Trampa de partículas provista con un recubrimiento que permite una nueva formación de dióxido de nitrógeno.

Dispositivo (1) para la reducción de partículas (2) de un gas de escape con al menos una estructura de soporte (3) de un volumen (4) predeterminable,

que forma una pluralidad de canales (5) que pueden ser atravesados por la corriente, en el que los canales (5) presentan, al menos parcialmente, medios para la desviación del gas de escape dentro del canal (5); en el que la al menos una estructura de soporte (3) presenta, al menos parcialmente, un primer recubrimiento (6), que comprende una capa de recubrimiento por inmersión (7), y por cada litro del volumen (4) provisto con el primer recubrimiento (6) de la estructura de soporte (3) está prevista una cantidad de capa de recubrimiento por inmersión (7) en el intervalo de 10 a 60 gramos; en el que, además, la al menos una estructura de soporte (3) tiene una longitud (9) en una dirección de la circulación (10), que tiene al menos 120 milímetros y los canales (5) presentan a lo largo de la longitud (9) a una distancia predeterminada siempre de nuevo unos medios para la desviación de gas de escape; y en el que la estructura de soporte presenta al menos una capa de filtro (13), que es un compuesto de material de filtro y tira metálica, en el que el material de filtro está limitado en la dirección de la circulación (10), respectivamente, por una tira metálica, en el que una tira metálica

- es más ancha que la otra tira metálica,

- presenta más perforaciones (12), así como

- está realizada como superficie de soporte de catalizador y/o como mezcladora para el gas de escape afluente.

Trampa de partículas provista con un recubrimiento que permite una nueva formación de dióxido de nitrógeno La presente invención se refiere a un dispositivo para la reducción de partículas de un gas de escape con al menos una estructura de soporte de un volumen predeterminable. La estructura de soporte forma una pluralidad de canales que son recorridos por la circulación, en la que los canales presentan, al menos en parte, unos medios para la desviación de los gases de escape dentro del canal. Además, la al menos una estructura de soporte está provista, al menos en parte, con un primer recubrimiento, que comprende una capa de recubrimiento por inmersión. Tales dispositivos se emplean especialmente para la purificación de gases de escape de motores de combustión interna móviles. Por lo tanto, la presente invención se refiere también a un sistema de purificación de gases de escape para un motor de combustión interna móvil.

En los sistemas de filtro conocidos, se distingue entre los llamados sistemas "abiertos" y sistemas "cerrados". Los sistemas cerrados presentan regularmente de forma alterna canales cerrados, para forzar de esta manera el gas de escape a purificar a través de una pared del canal configurada de forma porosa. No obstante, en estos sistemas cerrados existe el peligro de que se formen zonas con acumulaciones grandes de partículas de hollín, que conducen en último término a la obstrucción del filtro. Se puede realizar una reactivación de un filtro de este tipo a través de la combustión de las partículas de hollín, debiendo tomarse medidas especiales para la elevación de la temperatura en el filtro (calentamiento eléctrico de cota duración, inyección directa de combustible, aportación de aditivos, etc.) . Por este motivo, se emplean ahora muchas veces sistemas abiertos, puesto que éstos no se pueden obstruir y, por lo tanto, no tienen como consecuencia gastos elevados de aparatos.

En los sistemas abiertos no existen canales totalmente cerrados. No obstante, al menos una parte de los canales está equipada con medios, que provocan una influencia sobre la circulación, de tal manera que el gas de escape o bien las partículas contenidas en él no circulan directamente, sino que se desvían hacia una pared del canal. A tal fin, se emplean especialmente, por ejemplo, proyecciones, motas, palas de guía, estrechamientos del canal o similares. Esta modificación de la circulación del canal que se extiende, por lo demás, en línea recta provoca que especialmente las partículas de hollín entren en contacto con las paredes de los canales. Las partículas de hollín se acumulan entonces sobre una superficie de la pared del canal y ahora pueden reaccionar con preferencia con dióxido de nitrógeno que está contenido en el gas de escape.

De acuerdo con ello, en los sistemas abiertos es especialmente importante preparar una cantidad suficiente de dióxido de nitrógeno (NO2) para garantizar tasas de conversión especialmente altas del hollín producido o bien de las partículas incidentes. En este caso, se conoce como una posibilidad colocar delante de una trampa de partículas de este tipo un llamado catalizador de oxidación, que oxida en una primera fase el monóxido de nitrógeno (NO) contenido en el gas de escape y de esta manera eleva la porción de dióxido de nitrógeno en el gas de escape. La corriente de gas de escape enriquecida con dióxido de nitrógeno incide ahora sobre el filtro. Esta combinación de un catalizador de oxidación antepuesto y un separador de partículas se designa muchas veces con CRT ("trampa de regeneración continua") , como se deduce, por ejemplo, a partir del documento EP 0 341 832.

Partiendo del documento EP 0 341 832 se han emprendido muchos esfuerzos para desarrollar los componentes con el propósito de que los sistemas abiertos, en los que, en principio, teóricamente es posible que una parte del gas de escape salga de nuevo, sean más eficientes sin tener que pasar a través de una pared de filtro. En particular, en este caso, los medios para la desviación de la corriente de gas de escape dentro de los canales estaban en el centro de interés. Además, se ha pasado no sólo a emplear paredes lisas para la formación de los canales, sino a construir los canales con material de fibras y/o con material impermeable al gas. Como ejemplo de un filtro de partículas ya muy eficiente del tipo de construcción "abierto", se remite al modelo de utilidad alemán DE 207 17 873 U1.

Se deduce a partir del documento US 2004/116285 A1 un filtro de partículas de Diesel, que debe presentar una estabilidad térmica mejorada y un comportamiento mejorado de conversión de las partículas. Este filtro de partículas de Diesel presenta un sustrato poroso, que está recubierto catalíticamente, siendo empleada una cantidad de capa de recubrimiento por inmersión entre 3, 57 y 178 gramos por litro de volumen de sustrato.

El documento DE 195 19 137 A1 se refiere a una composición de catalizador. Allí se propone utilizar catalizadores, que han sido utilizados para la desulfuración de petróleo crudo en refinerías de petróleo, como sustancia básica para un catalizador para la purificación de gas de escape de Diesel. En este caso, se describe una composición de catalizador, que contiene vanadio, molibdeno, níquel, cobalto u óxido de aluminio.

El documento DE 102 57 113 A1 se refiere a una capa de fibras resistente a alta temperatura de fibras de metal para una trampa de partículas abierta, que presenta, al menos por secciones, un recubrimiento catalíticamente activo. Esta capa de fibras resistente a alta temperatura está pensada para el empleo en trampas de partículas abiertas, que pueden cumplir con preferencia diferentes funciones catalíticas al mismo tiempo o también de una manera separada en el tiempo.

El documento WO 2005/099867 A1 publicado posteriormente da a conocer una trampa de partículas, que está constituida con capas de fibras y láminas metálicas onduladas. En este caso, las láminas metálicas onduladas forman desviaciones de la circulación, de manera que el gas de escape es distribuido de una manera selectiva en los canales y una parte es desviada hacia las capas de fibras y una parte circula en adelante a lo largo del canal.

El cometido de la presente invención es indicar un dispositivo para la reducción de partículas de un gas de escape, que es todavía más eficiente con respecto a la conversión de las partículas. Además, debe estar constituido sencillo y debe poder fabricarse fácilmente en el marco de una fabricación en serie. Además, deben indicarse sistemas eficientes de purificación de gases de escape y vehículos cuidadosos del medio ambiente.

Estos cometidos se solucionan con un dispositivo para la reducción de partículas de un gas de escape con las características de la reivindicación 1 de la patente. Otras configuraciones ventajosas del dispositivo así como campos de aplicación especialmente preferidos del dispositivo se indican en las reivindicaciones de patente formuladas de manera independiente. Hay que indicar que las características indicadas individualmente en las reivindicaciones de patente se pueden combinar entre sí de una manera discrecional, conveniente desde el punto de vista tecnológico, y muestran otras configuraciones ventajosas de la invención. Otras formas de realización se pueden deducir a partir de una caracterización con las características y la descripción.

El dispositivo para la reducción de partículas de un gas de escape con al menos una estructura de soporte de un volumen predeterminable tiene una pluralidad de canales a través de los cuales puede pasar la circulación. Los canales presentan, al menos parcialmente, unos medios para la desviación del gas de escape dentro del canal. La al menos una estructura de soporte presenta, además, al menos parcialmente, un primer recubrimiento, que comprende una capa de recubrimiento por inmersión. El dispositivo se caracteriza porque por cada litro del volumen provisto con el primer recubrimiento de la estructura de soporte está prevista una cantidad de capa de recubrimiento por inmersión en el intervalo de 10 a 60 gramos, La al menos una estructura de soporte tiene una longitud en una dirección de la circulación, que tiene al menos 120 milímetros. Además, los canales presentan a lo largo de la longitud a una distancia predeterminada siempre de nuevo unos medios para la desviación del gas de escape.

Además, la estructura de soporte presenta al menos una capa de filtro, que es un compuesto de material de filtro y tiras metálicas, de manera que el material de filtro está limitado... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para la reducción de partículas (2) de un gas de escape con al menos una estructura de soporte (3) de un volumen (4) predeterminable, que forma una pluralidad de canales (5) que pueden ser atravesados por la corriente, en el que los canales (5) presentan, al menos parcialmente, medios para la desviación del gas de escape dentro del canal (5) ; en el que la al menos una estructura de soporte (3) presenta, al menos parcialmente, un primer recubrimiento (6) , que comprende una capa de recubrimiento por inmersión (7) , y por cada litro del volumen (4) provisto con el primer recubrimiento (6) de la estructura de soporte (3) está prevista una cantidad de capa de recubrimiento por inmersión (7) en el intervalo de 10 a 60 gramos; en el que, además, la al menos una estructura de soporte (3) tiene una longitud (9) en una dirección de la circulación (10) , que tiene al menos 120 milímetros y los canales (5) presentan a lo largo de la longitud (9) a una distancia predeterminada siempre de nuevo unos medios para la desviación de gas de escape; y en el que la estructura de soporte presenta al menos una capa de filtro (13) , que es un compuesto de material de filtro y tira metálica, en el que el material de filtro está limitado en la dirección de la circulación (10) , respectivamente, por una tira metálica, en el que una tira metálica

- es más ancha que la otra tira metálica,

- presenta más perforaciones (12) , así como

- está realizada como superficie de soporte de catalizador y/o como mezcladora para el gas de escape afluente.

2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer recubrimiento (6) está provisto con al menos un metal noble (8) , en el que por cada litro del volumen (4) provisto con el primer recubrimiento (6) de la estructura de soporte (3) está prevista una cantidad de al menos un metal noble (8) en el intervalo de 0, 35 a 3, 53 gramos.

3. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una estructura de soporte (3) comprende láminas metálicas (11) estructuradas al menos parcialmente.

4. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una estructura de soporte (3) comprende, al menos parcialmente, láminas metálicas (11) con perforaciones (12) .

5. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una estructura de soporte (3) presenta al menos una primera zona parcial (14) y al menos una segunda zona parcial (15) , al menos una de las cuales presenta un recubrimiento (6, 16) .

6. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una estructura de soporte (3) presenta al menos una primera zona parcial (14) con un primer recubrimiento (6) y al menos una segunda zona parcial (15) con un segundo recubrimiento (16) .

7. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una estructura de soporte (3) presenta al menos una primera zona parcial (14) con al menos una capa de filtro (13) y al menos una segunda zona parcial (15) sin filtro, en el que a continuación de la al menos una primera zona parcial

(14) está dispuesta una segunda zona parcial (15) en la dirección de la circulación (10) .

8. Sistema de purificación de gases de escape (17) para un motor de combustión interna móvil (18) , que comprende al menos un convertidor (19) al menos para la oxidación de monóxido de nitrógeno contenido en el gas de escape en dióxido de nitrógeno y con al menos un dispositivo (1) dispuesto a continuación en la dirección de la circulación

(10) del gas de escape, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Sistema de purificación de gases de escape (17) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el sistema de purificación de gases de escape (17) presenta un turbo alimentador (20) , caracterizado porque un convertidor (19) está dispuesto entre el motor de combustión interna (18) y el turbo alimentador (20) .

10. Vehículo (21) , que comprende al menos un dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 o al menos un sistema de purificación de gases de escape (17) de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9.