PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL ESTADO DE CARGA DE UN FILTRO DE PARTÍCULAS INTERCALADO EN LA LÍNEA DE GAS DE ESCAPE DE UNA MÁQUINA DE COMBUSTIÓN, ASÍ COMO DISPOSITIVO PARA REDUCIR LA EMISIÓN DE PARTÍCULAS DE UNA MÁQUINA DE COMBUSTIÓN.

Procedimiento para determinar el estado de carga de un filtro de partículas intercalado en la línea de gas de escape de una máquina de combustión, así como dispositivo para reducir la emisión de partículas de una máquina de combustión El invento se refiere a un procedimiento para determinar el estado de carga de un filtro de partículas intercalado en la línea de gas de escape de una máquina de combustión especialmente un motor diesel. Además el invento se refiere a un dispositivo para reducir la emisión de partículas de una máquina de combustión, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 9. En la línea de gas de escape de los motores diesel se intercalan filtros de partículas para captar las pequeñas partículas sólidas, especialmente partículas de hollín, transportadas por el flujo del gas de escape. Un filtro de partículas de este tipo debe ser limpiado a intervalos regulares con el fin de que a causa del hollín acumulado en el filtro de partículas no aumente excesivamente la contrapresion del gas de escape y con ello se perjudique la potencia del motor diesel. Para liberar la superficie lado de llegada del flujo del filtro de partículas de las partículas de hollín acumuladas se provoca activamente una oxidación del hollín, un llamado quemado del hollín, o éste se produce por si solo en presencia de las condiciones adecuadas. Esto ultimo es el caso si la temperatura del gas de escape que llega al filtro de partículas es mayor que la temperatura de encendido del hollín y en el flujo del gas de escape se transporta una suficiente cantidad de oxigeno. En la concepción de una generación de filtros de partículas por el procedimiento de provocación activa de la oxidación del hollín hay que iniciar ésta cuando el filtro de partículas presenta un determinado estado de carga, con lo que se garantiza que debido a la existencia de una suficiente cantidad de hollín acumulada sobre la superficie del filtro de partículas, lado de llegada del gas, la deseada oxidación se desarrolla también de acuerdo con lo determinado. Si el proceso de oxidación del hollín se inicia con una carga de hollín muy baja en el filtro de partículas entonces la oxidación del hollín puede producirse incompleta con el resultado de que en algunas zonas del filtro de partículas el hollín no se oxide. Como consecuencia de esto aumenta la contrapresion del gas de escape provocada por las partículas de hollín, lo que tiene un efecto desventajoso en la economía y el rendimiento del motor diesel. Por este motivo junto con los procedimientos de regeneración activa se lleva a cabo habitualmente una determinación del estado de carga del filtro de partículas antes de que se inicie una regeneración del filtro. De manera típica, para determinar el estado de carga del filtro de partículas se capta la presión en la corriente del gas de escape antes y después del filtro de partículas. Por la diferencia de presión y la cantidad de aire y de combustibles aportados a la máquina de combustión, junto con la correspondiente curva característica de la máquina de combustión, se puede averiguar el estado actual de carga del filtro de partículas. Para determinar por este camino el estado actual de carga del filtro de partículas intercalado en el flujo del gas de escape de una máquina de combustión, especialmente un motor diesel, se necesitan los datos nominales del motor. Por ello este procedimiento no es adecuado o tiene sus limitaciones para soluciones de nuevo equipamiento o para series pequeñas, puesto que en cada sistema debe realizarse un ajuste a los datos nominales de cada motor. Además de esto mas adelante se verá como una desventaja el que se deba captar la cantidad de aire alimentada a la máquina de combustión para el proceso de quemado, puesto que no siempre existe suficiente espacio disponible para poder colocar un aparato de este tipo para la medida del caudal de aire. El documento US 2008/00532074A publica un procedimiento para determinar el estado de carga de un filtro de partículas intercalado en la línea de gas de escape de una máquina de combustión especialmente un motor diesel. Según este procedimiento se llevan a cabo los siguientes pasos: - en un primer paso se determina el caudal de gases de escape en la dirección del flujo del gas de escape de escape, después del filtro de partículas, - después se capta la presión reinante en la línea de gas de escape, en la dirección del flujo del gas de escape antes del filtro de partículas. Las magnitudes determinadas de esta manera se valoran independientemente unas de otras. Partiendo de este discutido estado de la técnica el invento tiene como base la misión de desarrollar o mejorar un procedimiento mencionado al comienzo así como un dispositivo mencionado al comienzo de tal manera que sea posible determinar el estado de carga de un filtro de partículas intercalado en la corriente del gas de escape de una máquina de combustión también independientemente de la existencia de los datos nominales del motor y una captación de la cantidad de aire introducida en la máquina de combustión. Esta misión será resuelta de acuerdo con el invento mediante un procedimiento mencionado al comienzo con los siguientes pasos: - determinar el caudal del gas de escape en la dirección del flujo de gas de escape después del filtro de partículas, - captar la presión reinante en la línea de gas de escape, en la dirección del flujo del gas de escape antes del filtro de partículas. - comparar el caudal de la corriente de gas de escape determinado después del filtro de partículas en la dirección del flujo, con la presión reinante captada antes del filtro de partículas, y 2 ES 2 365 454 T3 - valorar el resultado de la comparación teniendo en cuenta la contrapresion del gas de escape del filtro de partículas sin carga y la ocasionada por la carga del filtro de partículas, más alta con respecto a la contrapresion del gas de escape con el filtro sin carga. La misión referida al dispositivo será resuelta por un dispositivo acorde con el género mencionado al comienzo, con las características de la reivindicación 9. La misión referida al dispositivo será resuelta por un dispositivo acorde con el genero mencionado al comienzo, en el que el dispositivo de determinación del grado de carga dispone de un sensor de presión situado en la corriente de gas de escape en la dirección del flujo del gas de escape de escape antes del filtro de partículas para detectar la presión que reina en la línea de gas de escape así como un sensor para el caudal de gas de escape después del filtro de partículas, los cuales ambos sensores están conectados a una unidad de control para la valoración de los resultados de la medida. En este procedimiento, lo mismo es valido para el dispositivo antes descrito, la medida o determinación del caudal se realiza en el interior de la corriente de gas de escape y mejor en la dirección del flujo del gas de escape detrás del filtro de partículas. La colocación del sensor de caudal volumetrico en el interior del flujo del gas de escape tiene la ventaja de que para ése apenas se necesita espacio adicional. Además, debido a su colocación, el sensor de medida del caudal o su cuerpo de medida no sufren ningún ensuciamiento. Aquel esta protegido de ensuciamientos por el filtro de partículas colocado anteriormente. Preferentemente al mismo tiempo o quasi al mismo tiempo, junto con la determinación del caudal del gas de escape detrás del filtro de partículas se produce una captación de la presión reinante en la línea de gas de escape delante del filtro de partículas. Mediante una comparación del valor medido recibido, en donde mediante la determinación del caudal de gas de escape detrás del filtro de partículas no solo se determina el caudal de gas de escape sino que, en el curso de ella se capta también la presión estática, se puede calcular la contrapresion del gas de escape precisamente producida por el filtro de partículas con su carga. Este resultado se valora teniendo en cuenta la contrapresion del gas de escape producida por el filtro de partículas en su estado no cargado. En el caso de esta magnitud se trata de una magnitud conocida específica del filtro de partículas. La valoración se lleva a cabo teniendo en cuenta este valor por lo que se refiere a la parte de la contrapresion del gas de escape que hay que contabilizar a la carga del filtro de partículas. Entonces se considera que en el caso de que el filtro de partículas este cargado con hollín la contrapresion del gas de escape precisamente producida es mayor que con el filtro de partículas sin cargar. Esta parte de la contrapresion del gas de escape es de nuevo una medida para la carga del filtro de partículas y con ello para la cantidad de hollín acumulada sobre la superficie del filtro de partículas del lado de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para determinar el estado de carga de un filtro de partículas (2) intercalado en la línea de gas de escape de una máquina de combustión especialmente un motor diesel, caracterizado por los siguientes pasos: - determinar el caudal del gas de escape en la dirección del flujo del gas de escape después del filtro de partículas (2), - detectar la presión reinante en la línea (1) de gas de escape delante del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape, - comparar el caudal de gas de escape determinado detrás del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape con la presión captada reinante delante del filtro de partículas (2) y - valorar el resultado de la comparación teniendo en cuenta la contrapresión del gas de escape del filtro de partículas (2) sin cargar y la contrapresion de gas de escape, causada por una carga del filtro de partículas, mayor comparada con la del filtro sin cargar. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación del caudal de gas de escape detrás del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape y la captación de la presión reinante delante del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape se produce al mismo tiempo o quasi al mismo tiempo. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque para la determinación del caudal de gas de escape detrás del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape de escape y/o para la captación de la presión reinante delante del filtro de partículas (2) en la línea de gas de escape en la dirección del flujo del gas de escape se llevan a cabo varias mediciones en un intervalo de tiempo definido y para la siguiente valoración se utiliza el valor medio. 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque en la valoración se introduce el valor medio de las mediciones. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para la determinación del caudal detrás del filtro de partículas (2) se realiza una medición para captar la presión total y una medición para captar la presión estática, en donde a partir de estos resultados de las mediciones se determina la presión dinámica relevante para la determinación del caudal. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los resultados de la determinación del caudal detrás del filtro de partículas (2) y los de la medición de presión delante del filtro de partículas (2) se corrigen por temperatura. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al comprobarse una carga de hollín suficiente del filtro de partículas se genera una señal de regeneración. 8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el proceso de regeneración para regenerar el filtro de partículas se inicia solo cuando además de la señal de regeneración correspondiente a la necesaria carga de hollín se cumplen una o varias otras condiciones para la regeneración del hollín. 9. Procedimiento para reducir la emisión de partículas de una máquina de combustión, especialmente un motor diesel, comprendiendo un filtro de partículas (2) instalado en la línea (1) de gas de escape de la máquina de combustión así como un dispositivo para determinar el estado de carga del filtro de partículas (2) que comprende un sensor de presión (3) así como comprendiendo un sensor de caudal (5) instalado después del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape, los cuales ambos sensores (3,5) para la valoración del resultado de la medición están conectados a una unidad de control (18), caracterizado porque el sensor de presión (3) esta situado delante del filtro de partículas (2) en la dirección del flujo del gas de escape y porque el sensor de caudal (5) comprende un cono de medida situado en la línea (1) de gas de escape, cuyo eje longitudinal discurre paralelo al eje longitudinal de la línea (1) de gas de escape en esa zona y el que esta situado con su superficie de cono enfrentada a la dirección del flujo del gas de escape en la línea (1) de gas de escape, en donde en el centro del cono que se encuentra en contra de la dirección del flujo del gas de escape se encuentran un punto de medida para medir la presión dinámica y en la sombra de la corriente del cono de medida se encuentra un punto de medida para medir la presión estática. 10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque los puntos de medida están unidos a través de un canal de medida (9,12) con un sensor de presión (10,13) situado por fuera de la línea (1) de gas de escape. 11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el cono de medida (6) esta sujeto en el interior de la línea (1) de gas de escape por medio del cuerpo (14) que forma el o los canales de medida (9,12). 12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque los canales de medida (9,12) están situados en un cuerpo de soporte (14) que sujeta al cono de medida en la línea de gas de escape. 7 ES 2 365 454 T3 13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el cono de medida (6), por su cierre radial que determina el mayor diámetro, presenta una arista de ruptura (19) activa hidrodinámicamente. 8 ES 2 365 454 T3 9