Sistema de purificación de gases de escape de motor de combustión interna.

Uso de un dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna en el que se dispone un catalizador de reducción selectiva de tipo de adsorción de urea en un conducto de escape de motor y se alimenta urea a los gases de escape que fluyen al interior del catalizador de reducción selectiva de modo que se reduce el NOx contenido en los gases de escape en el catalizador de reducción selectiva

, en el que un catalizador de adsorción de HC para adsorber el HC en los gases de escape se dispone en el conducto de escape de motor aguas arriba del catalizador de reducción selectiva de modo que se suprime la generación de cianuro de hidrógeno, caracterizado porque el dispositivo de purificación de gases de escape se usa en un método en el que se suprime una tasa de desorción de HC de dicho catalizador de adsorción de HC de modo que una concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que un valor de referencia predeterminado, en el que como cantidad de adsorción de HC que puede adsorber dicho catalizador de adsorción de HC se halla de antemano una cantidad de adsorción de HC permisible cuando la concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que dicho valor de referencia cuando se hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC, y se realiza una acción de aumento de temperatura del catalizador de adsorción de HC lo que hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC cuando la cantidad de adsorción de HC en el catalizador de adsorción de HC es menor que la cantidad de adsorción de HC permisible

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/054241.

Solicitante: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1, TOYOTA-CHO TOYOTA-SHI, AICHI-KEN, 471-8571 JAPON.

Inventor/es: ITOH, KAZUHIRO, ODA, TOMIHISA, TOSHIOKA,Shunsuke.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/20 (especialmente adaptados para conversión catalítica (F01N 3/22 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/08 (para volverlos inofensivos (utilizando separadores eléctricos o electrostáticos F01N 3/01; aspectos químicos B01D 53/92))

PDF original: ES-2526645_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Campo técnico

La presente invención se refiere al uso de un dispositivo de purificación de gases de escape de un motor de combustión interna.

Técnica anterior

En la técnica se conoce un motor de combustión interna en el que se dispone un filtro de material particulado que porta un catalizador en un conducto de escape de motor, se dispone un catalizador de reducción selectiva en el conducto de escape aguas abajo del filtro de material particulado y se alimenta urea al conducto de escape aguas arriba del filtro de material particulado (por ejemplo, véase la publicación de patente japonesa (A) n.° 24-511691). En este motor de combustión interna, cuando se activa el catalizador portado sobre el filtro de material particulado, el CO y el HC no quemados contenidos en los gases de escape se eliminan mediante oxidación en el filtro de partículas y el material particulado contenido en los gases de escape se quema en el filtro de material particulado. Además, en este motor de combustión Interna, el NOx contenido en los gases de escape se reduce en el catalizador de reducción selectiva mediante la urea alimentada al conducto de escape.

Sin embargo, si se alimenta urea al conducto de escape de motor de este modo, el producto intermedio derivado de esta urea reaccionará con el HC no quemado contenido en los gases de escape y producirá cianuro de hidrógeno HCN dañino. En este caso, cuando se emite una gran cantidad de HC sin quemar desde el motor tal como particularmente en el momento del arranque en frío del motor, y en el instante en el que el HC sin quemar en los gases de escape aumenta durante el funcionamiento del vehículo, se produce una gran cantidad de cianuro de hidrógeno. Como resultado, surge el problema de que se emite a la atmósfera una gran cantidad de cianuro de hidrógeno HCN que supera la concentración permisible. El documento JP-A-26-177346 y el documento EP 9 572 54 A2 se refieren a un dispositivo de control de emisión de gases de escape y a un sistema de purificación de gases de escape, respectivamente.

Descripción de la invención

Un objeto de la presente invención es usar un dispositivo de purificación de gases de escape de un motor de combustión interna que pueda suprimir la emisión de cianuro de hidrógeno a la atmósfera.

Según la presente invención, se usa un dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna en el que se dispone un catalizador de reducción selectiva de tipo de adsorción de urea en un conducto de escape de motor y se alimenta urea a los gases de escape que fluyen al interior del catalizador de reducción selectiva de modo que se reduce el NOx contenido en los gases de escape en el catalizador de reducción selectiva, en el que un catalizador de adsorción de HC para adsorber el HC en los gases de escape se dispone en el conducto de escape de motor aguas arriba del catalizador de reducción selectiva de modo que se suprime la generación de cianuro de hidrógeno, caracterizado porque el dispositivo de purificación de gases de escape se usa en un método en el que se suprime una tasa de desorción de HC de dicho catalizador de adsorción de HC de modo que una concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que un valor de referencia predeterminado, en el que como cantidad de adsorción de HC que puede adsorber dicho catalizador de adsorción de HC se halla de antemano una cantidad de adsorción de HC permisible cuando la concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que dicho valor de referencia cuando se hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC, y se realiza una acción de aumento de temperatura del catalizador de adsorción de HC lo que hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC cuando la cantidad de adsorción de HC en el catalizador de adsorción de HC es menor que la cantidad de adsorción de HC permisible.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista global de un motor de combustión interna, la figura 2 es una vista que muestra la relación entre la concentración de emisión de HCN y la tasa de desorción de HC, la figura 3 es una vista que muestra la relación entre la tasa de desorción de HC y la cantidad de adsorción de HC, la figura 4 es una vista de la relación entre la tasa de emisión de HCN y la cantidad de adsorción de HC, la figura 5 es un diagrama de tiempo que muestra el control de aumento de temperatura, la figura 6 es una vista que muestra un mapa de la cantidad W de adsorción de NOx etc., la figura 7 es un diagrama de flujo del control de desorción de HC, la figura 8 es una vista que muestra regiones en las que la concentración de emisión de HCN se vuelve mayor que el valor de referencia y se vuelve menor que el valor de referencia, la figura 9 es un diagrama de flujo para el control de desorción de HC, la figura 1 es una vista que muestra la relación de la tasa de aumento de temperatura y la tasa de desorción de HC, etc., la figura 11 es una vista que muestra la relación de la tasa de aumento de temperatura y la cantidad de

adsorción de HC y la figura 12 es una vista global que muestra otro ejemplo de un motor de combustión interna. Mejor modo de llevar a cabo la invención

La figura 1 muestra una vista global de un motor de combustión interna de tipo de ignición por compresión.

Haciendo referencia a la figura 1, 1 indica un cuerpo de motor, 2 una cámara de combustión de un cilindro, 3 un inyector de combustible de tipo de control electrónico para inyectar combustible en cada cámara 2 de combustión, 4 un colector de admisión y 5 un colector de escape. El colector 4 de admisión está conectado a través de un conducto 6 de admisión a la salida de un compresor 7a de un turboalimentador 7 de gases de escape, mientras que la entrada del compresor 7a está conectada a través de un medidor 8 de flujo de aire a un depurador 9 de aire. Dentro del conducto 6 de admisión está dispuesta una válvula 1 de estrangulación accionada por un motor paso a paso. Además, alrededor del conducto 6 de admisión está dispuesto un dispositivo 11 de enfriamiento para enfriar el aire de admisión que fluye a través del interior del conducto 6 de admisión. En el ejemplo mostrado en la figura 1, el agua de refrigeración del motor se guía al dispositivo 11 de enfriamiento en el que el agua de refrigeración del motor enfría el aire de admisión.

Por otro lado, el colector 5 de escape está conectado a la entrada de una turbina 7b de gases de escape del turboalimentador 7 de gases escape, mientras que la salida de la turbina 7b de gases de escape está conectada a la entrada de un catalizador 12 de adsorción de HC. La salida del catalizador 12 de adsorción de HC está conectada a la entrada de un catalizador 14 de reducción selectiva de tipo de adsorción de urea a través de un tubo 13 de escape, y la salida del catalizador 14 de reducción selectiva está conectada a un tubo 15 de escape. Una válvula 16 de alimentación de urea para alimentar urea al catalizador 14 de reducción selectiva está dispuesta en el tubo 13 de escape, y una disolución de urea acuosa que contiene urea en la misma se inyecta a los gases de escape desde la válvula 16 de alimentación de urea. Además, unos sensores 17, 18 de temperatura para detectar la temperatura de los gases de escape están dispuestos en los tubos 13, 15 de escape, respectivamente.

El colector 5 de escape y el colector 4 de admisión están conectados entre sí a través de un conducto 19 de recirculación de gases de escape (que se denomina a continuación en el presente documento EGR). Dentro del conducto 19 de EGR está... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Uso de un dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna en el que se dispone un catalizador de reducción selectiva de tipo de adsorción de urea en un conducto de escape de motor y se alimenta urea a los gases de escape que fluyen al interior del catalizador de reducción selectiva de modo que se reduce el NOx contenido en los gases de escape en el catalizador de reducción selectiva, en el que un catalizador de adsorción de HC para adsorber el HC en los gases de escape se dispone en el conducto de escape de motor aguas arriba del catalizador de reducción selectiva de modo que se suprime la generación de cianuro de hidrógeno, caracterizado porque el dispositivo de purificación de gases de escape se usa en un método en el que se suprime una tasa de desorción de HC de dicho catalizador de adsorción de HC de modo que una concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que un valor de referencia predeterminado, en el que como cantidad de adsorción de HC que puede adsorber dicho catalizador de adsorción de HC se halla de antemano una cantidad de adsorción de HC permisible cuando la concentración de cianuro de hidrógeno en los gases de escape que fluyen saliendo de dicho catalizador de reducción selectiva se vuelve menor que dicho valor de referencia cuando se hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC, y se realiza una acción de aumento de temperatura del catalizador de adsorción de HC lo que hace que se desorba HC del catalizador de adsorción de HC cuando la cantidad de adsorción de HC en el catalizador de adsorción de HC es menor que la cantidad de adsorción de HC permisible.

Uso del dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión Interna según la reivindicación 1, en el que dicha cantidad de adsorción de HC permisible es un valor fijo.

Uso del dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna según la reivindicación 1, en el que dicha cantidad de adsorción de HC permisible se vuelve más pequeña cuanto más grande es la cantidad de urea adsorbida en dicho catalizador de reducción selectiva.

Uso del dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna según la reivindicación 1, en el que cuanto mayor es la cantidad de adsorción de HC en el catalizador de adsorción de HC en el momento de inicio del control de aumento de temperatura del catalizador de adsorción de HC, menor se vuelve la tasa de aumento de temperatura.

Uso del dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna según la reivindicación 1, en el que se proporcionan medios de cálculo para calcular la cantidad de adsorción de HC en el catalizador de adsorción de HC.

Uso del dispositivo de purificación de gases de escape de motor de combustión interna según la reivindicación 1, en el que un conducto de derivación que evita dicho catalizador de reducción selectiva se ramifica desde el conducto de escape de motor entre dicho catalizador de adsorción de HC y dicho catalizador de reducción selectiva, los gases de escape se envían al catalizador de reducción selectiva cuando la concentración de HC en los gases de escape que fluyen saliendo del catalizador de adsorción de HC es menor que una concentración permisible predeterminada, y los gases de escape se envían al conducto de derivación cuando la concentración de HC en los gases de escape que fluyen saliendo del catalizador de adsorción de HC se vuelve mayor que una concentración permisible predeterminada.