizzare una adduzione<' >di calore il più grande possibile e pertanto efficace mediante il gas di scarico da filtrare nello scambiatore di calore.

In un ulteriore sviluppo particolare dell'invenzione almeno il filtro delle particelle e lo scambiatore di calore sono eseguiti come unità costruttiva. In tal modo vantaggiosamente risulta realizzabile un'attuazione il più possibile poco ingombrante, efficace e pertanto economicamente conveniente del dispositivo secondo l'invenzione. A riguardo in generale ha luogo uno sfruttamento del calore dissipato del filtro, sviluppantesi con la rigenerazione, rispettivamente del calore dissipato del gas di scarico da filtrare lungo l'intero scambiatore di calore, cosicché è possibile realizzare una temperatura del gas di scarico relativamente bassa all'uscita dello scambiatore di calore. In tal modo secondo l'invenzione si ottine il preriscaldamento massimo possibile del gas di scarico da filtrare.

Preferibilmente è previsto almeno un dispositivo di riscaldamento, cosicché anche ad esempio per condizioni di esercizio o atmosferiche assai estreme rimane garantita una più sicura rigenerazione del filtro. Il dispositivo di riscaldamento vantaggiosamente può essere disposto integrato o fra le entrambe le zone del gas dello scambiatore di calore e,oppure nello scambiatore di calore. Così in tal modo vantaggiosamente è possibile realizzare una rigenerazione del filtro già prima che il motore endotermico abbia raggiunto la sua temperatura di esercizio.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione è previsto un comando dipendente almeno dalla temperatura, dal tempo, dalla composizione del gas, oppure dalla pressione. Con ciò ad esempio è possibile realizzare un'accensione automatica del dispositivo di riscaldamento al superamento di una definita differenza di pressione fra entrata del filtro ed uscita del filtro. Inoltre con ciò è possibile attuare eventualmente una sorveglianza della temperatura del filtro rispettivamente dello scambiatore di calore. Un surriscaldamento del filtro, fra l'altro in caso di funzionamento a pieno carico del motore endotermico, è evitabile ad esempio mediante un aggiramento dello scambiatore di calore. Parimenti è possibile comandare la quantità di calore del dispositivo di riscaldaménto in dipendenza della temperatura del filtro. Secondo l'invenzione il filtro delle particelle con corrispondenti condizioni viene rigenerato eventualmente anche in anticipo, ossia già prima che si renda necessaria una rigenerazione, senza dispositivo di riscaldamento. In particolare il comando comprende preferibilmente un sistema di management che sorveglia ad esempio quasi tutti i componenti del veicolo .

Vantaggiosamente sono previsti mezzi per addurre almeno aria nella corrente di gas di scarico, cosicché eventualmente in dipendenza della composizione del gas di scarico è possibile realizzare un aggiuntivo insufflaggio di aria, il che migliora ad esempio la reazione esotermica dell'ossidazione catalitica delle componenti di idrocarburo incombuste, ancora presenti del gas di scarico, oppure l'ossidazione del nerofumo. In tal modo è vantaggiosa anche una iniezione ad esempio di idrocarburi nella corrente di gas di scarico. In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione lo scambiatore di calore presenta una struttura di ingrandimento della superficie. Così ad esempio per mezzo di una connessione parallela di più unità scambiatrici di calore oppure per mezzo di pareti di trasmissione del calore complanari, strutturali o di simile effetto, è possibile realizzare vantaggiosamente la trasmissione del calore dal filtro rispettivamente dal gas di scarico filtrato al gas di scarico da filtrare.

In un'ulteriore forma di realizzazione preferita il tratto di gas di scarico disposto fra motore endotermico e scambiatore di calore presenta un punto di diramazione, tramite il quale è possibile ripartire i gas di scarico in una corrente principale e in una corrente secondaria. Durante la rigenerazione del filtro delle particelle soltanto una corrente parziale del gas di scarico viene addotta allo scambiatore di calore rispettivamente al dispositivo di riscaldamento, cosicché si garantisce un rapido riscaldamento del filtro delle particelle con minimo consumo di energia calorifica.

Fondamentalmente tutte le forme di realizzazione dell'invenzione portano ad una decisa riduzione della quantità di energia di riscaldamento nonché del dispendio costruttivo, cosicché è possibile un funzionamento sostanzialmente più economico e più ecologico rispetto all'attuale stato della tecnica.

Esempi di realizzazione

Più esempi di realizzazione della presente invenzione sono rappresentati nel disegno e vengono illustrati più dettagliatamente in base alle seguenti figure.

In particolare:

la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un dispositivo secondo l'invenzione insieme ad un motore endotermico,

la figura 2 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione, la figura 3 mostra una rappresentazione schematica di un ulteriore dispositivo secondo 1'invenzione,

la figura 4 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione con più unità scambiatrici di calore,

la figura 5 mostra un andamento di temperatura di principio in un dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 6 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione con un punto di diramazione nel tratto del gas di scarico,

la figura 7 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione con uno scambiatore di calore presentante un rivestimento cataliticamente attivo,

la figura 8 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione con due scambiatori di calore, e

la figura 9 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo secondo l'invenzione con due impianti di trattamento susseguente del gas di scarico.

La figura 1 in rappresentazione in schema a blocchi mostra uno scambiatore di calore 1 secondo l'invenzione che per mezzo di una conduttura di collegamento 2 è collegato con un motore endotermico 3. Inoltre in figura 1 è rappresentato un condotto di aspirazione 4 del motore endotermeico 3 nonché un condotto di uscita 5 del gas di scarico.

L'uscita del gas di scarico nell'esempio di realizzazione della figura 1 può essere portata all'uscita 5 del gas di scarico a scelta tramite una conduttura di scarico 6 dello scambiatore di calore oppure tramite una valvola a farfalla 7 da montare opzionalmente. Mediante la valvola a farfalla 7 può risultare possibile un aggiramento della struttura dello scambiatore di calore 1, cosicché specialmente nel funzionamento a pieno carico del motore endotermico 3 si impedisce un surriscaldamento dello scambiatore di calore 1 rispettivamente di un filtro delle particelle non rappresentato più dettagliatamente nella figura 1.

Il dispositivo rappresentato in figura 1 comprende inoltre un dispositivo di riscaldamento 8 nonché una unità di comando 9. Sensori di temperatura rispettivamente di pressione non rappresentati più dettagliatamente determinano ad esempio la pressione a monte e a valle dello scambiatore di calore 1 rispettivamente del filtro. Durante l'esercizio del motore endotermico 3 nerofumo contenuto nel gas di scarico viene depositato sul filtro, cosicché l'unità di comando 9 mediante i menzionati sensori di pressione determinano una differenza di pressione a monte e a valle dello scambiatore di calore 1 con progressivo ricoprimento del filtro con nerofumo. Se la differenza di pressione determinata supera un va lore di soglia impostabile, allora ad esempio viene acceso il dispositivo di riscaldamento 8 per avviare la rigenerazione del filtro.

Nella figura 2 è illustrato uno scambiatore di calore 1 incluso un filtro 10 durante una fase di esercizio del dispositivo di riscaldamento 8. A riguardo il dispositivo di riscaldamento 8 è rappresentato schematicamente come bruciatore, laddove tuttavia sono realizzabili anche trasformazioni elettriche nonché altre trasformazioni chimiche, ad esempio catalitiche, di un materiale di riscaldamento. A riguardo si possono impiegare sia dispositivi di riscaldamento separati 8 sia anche dispositivi di riscaldamento integrati. Ad esempio è possibile prevedere ceramiche elettroconduttrici oppure l'integrazione di fili di riscaldamento in una ceramica sinterata elettroisolante. La ceramica vantaggiosamente a riguardo può essere prevista contemporaneamente come filtro, laddove è possibile impiegare ceramiche cataliticamente rivestite come pure non cataliticamente rivestite. Inoltre è realizzabile a scelta l'immissione di un'aggiuntiva energia termica nella cassa della corrente di gas oppure sulla cassa dello scambiatore di calore.

Il riscaldamento di una corrente di adduzione 11, ossia di gas di scarico fluente dal motore endotermico 3 tramite la conduttura di collegamento 2 nello scambiatore di calore 1, avviene mediante il calore dissipato del gas di scarico filtrato tramite una parete 12 dello scambiatore di calore. Secondo l'invenzione la conduzione del calore ha luogo sia in una zona di entrata B rispettivamente in una zona del filtro D sia anche in una zona di uscita E rispettivamente in una zona di entrata A dello scambiatore di calore 1. Nella zona di uscita E, inclusa la zona del filtro D, si estende una corrente di scarico 13. A riguardo secondo l'invenzione si prevede un raffreddamento il più possibile ampio della corrente di scarico 13 mediante lo scambiatore di calore 1.

La più alta temperatura del filtro 10 rispettivamente della corrente di scarico 13 viene ottenuta ad esempio per mezzo di una reazione esotermica per l'ossidazione catalitica di idrocarburi residui, presenti nella corrente di adduzione 11, nella zona D del filtro 10 e,oppure mediante il dispositivo di riscaldamento 8.

Nella figura 1 è rappresentato esemplificativamente un andamento di temperatura di principio nello scambiatore di calore 1. La fiugra 5 illustra il fatto che la corrente di affusso 11 nello scambiatore di calore 1 viene condotta con una temperatura di entrata Te. Nella zona di entrata A, B la corrente di afflusso 11 viene fortemente preriscaldata, cosicché il gas di scarico in una zona di riscaldamento C mediante il dispositivo di riscaldamento 8 dovrà essere riscaldata aggiuntivamente relativamente poco. Per essere portato ad una temperatura di accensione Tz. Al disopra della temperatura di accensione Tz ha luogo un'accensione automatica della corrente di gas di scarico, cosicché ha luogo la rigenerazione del filtro 10. La rigenerazione del filtro 10 nello scambiatore di calore 11 con adeguato dimensionamento del filtro rispettivamente dello scambiatore di calore può aver luogo in maniera esotermica rispettivamente almeno autotermica, cosicché è possibile terminare l'emissione di ulteriore energia di riscaldamento mediante il dispositivo di riscaldamento 8.

Corrispondentemente all'andamento della temperatura nella zona D del filtro la temperatura del gas di scarico diminuisce leggermente. Specialemnte nella zona di uscita E alla corrente di scarico 13 viene sottratto relativamente molto calore, cosicché essa abbandona lo scambiatore di calore 1 con una temperatura di uscita Ta comparativamente modesta. Specialmente la figura 5 illustra il fatto che è vantaggiosa una riduzione il più possibile ampia della temperatura di uscita Ta per il preriscaldamento della corrente di afflusso 11 e quindi per la rigenerazione del filtro 10.

Lo scambiatore di calore 1 in figura 3 rispetto allo scambiatore di calore 1 della figura 2 presenta una valvola a farfalla 7 consentente un aggiramento parziale o completo della struttura dello scambiatore di calore, ossia il recupero di calore per riscaldare il gas di scarico da filtrare. In tal modo ad esempio nel funzionamento a pieno carico del motore endotermico 3 è possibile impedire un surriscaldamento del filtro 10 rispettivamente di un ulteriore filtro 14.

Come già menzionato il gas di scarico di un motore endotermico 3, operante nell'esercizio a pieno carico, presenta già temperature oltre la temperatura di accensione Tz del filtro 10,14, cosicché è possibiel fare a meno di un recupero di calore mediante lo scambiatore di calore 1 rispettivamente è vantaggioso evitare il surriscaldamento dei filtri 10,14. Nell'esecuzione della figura 3 la corrente di afflusso 11 defluisce quasi completamente tramite la valvola a farfalla 7 come corrente di deflusso 15. Poiché in tal caso viene aggirato il filtro 10, per questo motivo è necessario il filtro 14 per filtrare la corrente di gas di scarico a pieno carico.

Nella figura 4 è rappresentato schematicamente uno scambiatore di calore 16 presentante un circuito-parallelo di più scambiatore di calore 1 della figura 2. La connessione in parallelo degli scambiatori di calore 1 fa aumentare in particolare la superficie complessiva della parete 12 dello scambiatore di calore, cosicché si ottiene un migliore recupero del calore. Per scaricare le correnti di deflusso 13 sono previste più aperture 17.

Fondamentalmente in un numero non limitato è possibile connettere fra di loro unità 1 di scambiatore di calore. Inoltre è possibile realizzare sia un'adduzione diretta delle correnti di afflusso 11 da singoli cilindri del motore endotermico 3, nonché un'adduzione di più di una conduttura collettrice e successiva ripartizione in singole condutture. E' parimenti attuabile l'impiego di un singolo dispositivo di riscaldamento 8 nonché l'impiego di più dispositivi di riscaldamento nello scambiatore di calore 16. Le aperture 17 vantaggiosamente vengono riunite in una singola conduttura 5 del gas di scarico a valle dello scambiatore di calore 16.

Inoltre per tutti i dispositivi secondo l'invenzione come meccanismo di controllo per un'accensione con successo del filtro del nerofumo è possibile disporre una termosonda in un punto adatto dello scambiatore di calore 1,16, specialmente nel o direttamente a valle del filtro 10,14. La temperatura misurata può essere utilizzata mediante l'unità di comando 9 affinchè la potenza di riscaldamento del dispositivo di riscaldamento 8 venga comandata ed eventualmente disinserita. In caso di motore con forte produzione di nerofumo oppure quando nella corrente di afflusso 11 sono contenuti sufficientemente idrocarburi e contemporaneamente il filtro 10,14 consente cataliticamente attivamente la trasformazione degli idrocarburi, l'ossidazione del nerofumo e degli idrocarburi può avvenire anche continuamente dopo un'unica accensione del dispositivo di riscaldamento 8.

Nella figura 6 è rappresentato un ulteriore esempio di realizzazione della presente invenzione. A riguardo la conduttura di collegamento 2 presenta una valvola 20 del gas di scarico a tre vie, tramite la quale la corrente 11 del gas di scarico che abbandona il motore a combustione 3 può essere ripartita in una corrente principale e in una corrente secondaria. Durante una fase di avviamento a freddo del motore endotermico 3 oppure durante un processo di rigenerazione del filtro 10 ad esempio la valvola 20 del gas di scarico a tre vie viene impostata in modo che soltanto una piccola parte del gas di scarico come corrente secondaria arriva nello scambiatore di calore 1 e successivamente al dispositivo di riscaldamento 8 rispettivamente al filtro 10. Ciò è vantaggioso poiché durante un avviamento a freddo la temperatura del gas di scarico è troppo modesta per una rigenerazione del filtro 10 ed il gas di scarico dovrà essere riscaldato tramite il dispositivo di riscaldamento 10. Poiché con la ripartizione della corrente del gas di scarico in questo istante si dovrà riscaldare soltanto una modesta quantità del gas di scarico si ottiene una più alta temperatura del gas di scarico con consumo di energia calorifica comparativamente modesto. Nel frattempo la corrente principale del gas di scarico tramite la conduttura del gas di scarico 22 viene condotta davanti allo scambiatore di calore 1 e rilasciata direttamente nell'aria ambiente.

Non appena il gas di scarico che raggiunge il dispositivo di riscaldamento 8 presenta una temperatura sufficientemente alta la valvola 20 del gas di scarico a tre vie viene impostata in modo che tutta la corrente di gas di scarico tramite la conduttura di collegamento 2 viene addotta allo scambiatore di calore 1.

Se si intende impedire che con la comparsa di gas di scarico 11 assai caldi si verifichi un surriscaldamento del filtro 10, allora la corrente principale del gas di scarico, scaricata tramite la conduttura 22 del gas di scarico conformemente alla figura 7, preferibilmente a monte del filtro 10 aggirando lo scambiatore di calore 1 può essere combinata di nuovo con la corrente secondaria. Con l'aggiramento dello scambiatore di calore 1 si evita un ulteriore riscaldamento dei gas di scarico caldi e si riduce la contropressione del gas di scarico. Come dispositivo di riscaldamento in questo esempio di realizzazione è prevista una iniezione del combustibile in corrispondenza di un punto di adduzione 28 nella conduttura di collegamento 2 . Successivamente ha luogo una trasformazione preferibilmente catalitica del combustibile iniettato in corrispondenza di uno strato 30 cataliticamente attivo, integrato ad esempio nello scambiatore di calore 1, con ossigeno residuo contenuto nel gas di scarico.

Nella figura 8 è rappresentato un ulteriore esempio di realizzazione della presente invenzione che presenta due sistemi formati rispettivamente da punto di adduzione 28,29, scambiatore di calore 1,21, rivestimento 30,32 cataliticamente attivo e filtro 10,40. Qui la corrente di gas di scarico 11 che abbandona il motore endotermico 3 tramite la valvola 20 del gas di scarico a tre vie a seconda delle esigenze di rigenerazione dei filtri 10,40 può essere ripartita in modo che ad esempio durante un processo di rigenerazione del filtro 10 soltanto una corrente secondaria del gas di scarico tramite la conduttura di collegamento 2 viene addotta allo scambiatore di calore 1 e la corrente principale tramite la conduttura del gas di scarico 22 viene addotta allo scambiatore di calore 21 e viceversa.

Durante una fase di avviamento a freddo la corrente principale del gas di scarico viene condotta preferibilmente sul primo filtro 10 che trattiene le particelle contenute nel gas di scarico, e tuttavia a causa della modesta temperatura dei gas di scarico passanti non può subire rigenerazione. In tal caso una corrente secondaria del gas di scarico viene addotta al secondo filtro 40 e tramite iniezione di combustibile in corrispondenza del punto di adduzione 29 e trasformazione catalitica in corrispondenza dello strato cataliticamente attivo 32 viene riscaldata. Non appena i gas di scarico in corrispondenza del secondo filtro 40 presentano una temperatura sufficiente per una rigenerazione, mediante la valvola 20 del gas di scarico a tre vie la corrente principale del gas di scarico viene addotta al secondo filtro 40 e il primo filtro 10 ad esempio mediante iniezione di combustibile in corrispondenza del punto di adduzione 28 e mediante trasformazione catalitica di questo in corrispondenza dello strato 30 cataliticamente attivo viene sottoposta ad una rigenerazione.

Poiché per questo procedimento non è obbligatoriamente necessaria la resistenza di un secondo scambiatore di calore 21, conformemente ad un ulteriore esempio di realizzazione rappresentato in figura 9 è possibile in verità preinserire ad esempio al primo filtro 10 uno scambiatore di calore 1 preferibilmente con rivestimento 30 cataliticamente attivo, e tuttavia il secondo filtro 40 unicamente tramite la conduttura 22 del gas di scarico può essere collegato con dispositivo di riscaldamento integrato 8 con la valvola 20 del gas di scarico a tre vie. La valvola 20 del gas di scarico a tre vie può essere sostituita alternativamente da due valvole di sbarramento inserite consecutivamente.

Fondamentalmente le forme di realizzazione descritte possono essere trasferite anche a sistemi per il trattamento susseguente del gas di scarico, in cui aggiuntivamente oppure al posto del filtro delle particelle si impiega un catalizzatore ad immagazzinamento di Nox.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1.-Dispositivo per trattare il gas di scarico di un motore endotermico, specialmente di un motore Diesel,con un filtro delle particelle, laddove è prevista una rigenerazione del filtro delle particelle, caratterizzato dal fatto che è previsto almeno uno scambiatore di calore (1,16,21) per riscaldare il gas di scarico (11) da filtrare, almeno mediante il calore dissipato del gas di scarico filtrato (13). 2.-Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che una unità collettrice per addurre l'intera corrente di gas di scarico (11) è disposta nello scambiatore di calore (1,16,21) a monte di questo. 3.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che almeno il filtro (10,14,40) delle particelle e lo scambiatore di calore (1) sono eseguiti come unità costruttiva (1). 4.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che è previsto almeno un dispositivo di riscaldamento (8). 5.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è previsto un comando (9) dipendente almeno dalla temperatura, dal tempo, dalla composizione del gas e,oppure dalla pressione. 6.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per addurre almeno aria nella corrente di gas di scarico. 7.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che lo scambiatore di calore (1,16) presenta una struttura (16) di ingrandimento della superficie. 8.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che in direzione della corrente del gas di scarico (11) a monte dello scambiatore di calore (1,21) la conduttura (2) di collegamento presenta un punto di diramazione (20) per ripartire la corrente di gas di scarico in una corrente principale e in una corrente secondaria. 9.-Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che sono previste due filtri delle particelle (10,14,40). 10.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 8 fino a 8, caratterizzato dal fatto che sono previstsi due scambiatori di calore (1,16,21). 11.-Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedentemente menzionate, caratterizzato dal fatto che lo scambiatore di calore (1,21) presenta almeno in una zona parziale un rivestimento catalitico (30,32). 12.-Procedimento per rigenerare un sistema di trattamento susseguente del gas di scarico, specialmente un filtro delle particelle, caratterizato dal fatto che durante la rigenerazione il gas di scarico (11) viene ripartito in una corrente principale e in una corrente parziale e la corrente parziale viene riscaldata e addotta al sistema (10,14,40) di trattamento susseguente del gas di scarico. 13.-Procedimento secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la corrente principale del gas di scarico durante la rigenerazione viene addotta ad un secondo sistema di trattamento susseguente del gas di scarico. 14 .-Procedimento secondo la rivendicazione 12 oppure 13, caratterizzato dal fatto che esso viene effettuato durante la fase di avviamento a freddo di un motore endotermico (3). 15.-Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 12 fino a 13, caratterizzato dal fatto che esso viene effettuato mediante un dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 11.