MOTOR DE CUATRO TIEMPOS.

La presente invención se refiere a un motor de cuatro tiempos según el preámbulo de la reivindicación independiente 1 y a un método para purificar los gases de escape de un motor de cuatro tiempos que tiene catalizadores primero y segundo. Dicho motor de cuatro tiempos se puede ver, por ejemplo, en el documento de la técnica anterior US 5.814.283. En particular, dicho documento de la técnica anterior describe la disposición de unos medios de suministro de aire secundario conectados al espacio entre un primer y un segundo convertidor catalítico. Con el fin de mejorar la operación de arranque en frío de la disposición respectiva, dicho documento de la técnica anterior sugiere dotar al convertidor catalítico situado hacia arriba de calentamiento eléctrico, de modo que el motor, especialmente sus medios de purificación de gases de escape, se puedan poner fácilmente en condición operativa suficiente por medio del control del calentamiento eléctrico. En general, en una relación entre una relación de aire carburante (NF) y componentes de gases de escape de un motor de cuatro tiempos, como se representa en la figura 15, los componentes de gases de escape cambian de forma significativa con la relación de aire carburante de 14,6 (relación teórica de aire carburante = relación estequiométrica) como límite. En otros términos, las cantidades de emisión de CO y HC son grandes cuando la relación de aire carburante es más grande en un lado rico que la relación estequiométrica y son pequeñas en un lado pobre. Por otra parte, a la inversa, cerca de la relación estequiométrica, una cantidad de emisión de NOx es pequeña en el lado rico y grande en el lado pobre. Como dicho motor equipado con un purificador de gases de escape para realizar la extracción de CO, HC y NOx en gases de escape, se conoce convencionalmente el ilustrado en las figuras 11 y 12. Existe un motor en el que un catalizador de tres vías 31 está dispuesto en el medio de un tubo de escape 30, y un sensor de O2 32 para detectar la concentración de oxígeno en los gases de escape está dispuesto en un lado situado hacia arriba del catalizador de tres vías 31 con el fin de controlar en realimentación una cantidad de inyección de carburante al motor de tal manera que una relación detectada de aire carburante, que se determina en base a la concentración de oxígeno, sea la relación teórica de aire carburante (14,6), por lo que se quitan CO, HC y NOx (véase, por ejemplo, el documento de Patente 1). Además, en un purificador de gases de escape según el control de realimentación de O2, dado que hay que controlar la cantidad de inyección de carburante de tal manera que la relación de aire carburante siempre sea la relación teórica de aire carburante, se puede afirmar que un purificador de gases de escape es desventajoso para incrementar la potencia de un motor. En consecuencia, por ejemplo, existe una preocupación porque no se pueda obtener una sensación de conducción satisfactoria en un vehículo, tal como una autobicicleta, que tenga un pequeño desplazamiento en comparación con un automóvil. Además, al objeto de realizar el control de realimentación de O2 se necesita un sistema de inyección de carburante que usa un inyector. Con el fin de realizar el sistema de inyección de carburante hay que añadir una bomba de carburante, un regulador de carburante, un controlador, y análogos, lo que origina un aumento del costo. Por otra parte, como un motor equipado con otro purificador de gases de escape, como se ilustra en las figuras 13 y 14, existe un motor en el que catalizadores primero y segundo 35 y 36 están separados uno de otro en el tubo de escape 30, el tubo de inducción de aire secundario 37 para introducir aire secundario a una parte entre los catalizadores primero y segundo 35 y 36 del tubo de escape 30 para reducir NOx con el primer catalizador 35 y posteriormente oxidar CO y HC con el segundo catalizador 36 en un lado situado hacia abajo (véase, por ejemplo, el documento de Patente 2). En este purificador de gases de escape adaptado para introducir aire secundario en la parte entre los catalizadores primero y segundo 35 y 36, dado que la relación de aire carburante de la mezcla de aire carburante a suministrar al motor se puede poner de modo que sea más rica que la relación teórica de aire carburante, es posible aumentar la potencia del motor de la autobicicleta con pequeño desplazamiento, y tiene la ventaja de que se puede mejorar la sensación de conducción. Además, un carburador convencional puede adaptarse suficientemente a un purificador de gases de escape, lo que es ventajoso en términos de costo en comparación con el caso en el que se adopta un sistema de inyección de carburante. Documento de Patente 1: JP-A-5-98955 Documento de Patente 2: JP-A-2002-161737 Sin embargo, en el motor convencional equipado con un purificador de gases de escape para introducir aire secundario en la parte entre los catalizadores primero y segundo, existe la preocupación de que la vida útil de los catalizadores se acorte dependiendo de una posición de inducción del aire secundario. En otros términos, los catalizadores se ponen en un estado de temperatura alta por la introducción del aire secundario, y si el estado de 2 E04745634 02-11-2011   temperatura alta dura mucho tiempo, los catalizadores se deterioran fácilmente, y la vida útil tiende a ser corta. Además, en el purificador convencional de gases de escape, por ejemplo, dado que la activación de los catalizadores tiende a retardarse al tiempo del arranque en frío del motor, la extracción de CO y HC no puede ser realizada suficientemente. Un objeto de la presente invención es proporcionar un motor de cuatro tiempos como se ha indicado anteriormente así como un método para purificar los gases de escape de un motor de cuatro tiempos que tiene un primer y un segundo catalizador, donde se facilita la activación de dicho catalizador al tiempo de arranque en frío. Según la presente invención, dicho objetivo se logra con un motor de cuatro tiempos que tiene las características de la reivindicación independiente 1. Se exponen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes. Además, según el aspecto de método de la presente invención, dicho objetivo también se logra con un método para purificar los gases de escape de un motor de cuatro tiempos que tiene las características de la reivindicación independiente 5. Consiguientemente, se facilita un motor de cuatro tiempos que puede controlar el deterioro de los catalizadores en el caso en el que el aire secundario sea introducido a una parte entre dos catalizadores y facilitar la activación de los catalizadores al tiempo de arranque en frío. Los inventores trabajaron en investigaciones destinadas a hallar una constitución para controlar el deterioro de los catalizadores y dirigieron su atención al hecho de que cuando aumentaba la diferencia de temperatura entre los catalizadores primero y segundo después de su activación, la carga ejercida en los dos catalizadores se aplicaba solamente a uno de los catalizadores, y como resultado, el catalizador se deterioraba fácilmente. Entonces, los inventores observaron que el deterioro del catalizador podría ser controlado poniendo la posición de inducción de aire secundario de tal manera que la diferencia de temperatura después de la activación de los catalizadores primero y segundo estuviese dentro de un valor predeterminado, e idearon la presente invención. Así, un primer aspecto se dirige a un motor de cuatro tiempos en el que un tubo de escape está conectado a un orificio de escape del motor, y los catalizadores están dispuestos en el tubo de escape y se introduce aire secundario en él, caracterizado porque un primer catalizador está dispuesto en el tubo de escape, un segundo catalizador está dispuesto separado un espacio predeterminado del primer catalizador en el tubo de escape hacia abajo del primer catalizador, y el tubo de inducción de aire secundario para introducir el aire secundario está conectado a una parte del tubo de escape entre los catalizadores primero y segundo y a una posición donde la diferencia de temperatura de los catalizadores primero y segundo en una zona de operación de medición desde un arranque en frío del motor hasta que transcurra un tiempo de operación predeterminado está dentro de un rango predeterminado. Aquí, zona de operación de medición significa una zona de operación en la que el motor arranca en un estado frío para iniciar la marcha, las temperaturas de los catalizadores primero y segundo llegan a una temperatura de activación (por ejemplo, 300°C), y transcurre un tiempo predeterminado y posteriormente las temperaturas de ambos catalizadores se estabilizan. Más específicamente, por ejemplo, la zona de operación de medición significa una zona de operación durante aproximadamente... [Seguir leyendo]

1. Motor de cuatro tiempos, en el que un tubo de escape (7) está conectado a un orificio de escape del motor, teniendo un purificador de gases de escape con al menos catalizadores primero y segundo (9, 10) dispuestos en el tubo de escape (7), donde dicho segundo catalizador (10) está dispuesto separado un espacio predeterminado del primer catalizador (9) en el tubo de escape (7) hacia abajo del primer catalizador (9), donde se introduce aire secundario en el tubo de escape (7) entre dichos catalizadores primero y segundo (9, 10) por un tubo de introducción de aire secundario (11), caracterizado porque la posición (7c) de la conexión de dicho tubo de introducción de aire secundario (11) en dicho tubo de escape (7) se determina de tal manera que una diferencia de temperatura entre catalizadores (9, 10) en una zona de medición desde una operación de arranque en frío del motor esté dentro de un rango predeterminado hasta que transcurra un tiempo de operación predeterminado. 2. Motor de cuatro tiempos según la reivindicación 1, caracterizado por un silenciador (8) que rodea una parte del tubo de escape (7), donde el primer catalizador (9) está dispuesto hacia arriba del silenciador (8), y donde el segundo catalizador (10) está dispuesto dentro del silenciador (8). 3. Motor de cuatro tiempos según la reivindicación 2, caracterizado porque el tubo de inducción de aire secundario (11) está conectado a una parte del tubo de escape (7) situado hacia arriba del segundo catalizador y dentro del silenciador (8). 4. Motor de cuatro tiempos según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el orificio de admisión de aire secundario (7c) está situado en una porción de diámetro pequeño (d2) del tubo de escape (7) dispuesta entre los catalizadores primero y segundo (9, 10) del tubo de escape (7). 5. Método para purificar los gases de escape de un motor de cuatro tiempos, en el que un tubo de escape (7) está conectado a un orificio de escape del motor, teniendo un purificador de gases de escape con al menos catalizadores primero y segundo (9, 10) dispuestos en el tubo de escape (7), donde dicho segundo catalizador (10) está dispuesto separado un espacio predeterminado del primer catalizador (9) en el tubo de escape (7) hacia abajo del primer catalizador (9), dicho método incluye: introducir aire secundario en el tubo de escape (7) entre dichos catalizadores primero y segundo (9, 10) por un tubo de introducción de aire secundario (11), donde la posición (7c) de la conexión de dicho tubo de introducción de aire secundario (11) en dicho tubo de escape (7) se determina de tal manera que una diferencia de temperatura entre catalizadores (9, 10) en una zona de medición desde una operación de arranque en frío del motor esté dentro de un rango predeterminado hasta que transcurra un tiempo de operación predeterminado. 8 E04745634 02-11-2011   9 E04745634 02-11-2011   E04745634 02-11-2011   11 E04745634 02-11-2011   12 E04745634 02-11-2011   13 E04745634 02-11-2011   14 E04745634 02-11-2011   E04745634 02-11-2011