PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE LIMPIEZA DE UN FILTRO DE PARTICULAS DE UN VEHICULO AUTOMOVIL.

Procedimiento de limpieza de un filtro de partículas (4) que comprende un soporte filtrante (4'') que tiene una estructura porosa eventualmente asociada a un catalizador,

fijado dentro de una envuelta metálica (5) que tiene una abertura de entrada (5a) y una abertura de salida (5b), estando empalmada la envuelta del filtro, en servicio, a través de su abertura de entrada (5a), a una parte aguas arriba y, a través de su abertura de salida (5b), a una parte aguas abajo de una línea de escape de un vehículo automóvil, de modo que el filtro (4) sea atravesado entre la abertura de entrada (5a) y la abertura de salida (5b) por una corriente de gases de escape del motor del vehículo automóvil que contienen partículas de hollín de las cuales al menos una parte, que es retenida por el soporte filtrante (4''), experimenta una combustión eventualmente catalizada dentro del soporte filtrante (4''), bajo el efecto de un calentamiento, para regenerar el filtro en la línea de escape, caracterizado por el hecho de que después de una duración de funcionamiento del filtro (4) en la línea de escape tal que el soporte filtrante (4'') del filtro (4) regenerado por combustión se encuentre al menos parcialmente obstruido por residuos minerales y el funcionamiento del filtro esté alterado:

- se desmonta al menos una parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas (4) para separarle del vehículo automóvil; y

- se pone en contacto el soporte filtrante (4'') con una solución de limpieza, durante un tiempo suficiente para asegurar el empapado del soporte filtrante (4'') de manera que se asegure o se facilite el despegue de los residuos retenidos dentro del soporte filtrante (4'');

- siendo realizado el citado empapado por la introducción de al menos una parte del filtro (4) que comprende el soporte filtrante (4''), en una solución de limpieza (3), y por el mantenimiento del soporte filtrante (4'') dentro de la solución de limpieza

Procedimiento y dispositivo de limpieza de un filtro de partículas de un vehículo automóvil.

La invención se refiere a un procedimiento de limpieza de un filtro de partículas para la descontaminación de los gases de escape de un motor de vehículo automóvil.

Los gases de escape de los motores Diésel que utilizan gasóleo como carburante, contienen a la vez contaminantes gaseosos, tales como hidrocarburos no quemados y óxidos de nitrógeno o de carbono, y contaminantes sólidos, que están constituidos principalmente por partículas de hollín. Las normas anticontaminación aplicadas a los motores Diésel necesitan cada vez más una eliminación de las emisiones de partículas de hollín en los gases de escape de estos motores.

Con el fin de asegurar la eliminación de las partículas de hollín, es necesario un post-tratamiento de los gases de escape utilizando un filtro de partículas.

Un filtro de partículas de este tipo es instalado en la línea de escape del motor y comprende al menos un elemento de filtración constituido por un soporte filtrante de estructura porosa eventualmente asociado a otro elemento de descontaminación, fijado dentro de una envuelta metálica que está unida a la línea de escape. El soporte filtrante o los elementos filtrantes dispuestos dentro de la envuelta metálica del filtro, denominados "canning", pueden estar constituidos por elementos de material cerámico poroso. El soporte filtrante es atravesado por los gases de escape entre una extremidad de entrada y una extremidad de salida del filtro, lo que permite retener las partículas sólidas de hollín en suspensión en los gases de escape, con el fin de obtener a la salida un gas depurado. El filtro de partículas puede estar dispuesto aguas abajo de un catalizador.

En el transcurso del funcionamiento del motor, el soporte filtrante se carga de partículas de hollín que se depositan dentro del soporte filtrante, de modo que el filtro se obstruye progresivamente. La desobstrucción del filtro puede obtenerse haciendo quemar el hollín depositado dentro del soporte filtrante, en la misma línea de escape, durante la utilización de un vehículo automóvil.

El hollín, en presencia de oxígeno, se quema a temperaturas del orden de 550ºC a 600ºC. Tales niveles térmicos raramente son alcanzados por los gases de escape de un motor Diésel de un vehículo de turismo. Debido a esto, es necesario favorecer el inicio de la regeneración de los elementos de filtración por adición al carburante de un aditivo que permita disminuir la temperatura de combustión del hollín.

Los aditivos pueden estar constituidos por compuestos minerales en solución en un disolvente orgánico que, mezclados en proporciones determinadas al gasóleo, siguen el circuito del gasóleo. Así, estos son inyectados en la cámara de combustión, por el sistema de inyección, y sus residuos de combustión se encuentran en los gases de escape.

La presencia de estos aditivos en el filtro de partículas donde estos son mezclados íntimamente con las partículas de hollín les permite hacer una función de catalizador durante la combustión de las partículas de hollín y disminuir las temperaturas de inflamación del hollín en torno a 350ºC a 550ºC.

La combustión, eventualmente catalizada, del hollín dentro del filtro de partículas permite eliminar los compuestos orgánicos y el carbono contenido en este hollín. Sin embargo, al final de la regeneración del filtro por combustión, subsisten residuos minerales que son retenidos dentro del soporte filtrante. Estos residuos minerales están constituidos en particular por residuos que provienen de los aditivos de ayuda a la combustión del hollín, de otros aditivos incorporados al gasóleo o también de lubricante; estos residuos pueden estar constituidos igualmente por partículas debidas al desgaste del motor o que provienen del ambiente exterior, cuando tales partículas no son retenidas por el filtro de aire del motor. Todos estos residuos permanecen almacenados dentro del soporte filtrante del filtro de partículas. Desde el punto de vista de la composición química, en estos residuos pueden estar presentes numerosas especies, por ejemplo óxidos, sulfatos, nitratos o fosfatos de elementos tales como el cerio, el cinc, el calcio, el cobre, el hierro o el níquel.

El filtro de partículas se obstruye progresivamente y, después de una cierta duración de funcionamiento en la línea de escape, la obstrucción del soporte filtrante puede ser tal que resulte un deterioro de las características del motor y un aumento del consumo de carburante. Para restaurar las condiciones de funcionamiento satisfactorias del filtro, es necesario, entonces, ya sea reemplazar el filtro por un filtro nuevo, o bien limpiar el filtro.

Debido al coste elevado de los filtros de partículas, puede ser interesante económicamente evitar un reemplazamiento del filtro.

En las solicitudes de patente francesa 99 07682 y 01 05582, se han propuesto procedimientos de limpieza de un filtro de partículas en los cuales se hace pasar, a través del soporte filtrante del filtro de partículas, en el sentido que va de la extremidad de salida hacia la extremidad de entrada del filtro, una corriente de líquido de limpieza susceptible de disolver o de despegar los residuos depositados dentro de los canales o las porosidades del soporte filtrante del filtro de partículas. Para mejorar la limpieza, de acuerdo con estos procedimientos, se puede enviar a través del filtro un gas a presión, tal como aire, susceptible de expulsar el líquido de limpieza y los residuos despegados o disueltos.

Pueden efectuarse igualmente fases de aclarado por paso de agua a través del filtro y fases de secado con aire caliente.

Estos procedimientos que permiten restaurar los filtros de partículas de los vehículos automóviles después de un cierto tiempo de utilización necesitan instalaciones relativamente complejas y costosas que comprenden medios de inyección de líquido o de gas a través de los filtros de partículas y medios de mando automático de las diferentes fases sucesivas de la limpieza.

Las operaciones de limpieza deben ser efectuadas en talleres o fábricas especializadas equipadas con instalaciones de limpieza que deben ser utilizadas para la regeneración de numerosos filtros de partículas, de manera que se amortigüen los costes importantes de estas instalaciones.

Además, en el caso de ciertos residuos particularmente adherentes, es muy difícil obtener, en un tiempo limitado, una disolución o un despegue suficiente de los residuos.

El objeto de la invención es, por tanto, proponer un procedimiento de limpieza de un filtro de partículas que comprende un soporte filtrante que tiene una estructura porosa eventualmente asociada a un catalizador, fijado dentro de una envuelta metálica que tiene una abertura de entrada y una abertura de salida, estando empalmada la envuelta del filtro, en servicio, a través de su abertura de entrada, a una parte aguas arriba y, a través de su abertura de salida, a una parte aguas abajo de una línea de escape de un vehículo automóvil, de modo que el filtro sea atravesado entre la abertura de entrada y la abertura de salida por una corriente de gases de escape del motor del vehículo automóvil que contienen partículas de hollín de las cuales al menos una parte, que es retenida por el soporte filtrante, experimenta una combustión eventualmente catalizada dentro del soporte filtrante, bajo el efecto de un calentamiento, para regenerar el filtro en la línea de escape, permitiendo el procedimiento de limpieza facilitar la eliminación de residuos minerales que obstruyen el filtro al final de la regeneración del filtro de partículas por combustión y eliminar los residuos parcial o totalmente, sin utilizar instalación compleja y costosa.

Con este objeto,

- se desmonta al menos una parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas para separarle del vehículo automóvil; y

- se pone en contacto el soporte filtrante con una solución de limpieza, durante un tiempo suficiente para asegurar el empapado del soporte filtrante, de manera que se asegure o se facilite el despegue de los residuos retenidos dentro del soporte filtrante; y

- se introduce al menos una parte del filtro que comprende el soporte filtrante en una solución de limpieza y se mantiene el soporte filtrante dentro de la solución de limpieza para realizar su empapado;

Con este objeto, igualmente:

- se desmonta al menos una parte de la...

1. Procedimiento de limpieza de un filtro de partículas (4) que comprende un soporte filtrante (4') que tiene una estructura porosa eventualmente asociada a un catalizador, fijado dentro de una envuelta metálica (5) que tiene una abertura de entrada (5a) y una abertura de salida (5b), estando empalmada la envuelta del filtro, en servicio, a través de su abertura de entrada (5a), a una parte aguas arriba y, a través de su abertura de salida (5b), a una parte aguas abajo de una línea de escape de un vehículo automóvil, de modo que el filtro (4) sea atravesado entre la abertura de entrada (5a) y la abertura de salida (5b) por una corriente de gases de escape del motor del vehículo automóvil que contienen partículas de hollín de las cuales al menos una parte, que es retenida por el soporte filtrante (4'), experimenta una combustión eventualmente catalizada dentro del soporte filtrante (4'), bajo el efecto de un calentamiento, para regenerar el filtro en la línea de escape, caracterizado por el hecho de que después de una duración de funcionamiento del filtro (4) en la línea de escape tal que el soporte filtrante (4') del filtro (4) regenerado por combustión se encuentre al menos parcialmente obstruido por residuos minerales y el funcionamiento del filtro esté alterado:

- se desmonta al menos una parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas (4) para separarle del vehículo automóvil; y

- se pone en contacto el soporte filtrante (4') con una solución de limpieza, durante un tiempo suficiente para asegurar el empapado del soporte filtrante (4') de manera que se asegure o se facilite el despegue de los residuos retenidos dentro del soporte filtrante (4');

- siendo realizado el citado empapado por la introducción de al menos una parte del filtro (4) que comprende el soporte filtrante (4'), en una solución de limpieza (3), y por el mantenimiento del soporte filtrante (4') dentro de la solución de limpieza.

2. Procedimiento de limpieza de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se introduce y se mantiene el soporte filtrante (4') en la solución de limpieza en una posición tal que un eje del filtro (4) y del soporte filtrante (4'), dirigido según la dirección de circulación de los gases entre la abertura de entrada (5a) y la abertura de salida (5b) del filtro (4), sea sensiblemente vertical y en un sentido tal que una extremidad de entrada (4'a) esté por debajo de una extremidad de salida (4'b) de los gases de escape dentro del soporte filtrante (4).

3. Procedimiento de limpieza de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se introduce y se mantiene el soporte filtrante (4') en la solución de limpieza en una posición tal que el eje del filtro (4) y del soporte filtrante (4'), dirigido según la dirección de circulación de los gases entre la abertura de entrada (5a) y la abertura de salida (5b), sea sensiblemente horizontal, siendo realizado el empapado del filtro (4) con la abertura de salida (5b) del filtro obturada.

4. Procedimiento de limpieza de un filtro de partículas (4) que comprende un soporte filtrante (4') que tiene una estructura porosa eventualmente asociada a un catalizador, fijado dentro de una envuelta metálica (5) que tiene una abertura de entrada (5a) y una abertura de salida (5b), estando empalmada la envuelta del filtro, en servicio, a través de su abertura de entrada (5a), a una parte aguas arriba y, a través de su abertura de salida (5b), a una parte aguas abajo de una línea de escape de un vehículo automóvil, de modo que el filtro (4) sea atravesado entre la abertura de entrada (5a) y la abertura de salida (5b) por una corriente de gases de escape del motor del vehículo automóvil que contienen partículas de hollín de las cuales al menos una parte, que es retenida por el soporte filtrante (4'), experimenta una combustión eventualmente catalizada dentro del soporte filtrante (4'), bajo el efecto de un calentamiento, para regenerar el filtro en la línea de escape, caracterizado por el hecho de que, después de una duración de funcionamiento del filtro (4) en la línea de escape tal que el soporte filtrante (4') del filtro (4) regenerado por combustión se encuentre al menos parcialmente obstruido por residuos minerales y el funcionamiento del filtro esté alterado:

- se desmonta al menos una parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas (4) para separarle del vehículo automóvil; y

- se pone en contacto el soporte filtrante (4') con una solución de limpieza, durante un tiempo suficiente para asegurar el empapado del soporte filtrante (4') de manera que se asegure o se facilite el despegue de los residuos retenidos en el soporte filtrante (4');

- siendo introducido el líquido de limpieza en el interior de la envuelta del filtro (4) y siendo realizado el empapado del soporte filtrante (4') en el interior de la envuelta (5) del filtro (4) para el mantenimiento del soporte filtrante dentro del líquido de limpieza.

5. Procedimiento de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que, en una segunda fase de la limpieza, se hace pasar a través del soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4), entre una extremidad de salida (4b) y una extremidad de entrada (4a), una corriente de fluido de limpieza.

6. Procedimiento de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que la solución de limpieza es mantenida a una temperatura ambiente durante el empapado del soporte filtrante (4') del filtro (4).

7. Procedimiento de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que la solución de limpieza es calentada a una temperatura sensiblemente superior a una temperatura ambiente, durante el empapado del soporte filtrante (4') del filtro (4).

8. Procedimiento de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que la solución de limpieza es agitada durante la limpieza por empapado del soporte filtrante (4') del filtro (4), por uno de un medio de agitación mecánica, de ultrasonidos y de una circulación de la solución de limpieza utilizando una bomba.

9. Procedimiento de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que se produce un desplazamiento o una agitación del filtro de partículas (4), durante la limpieza por empapado, para facilitar el despegue de residuos depositados en el soporte filtrante (4') del filtro (4).

10. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que se introduce la parte del filtro que comprende el soporte filtrante (4') en la solución de limpieza contenida en una cubeta de limpieza (2), quedando una parte restante del filtro que comprende la abertura de salida (5b) de la envuelta (5) del filtro (4) por encima del nivel de la solución de limpieza (3) dentro de la cubeta de empapado (2), y se mantiene el nivel de la solución de limpieza dentro de la cubeta (3) en una posición sensiblemente constante.

11. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que se tapona de manera estanca la abertura de salida (5b) de la envuelta (5) del filtro (4) después de la inmersión del soporte filtrante (4') en la solución de limpieza, de manera que se evita el paso de la solución de limpieza a través de la abertura de salida (5b) de la envuelta (5) del filtro (4).

12. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el hecho de que al final de la limpieza por empapado del soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4), se efectúa un aclarado y un secado del soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4).

13. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por el hecho de que se realiza un tratamiento y la regeneración de la solución de limpieza que contiene los residuos de limpieza de filtro de partículas (4), en estado disuelto o en suspensión.

14. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho de que después del desmontaje de la parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas (4), se realiza la regeneración del soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4), por combustión del hollín presente dentro del elemento filtrante (4') a través de uno de los medios siguientes:

- mantenimiento del filtro de partículas (14) dentro de un horno a temperatura que asegure la combustión del hollín,

- paso de un gas caliente, tal como el aire, a través del soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4), de manera que se asegure la combustión del hollín presente dentro del elemento filtrante (4'),

y a continuación se pone el soporte filtrante (4') del filtro de partículas (4) en contacto con la solución de limpieza.

15. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho de que se regenera el filtro (4) en la línea de escape del vehículo automóvil, previamente al desmontaje de la parte de la línea de escape que comprende el filtro de partículas (4).