PT909941E - Dispositivo para analise de gases de escape de veiculos automoveis - Google Patents

Description

Γ DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA ANÁLISE DE GASES DE ESCAPE DE VEÍCULOS AUTOMÓVEIS"

Os gases de escape de veículos automóveis de passageiros e comerciais provocam variadíssimas perturbações no ambiente. Pela introdução de medidas legislativas referentes a valores limite para as emissões contidas nos gases de escape, os construtores de veículos automóveis foram e continuarão a ser obrigados a reduzir as emissões de todo e qualquer veículo, por exemplo por aperfeiçoamento do motor e do sistema de escape.

Verifica-se uma degradação do comportamento do escape ao longo do tempo de vida do veículo que se manifesta principalmente por um aumento gradual da emissão, em parte por envelhecimento, mas também por efeito de componentes defeituosos dos sistemas de accionamento e de redução dos gases de escape, que podem dar lugar a que os valores limite prescritos não sejam respeitados.

Normalmente, tenta-se, por meio de exames regulares dos gases de escape, assegurar a manutenção do nível de emissões em valores semelhantes às condições no princípio do seu funcionamento. A desvantagem, neste caso, consiste no facto de ter que se identificar um defeito apenas imediatamente antes de se fazer o exame dos gases de escape e até esse momento se terem liberLado emissões em grandes quantidades.

Nos primeiros segundos do funcionamento de um veículo automóvel, quando o catalisador ainda não atingiu a sua temperatura de funcionamento, a redução do teor em componentes nocivos nos gases de escape por meio do catalisador, é ainda 1 muito reduzida. Dado que o motor na fase fria produz cerca de 70% da sua emissão total seria, no entanto, desejável conseguir que, logo nesta fase, se obtivesse uma redução óptima dos produtos nocivos.

Estado actual da técnica

Um novo acessório para a redução da libertação de produtos nocivos é o sistema de diagnóstico de bordo (OBD). Por esta designação quer-se referir um sistema para controlo das emissões por supervisão da eficiência do funcionamento dos componentes individuais relevantes no que respeita aos gases de escape de um veiculo de passageiros ou de um veículo comercial, por meio de um computador instalado no veículo. Nos EUA existe, desde há muito, uma primeira forma de OBD para veículos de passageiros (OBD I) que, a partir do modelo do ano de 1995 tem sido substituído, a pouco e pouco, pelo OBD II, com maior abrangência. Enquanto o OBD I prevê apenas o controlo da eficiência dos componentes que se encontram ligados ao comando electrónico, o OBD II cobre a observação de todos os componentes relevantes no que respeita a emissões. Expressamente exigidas são a vigilância do catalisador, da sonda lâmbeda, do sistema de combustível, do sistema de ar secundário, do retorno dos gases de escape, da ventilação do depósito e a detecção de falhas da combustão. Quando se verifica uma falha ou um funcionamento deficiente de um componente, acende-se uma luz de advertência no painel de instrumentos e fica armazenado um código do defeito. O funcionamento defeituoso assinalado deve, tanto quanto possível, ser localizado com precisão, ser descrito e a informação ser armazenada de modo a que, mais tarde, através de um ponto de corte normalizado a oficina de reparação possa fazer uma leitura de identificação rápida da deficiência e proceder rapidamente à reparação.

Um acessório mais abrangente requer a utilização de uma "medição a bordo" (OBM) ou seja uma supervisão directa das 2

emissões dos gases de escape por meio de um sistema de medição adequado, instalado no veiculo. Dispositivos de análise de gases de escape de veículos automóveis são conhecidos nas mais variadas formas. Apenas a título de exemplo faz-se aqui referência às publicações alemãs 32 32 416, 33 39 073, 36 08 122, 37 16 350, 39 32 838, 40 05 803, 41 24 116, 42 35 225, 43 07 190, à patente DE 43 07 190, às patentes US 4803 052 e 5 281 817 assim como aos pedidos de registo GB 2 264 170 A, EP 0 196 993 A2 e WO 94/09266. A estes documentos faz-se expressamente referência genérica para efeitos de esclarecimento de todos os detalhes aqui não descritos em pormenor.

Os requerimentos de registo US A 5475223 e DE AI 196 05 053 ocupam-se em sentido restrito da temática aqui abordada e, por esse motivo, serão tratados com mais pormenor. Assim, na patente US A 5475223/ descreve-se um dispositivo de medição por infravermelhos que supervisiona o estado de funcionamento do catalisador e que mergulha lateralmente no catalisador e, por intermédio de uma abertura, determina a atmosfera gasosa que aí se encontra. Na patente DE AI 19605053 está representado um dispositivo de medição próximo do final de um tempo do ciclo de funcionamento e, por meio da ligação em série de várias cuvetes de infravermelhos, permite a obtenção de resultados num tempo de 0,1 a 0,2 s. Neste requerimento está também descrito um dispositivo de registo de dados. Ambas as fontes não dão qualquer indicação para a medição contínua dos valores de produtos nocivos libertados no sistema de escape a jusante do catalisador. Das fontes bibliográficas pode interir-se que faz falta um dispositivo de medição momentânea que seja capaz de captar a emissão real na fase de arranque a frio e durante o funcionamento e mostrar todos os desvios e assinalar os erros. Os veículos automóveis futuros vão ter que estar equipados com um sistema OBM neles integrado, para análise dos gases de escape. Através da comparação das evoluções das concentrações momentâneas com uma linha teórica podem tirar-se conclusões sobre deficiências que 3 se estão a verificar. É emitido um aviso quando a evolução dos sinais armazenados e considerados "bom" não está a ser respeitada, tenha uma duração longa e se verifique repetida e nitidamente. "Duração longa" significa um período de tempo prolongado. "Repetidamente" significa que o desrespeito do valor teórico se está verificar não uma vez mas sim muitas vezes e "nitidamente" significa que a concentração está fora da largura da janela previamente definida da banda de tolerâncias. Estes critérios servem para segurança da análise e garantem que não será dado qualquer aviso falso. A Fig. 1 mostra, a titulo de exemplo como as concentrações de produtos nocivos pode ser influenciada por deficiências no sistema de combustão, no caso presente um dispositivo de ignição (1) . A medição dos gases de escape é dificultada pela variação das condições do veículo automóvel. Por um lado um sistema de medição tem, em geral, que satisfazer os limites de tolerância e as exigências aplicáveis a um veículo automóvel e, por outro lado, as propriedades dos gases de escape, pressão, humidade, temperatura e caudal estão submetidas a grandes variações que influenciam as medições das concentrações. Ao resolver estes problemas têm que se escolher componentes especialmente robustos para aplicação em microsistemas técnicos, tanto para a preparação dos gases como para a medição dos componentes dos gases de escape.

Através da patente DE 196 05 053 AI ficou a conhecer-se um dispositivo de análise dos gases de escape. Neste dispositivo, tal como noutros dispositivos descritos noutras publicações, verificam-se, na prática, vários problemas. Em virtude de se verificarem inúmeros estremecimentos num automóvel, quando este se desloca, o dispositivo tem que ser construído de uma forma muito estável e, além disso, tem que ser insensível aos depósitos de fuligem, pó e aerossóis. Acresce ainda que o dispositivo tem que proporcionar uma grande definição visto que as concentrações dos componentes a medir nos gases de escape, como monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e óxidos de azoto (NO) sáo, desde logo, 4 muito reduzidos nos gases de escape de motores Otto de veículos automóveis equipados com catalisadores.

Os dispositivos de acordo com a invenção são objecto das reivindicações independentes 1 e 2.

Resumo das figuras

Fig. 1 - Evolução da concentração de produtos nocivos num disparador de ignição.

Fig. 2 - Esquema de principio de montagem de um sistema OBM em veículos automóveis.

Fig. 3- Fluxograma dos gases na preparação dos gases de escape.

Fig. 4 - Princípio de constituição de um conjunto para montagem a posteriori.

Fig. 5 - Montagem do conjunto para montagem a posteriori no porta bagagem.

Fig. 6 - Medições na altura do arranque em frio.

Fig. 7 - Correcções em relação à linha zero.

Fig. 8 - Concentração de dióxido de carbono no ar exterior.

Fig. 9 - Derivação como função de correcção.

Fig.10 - Correcção das alturas de sinal.

As Figs. mostram: 5 Ο princípio de montagem do sistema OBM num veículo automóvel assim como os componentes mais importantes do sistema de combustão encontram-se representados na Fig. 2. 0 motor (2) , sendo uma máquina de combustão interna, produz gases de escape; no catalisador (3) dá-se a transformação dos produtos nocivos em substâncias menos venenosas. 0 ponto de colheita (4), a preparação dos gases de escape (5), o dispositivo analisador (6), a instalação de escape (7), assim como a transmissão de dados (8) para ligação à unidade mostradora (9) do dispositivo analisador (6), constituem o sistema OBM instalado no veículo automóvel. A colheita dos gases de escape no sistema de escape do veículo automóvel efectua-se a jusante do catalisador visto que só desse modo é possível fazer uma apreciação sobre a funcionalidade do sistema de combustão no seu todo e sobre o estado do catalisador. A preparação dos gases de escape faz-se como se representa no fluxograma da Fig. 3. Os gases de escape são limpos de partículas e fuligem por meio de um filtro de gases de escape (11), substituível. Uma válvula electromagnética (12) serve para efectuar a comutação entre os gases de escape e um gás de calibração. A bomba de gás a medir (13) alimenta o gás, fazendo-o passar por um redutor de pressão (14) e um fluxómetro (15) até atingir o dispositivo analisador (6). A análise dos gases de escape é feita no dispositivo analisador (cuvete) segundo o princípio da absorção dos infravermelhos pelo gás. Este dispositivo é constituído por uma fonte de infravermelhos (balão transparente) cuja radiação passa através de um percurso de medição (cuvete) e atinge uma cabeça de medição. A cuvete pode, neste caso, ser constituída por um tubo direito altamente reflector ou por vários tubos com cabeças espelhadas que reflectem as radiações. Na cabeça de medição estão instalados dois sensores termoeléctricos de 6

V

\l L—ό medição equipados com vários filtros ópticos que geram um sinal de medição e um sinal de referência. A formação do quociente dos valores destes sinais diminui a influência das perturbações (temperatura, pressão, ensujamento, envelhecimento) sobre o sinal de medição. A utilização do principio termoeléctrico exige uma fonte de radiação intermitente. Uma cadência eléctrica na fonte de radiação impede a influência de componentes mecânicos avariados ("chopper"). A robustez do sistema de medição aumenta quando a cuvete (percurso de medição) é feita de liga de aço especial. Para o caso de o dispositivo ficar se sujar ou partes dele se avariar é vantajoso construir o dispositivo por módulos e que componentes individuais, como por exemplo o filtro, possam ser substituídos com facilidade.

Conjunto de montagem a posteriori em veículos com mais idade

Em veículos com mais idade, nos quais ainda se não encontre instalado directamente pelo fabricante qualquer sistema OBD ou OBM, a eficiência de funcionamento do motor e o tratamento dos gases de escape não podem ser avaliadas independentemente da análise dos gases de escape. Por esse motivo deveria poder-se ter a possibilidade de utilizar uma instalação para montagem a posteriori. A desvantagem da montagem do OBD reside na grande quantidade de receptores de valores de medição para os quais não se encontram previstos espaços para os mesmos e para as ligações do equipamento electrónico. Por esse motivo é mais conveniente a montagem de uiu sistema de medição a bordo.

Na Fig. 4 está representado um destes sistemas OBM para montagem a posteriori. A recolha dos gases de escape faz-se por meio de uma sonda de recolha (16) que está fixada na extremidade do escape. 0 gás é lavado num preparador de gases 7 p l_^ ^^ de escape (17), seco e bombeado para o dispositivo de análise (6). O mostrador (9), instalado no painel de instrumentos, mostra, então, informações sobre o estado e funcionamento do sistema OBM. A montagem no veículo do conjunto de equipamento para instalação a posteriori está representada na Fig. 5. Nesse caso, a sonda de recolha (6) está fixada na extremidade do escape. O dispositivo analisador (6) e o preparador de gases de escape (17) podem ser montados no porta-bagagens. A unidade mostradora (9) pode ser pendurada na grelha de entrada de ar de ventilação ou fixada noutro ponto qualquer do painel de instrumentos.

Medições de arranque em frio e casos de adsorção

Na fase de arranque em frio produzem-se 70%do total das emissões do motor, veja-se a Fig.6. Com o sistema de medição a bordo estas emissões também são medidas. De posse destes valores pode-se comandar um captador de adsorção (10, veja-se a Fig. 2) para captar as emissões de arranque em frio. Sem este comando é sempre possível, ao fim de algum tempo, fazer a mesma adsorção por intermédio do captador de HC. Só pelas medições dos gases de escape se tem a possibilidade de fazer um ajustamento flexível às diferentes condições de funcionamento. A dissorção faz-se, então, quando o catalisador tenha atingido uma temperatura à qual a conversão fica assegurada de modo satisfatório.

Dado que o sistema de medição em frio tem um consumo de energia muito pequeno, aquele pode ser posto em funcionamento antes da fase de arranque em frio. 0 comando pode, por exemplo, ser feito por um sensor de não funcionamento ou por meio da chave de ignição por meio da qual fica também ligado o captador de adsorção (10). 8

Calibração da linha zero 0 princípio de medição por absorção de infravermelhos pelos gases é desde há muito conhecido. Os problemas que este método de medição têm, em condições de ambiente variáveis já se encontram descritos no Ponto 3. A correcção das medições por meio de vários processos está descrita a seguir. 0 problema mais frequente é o da deslocação do ponto zero ou seja que, ao proceder-se a medições de gás não carregados, o valor medido não seja zero. A solução deste problema passa por uma calibração frequente do sistema com ar ambiente de acordo com o seguinte método. A válvula electromagnética (12) na preparação de gases de escape (5, 17) é comutada depois de passado um tempo previamente determinado ou automaticamente, em consequência de influências exteriores, de modo que o ar exterior atinja o dispositivo analisador (6) . No ar exterior as concentrações de CO, HC e NO são tão pequenas que se pode considerar, com rigor suficiente, o ar como equivalente a um gás zero. Por meio de uma equação resolvida pelo software corrige-se a linha zero. Deste modo, verifica-se que, para além da linha zero, também as sensibilidades voltam aos seus valores correctos e, portanto, que o sistema reproduz estes mesmos valores. A Fig. 7 mostra o efeito desta correcção da linha zero. Vê-se aí a deslocação da linha zero (18) provocada pelo desvio da temperatura assim como a nova curva correcta de medições (19) após a calibração. Este procedimento, com uma interrupção do registo das emissões não tem qualquer influência digna de nota sobre a validade da medição que, de qualquer modo, não tem como obje'ctivo a continuidade absoluta das observações mas sim a detecção de deficiências no sistema de escape. 9

Afinação da sensibilidade dos sinais de medição com o auxilio da concentração de C02 no ar exterior 0 processo anteriormente descrito para calibração da linha zero tem a vantagem de se poder prescindir de um constante ajustamento da sensibilidade, visto que neste processo as correcções certas também se verificam no que respeita ao ponto de sensibilidade (e, portanto, todas as outras). Não obstante, é também possível um controlo da sensibilidade de acordo com o seguinte procedimento. 0 teor em C02 da atmosfera tem mundialmente um valor de 350 ppm. Esta constatação comprovada, pode ser utilizada para controlo de sensibilidade visto que esta concentração se ajusta bem ao campo de medição dos outros componentes presentes no fluxo de gases de escape. CO, HC e antes de mais e principalmente NO têm designadamente bandas de absorção mais fracas que o C02 mas, no entanto, em contrapartida, têm picos de valor mais elevados no que respeita a concentrações. De acordo com a equação de Lambert-Beershen pode, portanto, utilizar-se praticamente o mesmo comprimento de cuvete. Quando o dispositivo analisador (6) é alimentado com ar exterior, de acordo com a afinação do ponto zero anteriormente descrita, o sistema tem que mostrar a concentração média de C02. É portanto possível, com segurança suficiente, partir do princípio de que também nos outros canais de medição o ponto de sensibilidade está correcto. O que é desvantajoso no método descrito é a concentração local de C02 poder variar fortemente por efeito de influências externas. Especialmente em centros de grandes aglomerações, devido ao trafego de veículos, a concentração de C02 é muito elevada. A Fig. 8 mostra a concentração de dióxido de carbono no ar exterior durante um percurso efectuado para a realização de medições. Depois de feito o ajustamento do ponto zero, por meio de ar sintético (20) , efectuou-se um percurso através de um pequeno bairro (21) com uma concentração de C02 relativamente baixa e regular. O percurso através de uma grande cidade (22), com cruzamentos e semáforos, mostrou concentrações de C02 elevadas 10 e com grandes variações. As medições feitas num pátio interior, tranquilo (23), está próxima da de uma concentração de C02 tomada na natureza.

Afinação da sensibilidade por meio da concentração de C02 nos gases de escape

Como modo de obviar a dificuldade anteriormente descrita, que resulta das variações da concentração de C02 naturais, é recomendável a observação da concentração de C02 no fluxo de gases de escape do veiculo. Este valor, em resultado do processo de combustão, é relativamente estável, de modo que esta concentração pode ser tomada como valor de comparação para a afinação da sensibilidade dos canais individuais de medição. Em virtude da elevada concentração de C02 (12% em volume) nos gases de escape, o arranjo na cuvete de medição para a radiação adaptada ao CO2 tem que ser diferente da adoptada para os outros gases nocivos. Fundamentalmente, o percurso óptico para a medição do C02 tem que ser muito mais curto do que para os outros gases nocivos CO, NO e HC.

Correcção do desvio da linha zero devida a variações de temperatura de sinais de medição que passam por um filtro de sotware técnico

Normalmente, a determinação de um valor de medição faz-se a partir da formação do quociente do sinal do componente nocivo (sinal de medição) e do sinal de referência.

As evoluções de sinais de medição e de sinais de referência mostram grande semelhança. Por essa razão pode-se modificar o processo do quociente, na medida em que se fixe uma zona de tolerância com referência à evolução de sinal e, dentro desta zona, se atribua ao quociente o valor "um". Deste modo, obtem-se uma zona para a concentração zero e dentro desta zona fixar o quociente "um". Deste modo obtem-se uma zona para a concentração "zero e só quando se saia desta zona 11 de tolerância é mostrada uma concentração correspondente ao valor real, determinado, do quociente. (Nota: a correspondência da concentração "zero" com o quociente "um" não é forçosamente necessária mas, no entanto, dá, em geral, os melhores resultados de medição).

Compensação do desvio da temperatura tendo em consideração a dinâmica da evolução dos sinais

Dado que nos veículos automóveis, de acordo com a experiência, se verificam condições dinâmicas extremas (rápidas no tempo no que respeita ao sistema, em comparação com a cadência do irradiador) , pode considerar-se que os sinais de medição autênticos, ou seja, os provenientes dos gases de escape, se distinguem bem das variações mais lentas, oscilantes e dependentes das condições de temperatura. Para a correcção tem que se determinar a primeira derivada da evolução da concentração em função do tempo. A primeira derivada detecta apenas as funções-degrau verdadeiras que, por exemplo, se verificam ao acelerar o veiculo automóvel. As derivadas das variações determinadas pela temperatura tendem para zero. Na Fig. 9, está representada uma evolução efectiva de valores medidos . A partir do sinal de medição original dos componentes nocivos HC(24) determinou-se a primeira derivada (25) . É nítido que as variações dos sinais de medição provocados por influência da temperatura (26), na derivada (25) tendem para zero.

Uma vez encontrados os pontos correspondentes aos degraus no diagrama relativo ' ao tempo da primeira derivada, por exemplo por observação de uma série no tempo, ou seja, de uma sequência no tempo do resultados de medições, então podem-se destinguir inequivocamente os pontos com as características claras de degrau. Quando aparece um destes degraus, ou seja, quando um valor da medição se elevar inequivocamente para além da banda de tolerância previamente definida como admissível, em relação à curva da derivada, então a partir deste ponto 12 t para diante a curva de concentrações efectivas tem que ser considerada para efeitos de avaliação. Quanto á primeira derivada volta a zero, a linha zero é de novo dada como uma linha inalterável, estável pelo filtro controlado por sofware técnico. Dispõe-se, assim, durante a deslocação do veículo, ou de uma linha zero absoluta sem variações, porquanto não sobrevêm funções-degraus e as variações determinadas pela temperatura podem ser negligenciadas, ou, ao surgir uma função-degrau autêntica, por exemplo ao acelerar fazer uma mudança na caixa de velocidades, travar, etc., são tomados em consideração os sinais de medição originais relativos à primeira derivada, sinais esses que são obtidos a partir da curva de evolução da concentração.

Afinação dos valores dos sinais originais nos canais do analisador de gases IR

Um outro método de correcção consiste na regulação a posteriori da altura do sinal por meio de uma regulação de amplificação afinável electronicamente.

Dado que a banda de referência é estabelecida de tal modo que, no caso da absorção de infravermelhos, na sua banda não se verifique fundamentalmente qualquer absorção, o sinal de medição do canal de referência do detector de infravermelhos teria necessariamente que possuir sempre a grandeza original. No entanto, em virtude das influências da temperatura e envelhecimento, este sinal varia, no veículo automóvel de forma considerável. uma A fim de compensar as variações dos sinais devidas à temperatura há a possibilidade de manter permanentemente o sinal de referência sob observação, por intermédio de um dispositivo MSR. Quando o sinal de referência se desviar de um valor inicialmente definido em relação a um valor previamente afinado para a primeira calibração, todos os sinais são levados aos valores com a altura inicial, por meio de 13 t regulação da amplificação regulável electronicamente. A Fig. 10 mostra a evolução original do sinal de referência (27) que, por alteração do desvio de temperatura ou do envelhecimento, passa a uma evolução enfraquecida (28) assim como a evolução corrigida do sinal (29), por intervenção de uma amplificação clectrónica regulável. Por adopçâo destas medidas mantem-se o campo de acção da dinâmica do sinal. índice das figuras

Fig. 1 - Concentrações çontaminantes causadas por um dispositivo de desencadeamento da ignição 1 desencadeamento

Fig. 2- Montagem de principio do sistema OBM num veiculo automóvel 2 motor 3 catalisador 4 ponto de tomada de amostras 5 preparador de gases de escape 6 dispositivo analisador 7 instalação de escape 8 transmissão de dados 9 unidade mostradora 10 captador de HC pr adsorção

Fig. 3 - Fluxograma dos gases na preparação de gases de escape 11 filtro de gases de escape 12 válvula electromagnética 13 bomba de gases de medição 14 redutor de pressão 15 fluxómetro 14 Γ

U t

Fig. 4 - Constituição, de principio, do conjunto para montagem a posteriori 16 sonda de colheita de amostras 17 preparação de gases com dispositivo de separação de água

Fig. 5 - Instalação do conjunto para montagem a posteriori no porta-bagagem

Fig. 6 - Medição de arranque em frio

Fig. 7 - Correcção da linha zero 18 variação da linha zero por desvio da temperatura 19 curva de medição corrigida

Fig. 8 - Concentração de dióxido de carbono a atmosfera exterior 20 ajustamento por meio de ar sintético 21 deslocação sem atravessamento de povoados 22 deslocação no interior de grandes cidades 23 medição no interior de um pátio tranquilo

Fig.9 - Derivada como função de correcção 24 sinal de medição original 25 primeira derivada 26 variação do sinal de medição determinado pela temperatura

Fig. 10 - Correcção da altura do sinal 27 evolução original do sinal de referência 28 evolução enfraquecida por envelhecimento 29 evolução do sinal corrigido 15

Literatura (1) United States Patent: System for monitoring exhaust gas composition:

Patent number: 5,475,223. Date of Patent: Dec, 12, 1995 (2) Of f enlegungsschrif t DE 196 05 053 Al: On-Board-

Diagnose-/OBD/-Verfahren und Vorrichtung im

MikromaBstab zur kontinuierlichen Messung des Schadstoffaustrages aus Kraftfahrzeugen.

Lisboa, 17 de Setembro de 2001

O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims (4)

1. Γ REIVINDICAÇÕES 1. ni spositivo para análise das substâncias mais importantes, relevantes para o ambiente, que se encontram nos gases de escape de veículos automóveis, como monóxido de carbono CO, hidrocarbonetos HC e óxidos de azoto NO com a finalidade de controlar o processo de combustão no motor e no catalisador assim como de precocemente identificar deficiências e proceder à sua reparação, em que o dispositivo, mostra o aumento dos valores limites dos componentes nocivos para além do previamente fixado para as emissões de substâncias nocivas e auxilia atempadamente a detecção de deficiências nos sistemas de combustão e de tratamento dos gases de escape assim como evita outros danos e consumos de combustível exagerados, permitindo que uma oficina especializada possa elimina-los atempadamente ou que os cidadãos conscientes dos problemas ambientais fiquem alertados para o nível de substâncias relevantes para o ambiente e possam desencadear medidas de limitação de velocidade, em que a medição é feita pelo processo de absorção de infravermelhos pelos gases em que as cuvetes, de liga de aço especial, apresentam um percurso óptico apreciável, são banhadas pelos gases de escape do veículo automóvel e, por meio de uma fonte de infravermelhos, constituída por um balão transparente, um detector que capta a luz da fonte de Irradiação de acordo com o princípio canal de medição/canal de referência, formando, a partir desses valores um quociente, para determinação do valor de medição e 1 |ρ U, em que a afinação do ponto zero do dispositivo de medição para as concentrações de HC e CO é feita com gases ambientais limpos, por meio de paragens de comutação continuas e de duração reduzida, sendo a afinação da sensibilidade feita por comparação com a concentração de C02 numa atmosfera ambiente com um valor normal de 350 ppm ou onde o teor em C02 nos gases de escape seja possível.
2. 2. Dispositivo para análise das substâncias mais importantes, relevantes para o ambiente, contidas nos gases de escape de veículos automóveis, como monóxido de carbono CO, hidrocarbonetos HC e mo óxido de azoto NO com o objectivo de controlar o processo de combustão no motor e no catalisador assim como detectar atempadamente deficiências e proceder à sua correcção, em que o dispositivo mostra precocemente o aumento das emissões nocivas em comparação com valores limites representativos da afinação efectuada e desse modo auxilia a detecção precoce de deficiências com vista a outras consequências subsequentes e ao desnecessário consumo de combustível, assim como permite a reparação necessária a efectuar atempadamente numa oficina de especialidade ou apoia o comportamento dos cidadãos conscientes das questões ambientais de modo a que os gases nocivos relevantes nos gases de escape sejam dados a conhecer e levem a limitações de velocidade, em que sucede que a medição é executada usando o princípio da absorção dos gases infravermelhos com uma célula óptica de aço inoxidável e com um percurso óptico relativamente longo. As emissões de gases de escape são permitidas através deste dispositivo e é sujeito à luz emitida por uma fonte infra-vermelha especial que consiste num tubo transparente. Esta luz é detectada por um detector, de acordo com o princípio canal de medição/canal de 2 ρ ^ referência, determina-se ο respectivo cociente que é usado para a averiguação do valor da medição, e em que os desvios da temperatura podem ser corrigidos pela determinação da primeira derivada do diagrama das concentrações no qual as funções-degrau representativas do funcionamento do veiculo automóvel, podem ser distinguidas dos efeitos das evoluções lentas.
3. 3. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2 em que o sistema de medição está instalado no chão do veiculo, na bagageira, na carroçaria ou noutro qualquer ponto adequado do veículo.

   Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1-3 em que o sistema de medição integrado na construção do veículo automóvel pode, por exemplo, ser constituído pelo ponto de tomada de amostras, preparador de dados, comunicação de dados e unidade mostradora, sendo os componentes individuais substituíveis pelo facto de se utilizar a construção modulada e ainda poderem também ser montados a posteriori no veículo automóvel, assim como por o preparador de gases de escape ser de construção robusta e estável a ponto de, por exemplo, ser constituída por um filtro de gases de escape substituível e regenerado por meio de aquecimento, a válvula electromagnética, a bomba de gás de medição, o redutor de pressão e o medidor de caudal serem insensíveis a condições altamente variáveis provocadas pelo veículo e que têm como resultado depósitos de fuligem, poeiras e aerossóis.
4. 5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1-4 em que a altura do sinal é regulável por meio de uma regulação de amplificação, afinável electronicamente, que toma por base a evolução constante e imperturbada do sinal de referência. 3

   Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1-5 em que, para veículos mais antigos para os quais está previsto um conjunto acessório de montagem a posteriori não obrigatória para efeitos de autorização, o dispositivo é constituído por uma sonda de recolha de amostras fixada no final do tubo de escape, um dispositivo analisador com um preparador de gases de escape, instalados no porta-bagagens, e uma unidade mostradora instalada no painel de instrumentos, sendo este conjunto para montagem a posteriori homologado pelas autoridades, consoante o tipo e ano de construção do veículo de acordo com um campo de identificação baseado na comparação de medições efectuadas a bordo do veículo, não sendo o veiculo automóvel, com excepção dos veículos de colecção, objecto de qualquer determinação de medições técnicas directas para a fixação do seu campo de identificação específico Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1-6 em que o dispositivo de medição está ligado com o auxílio de qualquer sensor que se deseje, como um sensor de lugares ocupados, sensor da chave de ignição, outros elementos de comutação, de modo a poder fazer medições desde o início do arranque em frio e poder comandar os casos de adsorção de forma flexível segundo quaisquer condições de funcionamento de modo a que a adsorção e a dissorção se dêm num ponto óptimo no tempo. Lisboa, 17 de Setembro de 2001 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUS i RIAl

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