Dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación de carburante para un motor de combustión interna, constando el vehículo de tal dispositivo y procedimiento de utilización de dicho dispositivo.

Dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación (2) de carburante para un motor de combustión interna,

especialmente para un motor que equipa un vehículo, constando dicho dispositivo de:

- un depósito (26) que contiene el aditivo,

- un recinto (24) que comunica con el circuito de circulación (2) de carburante y en el interior del cual se inserta el depósito (26) que contiene el aditivo, al menos una pared (50) móvil y estanca entre dicho recinto (24) y dicho depósito (26) que garantiza por una parte una separación estanca y por otra parte que mantiene una presión idéntica entre el aditivo en el depósito (26) y el carburante en el recinto (24),

- unos medios de inyección del aditivo unidos al depósito (26) y al circuito de circulación (2) de carburante y que permiten distribuir el aditivo en el circuito de circulación (2) de carburante, comprendiendo dichos medios un canal de distribución (36) que une el depósito (26) y el circuito de circulación (2) de carburante, y

- unos medios de control de los medios de inyección, caracterizado porque comprende además:

- un sensor de temperatura destinado a indicar la temperatura del carburante en el circuito de circulación (2) de carburante, especialmente cerca del canal de distribución (36) y/o del aditivo, constituyendo la temperatura del aditivo y/o del carburante un parámetro representativo de la evolución del flujo de aditivo y/o de la utilización del vehículo y/o de las condiciones climáticas, y

- unos sensores de presión que miden la presión al nivel de un orificio de distribución (38) del aditivo dispuesto en un extremo del canal de distribución (36) situado al nivel del circuito de circulación (2) de carburante y al nivel de un orificio de entrada del carburante (28) dispuesto antes del orificio de distribución en el circuito de circulación (2), constituyendo una diferencia de presión entre dichos orificios un parámetro representativo de la utilización del vehículo y/o de la evolución del flujo de aditivo y/o de las condiciones de rodaje,

estando asociados los medios de control:

- a unos medios de análisis de al menos un parámetro representativo de la utilización del vehículo, y/o

- a unos medios de análisis de las condiciones de rodaje del vehículo, y/o

- a unos medios de análisis de la evolución de la cantidad de carburante contenido en un depósito de carburante (4), siendo dicho depósito accesible a un usuario a fin de efectuar la adición de carburante y/o

- a unos medios de análisis de la calidad del carburante y/o

- a unos medios de análisis de las emisiones contaminantes resultantes de la combustión del carburante en el motor y/o

- a unos medios de análisis de la calidad de la regeneración de un filtro de partículas dispuesto en la línea de escape del motor y/o

- a unos medios de análisis del tipo de aditivo utilizado y/o

- a unos medios de análisis de la evolución del flujo de aditivo distribuido en el circuito de circulación de carburante (2) y/o

- a unos medios de análisis de las condiciones climáticas,

para controlar el funcionamiento de los medios de inyección.

Dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación de carburante para un motor de combustión interna, constando el vehículo de tal dispositivo y procedimiento de utilización de dicho dispositivo [0001] El ámbito técnico de la presente invención es el de los motores de combustión interna, especialmente de los vehículos automóviles, y más particularmente de los dispositivos de distribución de un aditivo líquido en el circuito de circulación de carburante del motor de combustión interna.

Las nuevas tecnologías motor, como los motores diesel de sistema Common Rail y de inyección a muy alta presión de carburante, son muy eficaces pero, no obstante, muy sensibles a la calidad del carburante.

Así, existe beneficio en utilizar un carburante que contenga unos aditivos que mejoren su calidad, especialmente los aditivos de mejora de la distribución del carburante en el motor, los aditivos de mejora del 15 rendimiento del funcionamiento del motor y los aditivos de mejora de la estabilidad del funcionamiento del motor. Se trata por ejemplo de productos de limpieza, de aditivos de lubrificación o incluso de aditivos anticorrosión.

No obstante, la calidad de los carburantes comerciales disponibles no permite alimentar siempre el motor con un carburante que contiene suficientes aditivos. Por otro lado, los carburantes responden a través del 20 mundo a unas normas más o menos exigentes y poseen por tanto una calidad variable. Por tanto es de interés para un funcionamiento óptimo del motor adaptar la concentración de aditivo contenida en el carburante.

Además, para responder a las nuevas normas de control de las emisiones de los vehículos, especialmente diesel, los vehículos están equipados progresivamente con medios de descontaminación de tipo filtro 25 de partículas. Ya es el caso en Europa desde la llegada de la norma Euro 5. En la mayoría de los casos, un catalizador se utiliza para ayudar a quemar el hollín periódicamente y regenerar así el filtro de partículas. La utilización de un aditivo de regeneración del filtro de partículas, vectorizado por el carburante que alimenta el motor o incluso Fuel Borne Catalyst (FBC) , se ha comprobado que responde a numerosos criterios puesto que permite regenerar el filtro de partículas más rápidamente y a temperatura más baja que la tecnología competidora llamada Catalysed Soot Filter (CSF) o Filtro de Partículas Catalizado.

Se tiene por tanto interés en equipar el vehículo con un dispositivo que permita introducir en el carburante un aditivo de ayuda a la regeneración del filtro de partículas y/o unos aditivos carburantes que mejoran la calidad del carburante y/o el funcionamiento del motor y/o su durabilidad.

Se sabe que existen unos sistemas que permiten introducir en el carburante tales aditivos, especialmente los aditivos catalíticos FBC de ayuda a la regeneración de los filtros de partículas. Estos sistemas se basan generalmente en un depósito de gran tamaño de 2 a 3 litros mínimo de volumen que contiene la reserva de aditivo y que es necesario implantar en unas zonas próximas al depósito de carburante.

La dosificación del aditivo se realiza entonces generalmente con la ayuda de bombas dosificadoras de alta precisión pilotadas con la ayuda de una unidad electrónica (o ECU) adicional. Este dispositivo de dosificación se gestiona de manera fina a fin de garantizar un contenido de aditivo en el carburante suficiente para permitir una buena regeneración del filtro de partículas, pero no demasiado excesiva para evitar el ensuciamiento prematuro del 45 filtro de partículas a través de los residuos minerales de regeneración del filtro de partículas que quedan recopilados en su seno.

De forma clásica, cuando el nivel de carburante aumenta en el depósito, después de la adición de carburante, una calculadora indica a la bomba la cantidad de aditivo que se va a inyectar en el depósito de forma 50 que se mantenga una concentración de aditivo constante en el carburante y esto en cualquier momento.

Estas bombas dosificadoras de una extrema precisión, así como la gestión de la ECU, aumentan significativamente el coste de estos dispositivos de distribución de aditivo.

Además, la utilización de tal dispositivo de distribución de aditivo implica someter el sistema de dosificación del aditivo y verificar su estado de funcionamiento, lo que es particularmente intrusivo en la gestión de los modos por defecto del vehículo.

En términos de mantenimiento, el llenado del depósito es más bien difícil, especialmente ya que se efectúa

con frecuencia a través de una tecnología de conexiones compleja. Además, según su emplazamiento, la accesibilidad al depósito puede ser igualmente difícil.

Un dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación de carburante para un motor 5 de combustión interna de un vehículo ha sido protegido por la solicitante con el número de registro FR 11 00316. Este dispositivo consta de:

- un depósito que contiene el aditivo, -un recinto que comunica con el circuito de circulación de carburante y en el interior del cual se inserta el depósito que contiene el aditivo, al menos una pared móvil y estanca entre dicho recinto y dicho depósito que garantiza por una parte una separación estanca y por otra parte que mantiene una presión idéntica entre el aditivo en el depósito y el carburante en el recinto, -unos medios de inyección del aditivo unidos al depósito y al circuito de circulación de carburante y que permiten distribuir el aditivo en el circuito de circulación de carburante, comprendiendo dichos medios un canal de distribución que une el depósito y el circuito de circulación de carburante.

Del mismo modo, la solicitante ha protegido igualmente la integración de un dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un depósito de carburante con el número de registro FR 11 55310.

Tales dispositivos son sencillos de aplicar y más económicos que las bombas dosificadoras de alta precisión comúnmente utilizadas.

No obstante, tales dispositivos no permiten adaptar el aporte de aditivo, especialmente a las condiciones de rodaje del vehículo.

Uno de los objetivos de la invención es proponer un dispositivo de distribución tal como se ha descrito anteriormente que permita alargar la autonomía del depósito de aditivo limitando el aporte de aditivo o incluso interrumpiéndolo para evitar, en ciertas condiciones, una concentración excesiva de aditivo en el carburante.

Uno de los objetivos de la invención es igualmente optimizar la concentración de aditivo en el carburante a fin de encontrar un acuerdo entre la cantidad necesaria suficiente y una concentración excesiva que pueda reducir la autonomía del depósito de aditivo y/o tener unas repercusiones negativas en otros órganos del vehículo, tal como un ensuciamiento del filtro de partículas.

Del mismo modo, la invención tiene como objetivo optimizar la inyección de aditivo de forma que la inyección solo tenga lugar cuando el vehículo lo necesite, especialmente en función de las condiciones de rodaje y/o la calidad del carburante.

A tal efecto, la invención tiene como objeto un dispositivo según la reivindicación 1.

El dispositivo de distribución según la invención puede constar de una o varias de las características siguientes:

- los medios de inyección pueden comprender un medio de obturación del canal de distribución, estando adaptado el 45 medio de obturación para obturar totalmente o parcialmente el canal de distribución, siendo el medio de obturación especialmente de tipo válvula o electroválvula; -el dispositivo de distribución puede comprender un sensor de temperatura exterior al vehículo, constituyendo la temperatura exterior un parámetro representativo de las condiciones climáticas; -el dispositivo de distribución puede comprender un sensor que detecta la puesta bajo tensión del vehículo y/o de un 50 elemento que pertenece al circuito de circulación de carburante, especialmente un filtro de carburante, constituyendo la puesta bajo tensión un parámetro representativo de la utilización del vehículo; -el dispositivo de distribución puede comprender un sensor de ruido dispuesto preferentemente cerca del motor, constituyendo la detección de un ruido por el sensor un parámetro representativo de la utilización del vehículo; -el dispositivo de distribución puede comprender un medio de localización de tipo GPS o un sensor de movimiento, 55 constituyendo la detección de un movimiento por el medio de localización o el sensor de movimiento un parámetro representativo de la utilización del vehículo... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación (2) de carburante para un motor de combustión interna, especialmente para un motor que equipa un vehículo, constando dicho dispositivo de:

- un depósito (26) que contiene el aditivo, -un recinto (24) que comunica con el circuito de circulación (2) de carburante y en el interior del cual se inserta el depósito (26) que contiene el aditivo, al menos una pared (50) móvil y estanca entre dicho recinto (24) y dicho depósito (26) que garantiza por una parte una separación estanca y por otra parte que mantiene una presión idéntica entre el aditivo en el depósito (26) y el carburante en el recinto (24) , -unos medios de inyección del aditivo unidos al depósito (26) y al circuito de circulación (2) de carburante y que permiten distribuir el aditivo en el circuito de circulación (2) de carburante, comprendiendo dichos medios un canal de distribución (36) que une el depósito (26) y el circuito de circulación (2) de carburante, y -unos medios de control de los medios de inyección, caracterizado porque comprende además:

-un sensor de temperatura destinado a indicar la temperatura del carburante en el circuito de circulación (2) de carburante, especialmente cerca del canal de distribución (36) y/o del aditivo, constituyendo la temperatura del aditivo y/o del carburante un parámetro representativo de la evolución del flujo de aditivo y/o de la utilización del vehículo y/o de las condiciones climáticas, y -unos sensores de presión que miden la presión al nivel de un orificio de distribución (38) del aditivo dispuesto en un extremo del canal de distribución (36) situado al nivel del circuito de circulación (2) de carburante y al nivel de un orificio de entrada del carburante (28) dispuesto antes del orificio de distribución en el circuito de circulación (2) , constituyendo una diferencia de presión entre dichos orificios un parámetro representativo de la utilización del vehículo y/o de la evolución del flujo de aditivo y/o de las condiciones de rodaje, estando asociados los medios de control:

- a unos medios de análisis de al menos un parámetro representativo de la utilización del vehículo, y/o -a unos medios de análisis de las condiciones de rodaje del vehículo, y/o -a unos medios de análisis de la evolución de la cantidad de carburante contenido en un depósito de carburante (4) , siendo dicho depósito accesible a un usuario a fin de efectuar la adición de carburante y/o -a unos medios de análisis de la calidad del carburante y/o -a unos medios de análisis de las emisiones contaminantes resultantes de la combustión del carburante en el motor y/o -a unos medios de análisis de la calidad de la regeneración de un filtro de partículas dispuesto en la línea de escape del motor y/o -a unos medios de análisis del tipo de aditivo utilizado y/o -a unos medios de análisis de la evolución del flujo de aditivo distribuido en el circuito de circulación de carburante (2) y/o -a unos medios de análisis de las condiciones climáticas, para controlar el funcionamiento de los medios de inyección.

2. Dispositivo de distribución según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de inyección comprenden un medio de obturación de dicho canal de distribución (36) , estando adaptado dicho medio de 45 obturación para obturar totalmente o parcialmente el canal de distribución (36) , siendo dicho medio de obturación especialmente de tipo válvula o electroválvula.

3. Dispositivo de distribución según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende un sensor de la temperatura exterior al vehículo, constituyendo dicha temperatura exterior un parámetro representativo de las 50 condiciones climáticas.

4. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque comprende un sensor que detecta la puesta bajo tensión del vehículo y/o de un elemento que pertenece al circuito de circulación (2) de carburante, especialmente un filtro de carburante, constituyendo dicha puesta bajo tensión un 55 parámetro representativo de la utilización del vehículo.

5. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque comprende un sensor de ruido dispuesto preferentemente cerca del motor, constituyendo la detección de un ruido por dicho sensor un parámetro representativo de la utilización del vehículo.

6. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque comprende un medio de localización de tipo GPS o un sensor de movimiento, constituyendo la detección de un movimiento por dicho medio de localización o dicho sensor de movimiento un parámetro representativo de la utilización del vehículo y/o de las condiciones de rodaje del vehículo.

7. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque la velocidad media y/o la velocidad instantánea del vehículo constituye un parámetro representativo de las condiciones de rodaje del vehículo.

8. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7, caracterizado porque la temperatura de los gases de escape constituye un parámetro representativo de las condiciones de rodaje del vehículo.

9. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, caracterizado porque la evolución de la presión en el circuito de circulación (2) , especialmente en un circuito de alta presión del vehículo compuesto por una bomba de alta presión y una rampa común de inyección, constituye un parámetro representativo de las condiciones de rodaje del vehículo.

10. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la evolución del flujo de aire que alimenta la cámara de combustión del motor constituye un parámetro representativo de las condiciones de rodaje del vehículo.

11. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10, caracterizado porque la evolución del flujo de carburante en el circuito de circulación (2) constituye un parámetro representativo de la evolución del flujo de aditivo.

12. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, caracterizado porque la evolución de las emisiones de NOx, de hollín o de otras partículas carbonosas o de las relaciones NOx/hollín y/o NOx/partículas constituye unos parámetros representativos de las emisiones contaminantes resultantes de la combustión del carburante.

13. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 12, caracterizado porque la evolución de la calidad y/o de la cantidad de aceite que permite la lubrificación del motor constituye un parámetro representativo de la evolución de la calidad de la regeneración del filtro de partículas dispuesto en la línea de escape del motor.

14. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 13, caracterizado porque comprende un medio de localización de tipo GPS que indica la zona geográfica en la cual se encuentra el vehículo, constituyendo la localización del vehículo proporcionada por dicho medio un parámetro representativo de la calidad del carburante comercializado en dicha zona geográfica.

15. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 14, caracterizado porque unos parámetros representativos de la combustión del carburante en los cilindros del motor constituyen un 45 parámetro representativo de la calidad del carburante.

16. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 15, caracterizado porque el consumo de carburante del motor constituye un parámetro representativo de las condiciones de rodaje del vehículo.

17. Dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 16, caracterizado porque el aditivo es un aditivo de regeneración de filtro de partículas a base de una tierra rara y/o de un metal seleccionado en los grupos IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB e IVB de la clasificación periódica.

18. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido según la reivindicación 17, caracterizado porque el aditivo se presenta en forma de una dispersión coloidal.

19. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido según la reivindicación 18, caracterizado porque las partículas de la dispersión coloidal están basadas en cerio y/o hierro.

20. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido según cualquiera de las reivindicaciones de 17 a 19, caracterizado porque el aditivo es una combinación de una dispersión coloidal de partículas que comprende una fase orgánica y al menos un agente anfifílico y un detergente.

21. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 16, caracterizado porque el aditivo es un aditivo que permite la mejora de la distribución del carburante en el motor y/o la mejora de los rendimientos del funcionamiento del motor y/o incluso la mejora de la estabilidad del funcionamiento del motor.

22. Dispositivo de distribución de un aditivo líquido según la reivindicación 21, caracterizado porque el aditivo es una combinación de un aditivo detergente y de un aditivo de lubrificación.

23. Vehículo automóvil que consta de:

- un circuito de circulación de carburante (2) para un motor de combustión interna del vehículo, -un depósito (26) que contiene un aditivo líquido, -un recinto (24) que comunica con el circuito de circulación (2) de carburante y en el interior del cual se inserta en depósito (26) que contiene el aditivo, al menos una pared (50) móvil y estanca entre dicho recinto (24) y dicho depósito (26) que garantiza por una parte una separación estanca y por otra parte que mantiene una presión idéntica entre el aditivo en el depósito (26) y el carburante en el recinto (24) , -unos medios de inyección del aditivo unidos al depósito (26) y al circuito de circulación (2) de carburante y que permiten distribuir el aditivo en el circuito de circulación (2) de carburante, comprendiendo dichos medios un canal de distribución (36) que une el depósito (26) y el circuito de circulación (2) de carburante, caracterizado porque el aditivo se inyecta con la ayuda de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22.

24. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de1a22, caracterizado porque la distribución de aditivo se para cuando el motor del vehículo no funciona o cuando el vehículo está parado.

25. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22 combinado con la reivindicación 2, caracterizado porque la distribución de aditivo se activa cuando el 35 medio de obturación está bajo alimentación eléctrica.

26. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22, caracterizado porque la distribución de aditivo se activa cuando se mide una diferencia de presión superior a 2 milibares entre el orificio de distribución (38) del aditivo dispuesto en un extremo del canal de distribución (36) y el orificio de entrada del carburante (28) dispuesto antes en el circuito de circulación (2) .

27. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22, caracterizado porque la distribución de aditivo se activa cuando la temperatura del carburante que circula al nivel del circuito de circulación (2) y/o del aditivo es superior a un valor umbral representativo de un motor 45 en funcionamiento, por ejemplo superior a 15 ºC.

28. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22 combinado con la reivindicación 4, caracterizado porque la distribución de aditivo se para cuando la temperatura exterior y/o la temperatura del aditivo y/o la temperatura del carburante en el circuito de circulación (2)

de carburante son inferiores a una temperatura mínima umbral o superior a una temperatura máxima umbral, estando definidas dichas temperaturas mínima y máxima umbral para un aditivo dado, pudiendo corresponder la temperatura mínima umbral a un valor para el cual la viscosidad del aditivo alcanza un valor umbral y pudiendo corresponder la temperatura máxima umbral al valor de vaporización del aditivo.

29. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22 combinado con la reivindicación 2, caracterizado porque la inyección es discontinua y porque la frecuencia y/o la duración de apertura del medio de obturación dependen de las informaciones recopiladas por los medios de control, siendo realizada la distribución de aditivo de manera que se mantenga una concentración de aditivo constante en el carburante o que se inyecte aditivo en el circuito de circulación (2) del carburante únicamente

cuando sea necesario.

30. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque la frecuencia de distribución y/o la duración de distribución de aditivo dependen del tiempo de utilización del vehículo y/o del número de kilómetros 5 recorridos por el vehículo y/o del consumo de carburante del vehículo.

31. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque la frecuencia y/o la duración de distribución de aditivo dependen de la temperatura del carburante y/o del aditivo y/o de la presión entre el orificio de distribución (38) del aditivo dispuesto en un extremo del canal de distribución (36) y el orificio de entrada del carburante (28) dispuesto antes en el circuito de circulación (2) .

32. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1a22, caracterizado porque el aditivo se inyecta en cada adición de carburante en el depósito de carburante (4) , pudiendo ser el volumen de aditivo añadido fijo o variable, siendo determinado el volumen variable según la cantidad de carburante añadida.

33. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 22, caracterizado porque el aditivo se inyecta cuando el análisis de las emisiones contaminantes resultantes de la combustión del carburante indica que los gases y/o las partículas emitidas divergen del valor teórico esperado.

34. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a22, caracterizado porque el aditivo se inyecta antes de la regeneración del filtro de partículas.

35. Procedimiento de utilización de un dispositivo de distribución según cualquiera de las reivindicaciones

de1a22, caracterizado porque una cantidad suplementaria de aditivo se inyecta antes de la regeneración del filtro de partículas cuando la regeneración anterior no ha sido de buena calidad.