PROCEDIMIENTO DE OBTENCION DE GASES DE ESCAPE CARGADOS DE CARBURANTE Y VEHICULO AUTOMOVIL RELACIONADO.

Procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante mediante inyección o inyecciones tardías y/o retardadas de carburante en una cámara de combustión de un motor (12) Diesel de un vehículo (V) automóvil provisto de una caja de cambios (16) del tipo automático,

robotizada o con variación continua del par, caracterizado porque las leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios (16) se modifican para limitar la dilución del carburante en el aceite presente dentro de la cámara de combustión, con la condición de que el motor (12) funcione a un régimen de giro inferior a un régimen de giro umbral, disminuyéndose entonces la relación de reducción de la citada caja de cambios

Procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante y vehículo automóvil relacionado.

El invento se refiere a un procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante en un motor Diesel.

Este invento se refiere más concretamente a los vehículos automóviles con motor Diesel provistos de una caja de cambios automática, robotizada o con variación continua del par, siendo estas cajas de cambios con variación continua del par también denominadas "cajas CVT" (del inglés "Continuously Variable Torque").

En particular, un procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante de este tipo se puede aplicar durante una fase de regeneración de un filtro de partículas en un vehículo automóvil que comprende en su tubería de escape un filtro de partículas y un catalizador de oxidación.

Con el fin de satisfacer las nuevas reglamentaciones en materia de contaminación, es conocido el utilizar un filtro de partículas, implantado en la tubería de escape aguas abajo de las cámaras de combustión del motor. Este filtro de partículas retiene las partículas contaminantes que se acumulan en su seno durante el funcionamiento del motor Diesel.

La acumulación de partículas dentro del filtro de partículas provoca una obstrucción de dicho filtro que dificulta considerablemente la evacuación de los gases de escape desde el motor. Esto produce una gran contrapresión en la tubería de escape, lo cual afecta a las prestaciones del motor.

Con el fin de eliminar la acumulación de partículas dentro del filtro de partículas, es conocido el quemar periódicamente las partículas contenidas en dicho filtro durante fases denominadas "de regeneración". Para ello, se aumenta la temperatura de los gases en el escape para aumentar la temperatura de las partículas e iniciar su combustión.

Una solución conocida para aumentar la temperatura de los gases de escape consiste en adoptar un procedimiento de inyección particular durante las fases de regeneración del filtro de partículas. Se realiza una primera inyección en la cámara de combustión de forma clásica, es decir, durante la etapa de compresión del movimiento del pistón dentro de la cámara de combustión, procediéndose a continuación a una o varias inyecciones suplementarias, denominadas "retardadas". Por inyección retardada se entiende una inyección de carburante en la cámara de combustión durante la etapa de expansión cuando el cigüeñal del motor ha sobrepasado su posición correspondiente al punto muerto superior del pistón en un ángulo comprendido entre 30º y 40º.

Una solución complementaria o alternativa consiste en efectuar una o varias inyecciones denominadas "tardías". Por "inyección tardía" se entiende una inyección de carburante en la cámara de combustión durante la etapa de expansión cuando el cigüeñal ha sobrepasado su posición correspondiente al punto muerto superior en un ángulo comprendido entre 110º y 130º.

Gracias a estas inyecciones tardías o retardadas, es posible cargar de carburante los gases de escape del motor. En efecto, al igual que el carburante inyectado durante una inyección retardada, el carburante inyectado durante una inyección tardía no se quema completamente dentro de la cámara de combustión. Una parte del carburante alcanza una parte catalítica de la tubería de escape, prevista clásicamente para oxidar los hidrocarburos residuales y el monóxido de carbono. El carburante se oxida en este lugar, lo que aumenta la temperatura de los gases dentro del catalizador de oxidación y aguas abajo de este último. Los gases así recalentados se pueden utilizar entonces para la regeneración del filtro de partículas.

De esta forma, los procedimientos que comprenden una o varias inyecciones retardadas y/o tardías permiten cargar de carburante los gases de escape de un motor Diesel para, por ejemplo, regenerar un filtro de partículas. De forma más general, estos procedimientos permiten aumentar la concentración de carburante en los gases de escape a la salida de la cámara de combustión.

Sin embargo, al tener lugar la inyección durante la etapa de expansión, una parte del carburante inyectado es pulverizada de forma prácticamente directa sobre la camisa del cilindro que delimita, junto con el pistón y la culata, la cámara de combustión. Este carburante se puede entonces diluir en el aceite que recubre a dicha camisa. Esta dilución plantea al menos dos problemas. Por una parte, el aceite de lubricación escurre a lo largo de la camisa del cilindro hacia el cárter inferior del motor. Así, el carburante diluido ensucia el aceite de lubricación situado en el cárter inferior del motor, degradando por lo tanto las propiedades de lubricación de dicho aceite, pudiendo así generar graves problemas en el motor y reduciendo de forma notable su vida útil. Por otro lado, al diluirse este carburante en el aceite no es expulsado con los gases de escape, cuyo contenido de carburante a quemar al nivel del catalizador de oxidación disminuye.

El documento EP1437492 propone un procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante de un motor Diesel de un vehículo automóvil provisto de una caja de cambios del tipo automático, en el cual la relación de reducción de la caja de cambios se modifica para limitar la dilución del carburante en el aceite.

El objetivo del invento es proporcionar un procedimiento que permita obtener gases de escape que comprendan carburante reduciendo de forma especialmente significativa la dilución del carburante en el aceite dentro de la cámara de combustión.

Este objetivo del invento se alcanza por medio de un procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante mediante inyección o inyecciones tardías y/o retardadas de carburante en una cámara de combustión de un motor Diesel de un vehículo automóvil provisto de una caja de cambios del tipo automático, robotizada o con variación continua del par, destacable porque las leyes que definen la relación de reducción de dicha caja de cambios se modifican para limitar la dilución del carburante en el aceite presente dentro de la cámara de combustión, con la condición de que el motor funcione a un régimen de giro inferior a un régimen de giro umbral, reduciéndose entonces la relación de reducción de dicha caja de cambios.

Como se verá con mayor detalle en lo que sigue de la descripción, es posible de esta forma, actuando sobre la relación de reducción de la caja de cambios, impedir que el motor funcione en una zona de funcionamiento de dilución crítica del carburante inyectado durante las inyecciones tardías y/o retardadas.

Además, ventajosamente, se propone acercar el punto de funcionamiento del motor a la frontera de la zona de dilución e incluso sacarlo de la zona de dilución aumentando el régimen de giro del motor.

De acuerdo con una primera variante del invento, las leyes que definen la relación de reducción de la caja de cambios sólo se modifican con la condición de que el motor funcione en una zona de funcionamiento de dilución crítica del carburante en el aceite.

De esta manera, ventajosamente, la relación de reducción se modifica sólo si es necesario, dejando sin cambios, el resto del tiempo, las leyes que definen la relación de reducción de la caja de cambios. El funcionamiento es así prácticamente invisible para el conductor. Sin embargo, es necesario un captador suplementario para determinar el punto de funcionamiento del motor.

De acuerdo con una segunda variante del invento, las leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios se modifican en cuanto el motor funciona en modo de inyección o inyecciones tardías y/o retardadas.

De esta forma no es necesario añadir un captador suplementario. Por lo tanto, el procedimiento se puede aplicar entonces sin coste adicional.

De forma preferente, las leyes que definen la relación de reducción de la caja de cambios se modifican con la condición de que el motor funcione a una carga de motor inferior a una carga umbral, aumentándose por tanto la relación de reducción de la caja de cambios.

Así, de manera ventajosa, se propone acercar el punto de funcionamiento del motor a la frontera de la zona de dilución e incluso sacarlo de la zona de dilución aumentando la carga del motor.

Preferentemente, en el caso de una caja de cambios automática o robotizada, dicha caja de cambios se controla de acuerdo con al menos una ley modificada de cambio de...

1. Procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante mediante inyección o inyecciones tardías y/o retardadas de carburante en una cámara de combustión de un motor (12) Diesel de un vehículo (V) automóvil provisto de una caja de cambios (16) del tipo automático, robotizada o con variación continua del par, caracterizado porque las leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios (16) se modifican para limitar la dilución del carburante en el aceite presente dentro de la cámara de combustión, con la condición de que el motor (12) funcione a un régimen de giro inferior a un régimen de giro umbral, disminuyéndose entonces la relación de reducción de la citada caja de cambios.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las citadas leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios (16) sólo se modifican con la condición de que el motor (12) funcione en una zona de funcionamiento de dilución crítica del carburante en el aceite.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las citadas leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios (16) se modifican en cuanto el motor (12) funciona en modo de inyección o inyecciones tardías y/o retardadas.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las citadas leyes que definen la relación de reducción de la citada caja de cambios (16) se modifican con la condición de que el motor (12) funcione a una carga de motor inferior a una carga umbral, aumentándose entonces la relación de reducción de la citada caja de cambios.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el caso de una caja de cambios (16) automática o robotizada, caracterizado porque la citada caja de cambios (16) se controla de acuerdo con al menos una ley modificada de cambio de relaciones de transmisión diferente a la ley nominal de cambio de relaciones de transmisión.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 tomada en combinación con la reivindicación 4, caracterizado porque en condiciones de funcionamiento del motor (12) en las que la citada ley nominal de cambio de relaciones de transmisiones asocia una primera relación de transmisión, la citada ley modificada asocia una segunda relación de transmisión superior.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque, siendo las citadas leyes nominal y modificada función del ángulo del pedal del acelerador y de la velocidad del vehículo (V), la citada ley modificada presenta un tramo horizontal a un primer ángulo del pedal del acelerador en un intervalo de velocidades del vehículo en el que la citada ley nominal presenta un tramo horizontal a un segundo ángulo del pedal del acelerador inferior al citado primer ángulo del pedal del acelerador.

8. Procedimiento de regeneración de un filtro de partículas montado en una tubería de escape de un vehículo (V) automóvil que comprende un catalizador de oxidación montado aguas arriba de dicho filtro de partículas o integrado en él, siendo el citado vehículo automóvil (V) del tipo con motor Diesel y con caja de cambios automática, robotizada o con variación continua del par, caracterizado porque los hollines acumulados dentro del citado filtro de partículas son calentados gracias al calor resultante de la combustión, que tiene lugar al menos en parte al nivel del citado catalizador de oxidación, de carburante aportado por los citados gases de escape obtenidos de acuerdo con un procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Vehículo (V) automóvil del tipo con motor Diesel y con caja de cambios automática, robotizada o con variación continua del par, caracterizado porque comprende una unidad (14) electrónica de control de la caja de cambios apropiada para aplicar el procedimiento de obtención de gases de escape cargados de carburante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. Vehículo (V) automóvil de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además una tubería de escape en la cual está montado un filtro de partículas acoplado a un catalizador de oxidación montado aguas arriba del filtro de partículas o dentro de dicho filtro caracterizado porque los hollines acumulados dentro del citado filtro de partículas son calentados gracias al calor resultante de la combustión, que tiene lugar al menos en parte al nivel del citado catalizador de oxidación, de carburante aportado por los citados gases de escape.