Vehículo sobre carriles con depuración de gases de escape.

Vehículo sobre carriles con

- una carcasa de vehículo (102; 202) que define un espacio interno de vehículo

(102.1; 202.1),

- un motor de combustión interna (105; 205) y

- una instalación de gas de escape (107; 207) unida con el motor de combustión interna (105; 205) para la evacuación de los gases de escape del motor de combustión interna (105; 205),

- comprendiendo la instalación de gas de escape un equipo de suministro de aditivo (108; 208), que está configurado para suministrar a la corriente de gas de escape del motor de combustión interna (105; 205) un aditivo para la reducción de contaminantes y

- comprendiendo el equipo de suministro de aditivo (108; 208) un recipiente de reserva (108.1; 208.1) para el aditivo y una sección de suministro (108.3; 208.3) unida con esto para el suministro del aditivo a la corriente de gas de escape,

caracterizado porque

- el recipiente de reserva (108.1; 208.1) está dispuesto en una primera cámara de carcasa (106; 109; 209) de la carcasa de vehículo (102; 202),

- estando provista la primera cámara de carcasa (106, 109; 209) al menos en las zonas limitantes con el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) y las limitantes con el entorno del vehículo, que son frecuentadas por pasajeros, de un aislamiento térmico y

- formando la primera cámara de carcasa (106; 206) el compartimento de motor para el motor de combustión interna (105; 205).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/052229.

Solicitante: BOMBARDIER TRANSPORTATION GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHONEBERGER UFER 1 10785 BERLIN ALEMANIA.

Inventor/es: WILLBRANDT, RALPH, JAHN,STEFFEN.

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;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no previstos... > F02B77/13 (Aislamiento acústico)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no previstos... > F02B77/11 (Aislamiento térmico o acústico)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FERROCARRILES > LOCOMOTORAS; AUTOMOTORES (vehículos en general B60;... > Locomotoras o automotores con motores de combustión... > B61C5/04 (Disposición de aparatos de escape)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o dispositivos de escape caracterizados... > F01N13/14 (con aislamiento térmico)

PDF original: ES-2453381_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Vehículo sobre carriles con depuración de gases de escape La presente invención se refiere a un vehículo sobre carriles con una carcasa de vehículo que define un espacio interno de vehículo, un motor de combustión interna y una instalación de gas de escape unida con el motor de combustión interna para la evacuación de los gases de escape del motor de combustión interna, comprendiendo la instalación de gas de escape un equipo de suministro de aditivo que está configurado para suministrar a la corriente de gas de escape del motor de combustión interna un aditivo para la reducción de contaminantes y comprendiendo el equipo de suministro de aditivo un recipiente de reserva para el aditivo y una sección de suministro unida con esto para el suministro del aditivo a la corriente de gas de escape.

En vehículos sobre carriles que generan su energía de accionamiento a través de un motor de combustión interna, no en último término debido a reglamentos cada vez más rigurosos en relación con los valores límite de emisiones a cumplir (entre otros, para partículas y óxidos de nitrógeno) , el aspecto de la depuración de gases de escape se encuentra cada vez más en el foco de los objetivos de desarrollo. De este modo, en la Unión Europea desde 2006 se incluyen gradualmente nuevos reglamentos legales para los gases de escape (el denominado nivel III a) con rigurosos valores límite para vehículos nuevos que en 2012 serán reemplazados por valores límite aún más rigurosos (el denominado nivel III b) .

Para reducir el contenido de contaminantes de los gases de escape en los actuales motores diésel, a día de hoy norma general se siguen dos conceptos diferentes, concretamente la recirculación de gases de escape (AGR) o la reducción catalítica selectiva (SCR) , ambas combinables con un filtro de partículas.

En la reducción catalítica selectiva (SCR) se obtiene a partir de la urea almacenada como sólido o en solución acuosa en primer lugar amoniaco (NH3) y dióxido de carbono (CO2) que después se mezclan con los óxidos de nitrógeno del gas de escape y se transforman en el catalizador SCR hasta dar nitrógeno y agua. En este caso destaca actualmente, a causa del manejo más sencillo, una tendencia al uso de la mezcla de urea-agua.

La solución acuosa de urea que se comercializa, entre otros, con el nombre comercial AdBlue! se almacena en un depósito correspondiente y se inyecta a través de toberas a través de componentes correspondientes del equipo de suministro de aditivo en la corriente caliente de gas de escape. Allí reduce mediante una reacción química en los catalizadores de SCR la parte de óxido de nitrógeno del gas de escape. A este respecto, la temperatura útil de la solución de urea tiene un límite inferior por su punto de congelación (-11 ºC) . La temperatura útil o temperatura de almacenamiento de la solución de urea tiene un límite superior por la temperatura a la que comienza una descomposición de la solución de urea.

Hasta ahora, esta solución de urea se emplea sobre todo en camiones, autobuses y turismos, sin embargo, también se han concebido ya vehículos sobre carriles, tales como, por ejemplo, los automotores del tipo Regio-Shuttle RS1 de la empresa Stadler Pankow GmbH, Berlín, DE, con equipos correspondientes para la depuración de gases de escape. En particular en camiones, el depósito para la solución de urea por norma general está fijado próximo al motor fuera de la carcasa del vehículo en el bastidor del vehículo. Algo comparable se cumple para los catalizadores de SCR así como las líneas de entrada del depósito a los catalizadores de SCR, que están dispuestos también de forma comparable sin proteger fuera de la carcasa del vehículo. De este modo, todos estos componentes del equipo de suministro de aditivo están expuestos directamente y de manera comparable sin proteger a cualquier influencia ambiental.

En el documento EP 1 886 892-A-1 está descrito un ejemplo de un vehículo sobre carriles con un equipo de este tipo para la depuración de gases de escape.

Por norma general, estos componentes del equipo de suministro de aditivo están expuestos tanto a la temperatura ambiente como a influencias del funcionamiento de la conducción, de tal manera que, por norma general, tienen que estar provistos de un aislamiento térmico correspondiente y/o un calentamiento/refrigeración y estar diseñados correspondientemente de forma robusta para poder resistir las influencias ambientales. Por ello se provoca un diseño comparativamente complicado de los componentes del equipo de suministro de aditivo.

Por tanto, la presente invención se basa en el objetivo de poner a disposición un vehículo sobre carriles del tipo que se ha mencionado al principio que no presente las desventajas que se han mencionado anteriormente o que presente las mismas al menos en un menor grado y que posibilite, en particular, un diseño más sencillo y más económico de la instalación de gas de escape o de los componentes del equipo de suministro de aditivo.

La presente invención resuelve este objetivo partiendo de un vehículo sobre carriles de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

La presente invención se basa en la enseñanza técnica de que se posibilita un diseño sencillo y económico de la instalación de gas de escape o del equipo de suministro de aditivo cuando el recipiente de reserva está dispuesto en una cámara de carcasa de la carcasa del vehículo, estando provista la cámara de carcasa de un aislamiento térmico al menos en las zonas limitantes con el espacio interno del vehículo y las limitantes con el entorno del vehículo, que

son frecuentadas por pasajeros.

Gracias a su disposición en la cámara de carcasa es posible diseñar los componentes correspondientes del equipo de suministro de aditivo o de la propia instalación de gas de escape de manera comparativamente sencilla y únicamente de forma correspondiente con la función central respectivamente exigida (es decir, almacenamiento óptimo o suministro óptimo del aditivo o depuración óptima del gas de escape) , ya que la función de protección frente a influencias ambientales (tales como influencias térmicas y/o mecánicas) se puede asumir por las paredes de la respectiva cámara de carcasa. Estas paredes de la correspondiente cámara de carcasa en sí mismas, a su vez, pueden estar diseñadas de manera comparativamente sencilla y económica, ya que tienen que poner a disposición únicamente la correspondiente función de protección.

El aislamiento térmico fácil de diseñar en las zonas que limitan con zonas frecuentadas por pasajeros, a este respecto, naturalmente no asegura únicamente la protección del correspondiente componente frente a influencias ambientales. Más bien, también los pasajeros que se encuentran en el interior o fuera del vehículo quedan protegidos de manera sencilla eficazmente frente a una alteración (calor) por los correspondientes componentes del equipo de suministro de aditivo.

De acuerdo con un aspecto, la presente invención se refiere, por tanto, a un vehículo sobre carriles con una carcasa de vehículo que define un espacio interno de vehículo, un motor de combustión interna y una instalación de gas de escape unida con el motor de combustión interna para la evacuación de los gases de escape del motor de combustión interna, comprendiendo la instalación de gas de escape un equipo de suministro de aditivo que está configurado para suministrar a la corriente de gas de escape del motor de combustión interna un aditivo para la reducción de contaminantes y comprendiendo el equipo de suministro de aditivo un recipiente de reserva para el aditivo y una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Vehículo sobre carriles con

-una carcasa de vehículo (102; 202) que define un espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) , -un motor de combustión interna (105; 205) y -una instalación de gas de escape (107; 207) unida con el motor de combustión interna (105; 205) para la evacuación de los gases de escape del motor de combustión interna (105; 205) , -comprendiendo la instalación de gas de escape un equipo de suministro de aditivo (108; 208) , que está configurado para suministrar a la corriente de gas de escape del motor de combustión interna (105; 205) un aditivo para la reducción de contaminantes y -comprendiendo el equipo de suministro de aditivo (108; 208) un recipiente de reserva (108.1; 208.1) para el aditivo y una sección de suministro (108.3; 208.3) unida con esto para el suministro del aditivo a la corriente de gas de escape,

caracterizado porque

-el recipiente de reserva (108.1; 208.1) está dispuesto en una primera cámara de carcasa (106; 109; 209) de la carcasa de vehículo (102; 202) , -estando provista la primera cámara de carcasa (106, 109; 209) al menos en las zonas limitantes con el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) y las limitantes con el entorno del vehículo, que son frecuentadas por pasajeros, de un aislamiento térmico y -formando la primera cámara de carcasa (106; 206) el compartimento de motor para el motor de combustión interna (105; 205) .

2. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de suministro (108.3) comprende un catalizador para la reducción de contaminantes en la corriente de gas de escape, en particular un catalizador de SCR.

3. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque

- el recipiente de reserva es un depósito (108.1; 208.1) en el que el aditivo se mantiene en reserva en forma líquida, -siendo el aditivo, en particular, una solución acuosa de urea, en particular una solución de urea al 32, 5 %.

4. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque

- está previsto un equipo de atemperado para el atemperado del aditivo, -estando configurado el equipo de atemperado para el atemperado de al menos un componente del recipiente de reserva (108.1; 208.1) y/o de al menos un componente de las conducciones (108.2; 208.2) que conducen el aditivo desde el depósito (108.1; 208.1) a la sección de suministro (108.3; 208.3) y/o de al menos un componente de la sección de suministro (108.3; 208.3) , -comprendiendo el equipo de atemperado, en particular, una conducción calefactora que se hace funcionar eléctricamente y/o una conducción calefactora alimentada por un circuito de refrigerante del motor de combustión interna (105; 205) y/o -comprendiendo el equipo de atemperado, en particular, al menos un equipo de refrigeración (104.2) , comprendiendo el equipo de refrigeración, en particular, al menos un ventilador (104.2) de un dispositivo de refrigeración del motor de combustión interna (105; 205) .

5. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recipiente de reserva (108.1; 208.1) está dispuesto de forma adyacente al motor de combustión interna (105; 205) .

6. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera cámara de carcasa (106; 206) está provista, con respecto a su entorno, esencialmente por completo de un aislamiento acústico y/o un aislamiento térmico.

7. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- la carcasa de vehículo (102; 202) en el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) define un nivel de suelo para pasajeros y -la primera cámara de carcasa (106; 206) está dispuesta por debajo del nivel del suelo.

8. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

-la sección de suministro (108.3) y/o un catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes está dispuesto en una segunda cámara de carcasa (109) , -estando dispuesta la segunda cámara de carcasa (109; 209) en particular en la zona de una pared lateral y/o una pared frontal de la carcasa de vehículo (102; 202) y/o -extendiéndose la segunda cámara de carcasa (109; 209) en particular en dirección en altura de la carcasa de vehículo (102; 202) a lo largo de al menos el 50 % de la altura de la carcasa del vehículo (102; 202) .

9. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque

- el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) presenta un compartimento de pasajeros y la segunda cámara de carcasa (109; 209) se extiende en dirección en altura de la carcasa de vehículo (102; 202) a lo largo de la altura del compartimento de pasajeros y/o -la segunda cámara de carcasa (109; 209) define una sección a modo de columna en el espacio interno de la carcasa de vehículo (102; 202) y/o -la segunda cámara de carcasa (109; 209) está dispuesta en la zona de una abertura de puerta (102.2) de la carcasa de vehículo (102; 202) .

10. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque

- la sección de suministro (108.3) y/o el catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes está configurado estirado longitudinalmente, -definiendo la sección de suministro (108.3) y/o el catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes un eje longitudinal que está alineado en dirección en altura de la carcasa de vehículo (102; 202) .

11. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque está previsto un equipo de convección para la generación de una convección que refrigera la sección de suministro (108.3) y/o el catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes en la segunda cámara de carcasa (109; 209) .

12. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque

-el equipo de convección comprende un corte transversal libre de flujo configurado entre la sección de suministro (108.3; 208.3) y la pared de la segunda cámara de carcasa (109; 209) , -estando dimensionado el corte transversal libre de flujo de tal manera que durante el funcionamiento del vehículo se ajusta una convección natural suficiente para la única refrigeración de la sección de suministro

(108.3) y/o del catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes.

13. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la segunda cámara de carcasa (109; 209)

- presenta al menos una abertura de ventilación y -presenta, en particular, al menos una abertura de aireación.

14. Vehículo sobre carriles de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque

- la abertura de ventilación está dispuesta en la zona de un extremo superior de la segunda cámara de carcasa (109; 209) y -la abertura de aireación está dispuesta en la zona de un extremo inferior de la segunda cámara de carcasa (109; 209) .

15. Vehículo sobre carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

-la primera cámara de carcasa (106, 109; 209) al menos en las zonas limitantes con el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) y/o limitantes con el entorno del vehículo, que son frecuentadas por pasajeros, está provista de un aislamiento acústico y/o -la sección de suministro (108.3; 208.3) y/o un catalizador (207.2) para la reducción de contaminantes está dispuesto en al menos una cámara de carcasa (106, 109; 209) de la carcasa de vehículo (102; 202) que está provista, al menos en las zonas limitantes con el espacio interno de vehículo (102.1; 202.1) y/o las limitantes con el entorno del vehículo, que son frecuentadas por pasajeros, de un aislamiento acústico.