ES2335766T3

ES2335766T3 - Dispositivo para la alimentacion de amoniaco a un catalizador de reduccion conectado en la seccion de gas de escape de un motor de combustion interna.

Info

Publication number: ES2335766T3
Application number: ES04712124T
Authority: ES
Inventors: Hermann-Josef Schulte; Jochen Koll; Franz Kraft
Original assignee: HJS Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: HJS Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2010-04-05
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: BRPI0406498A; WO2004073840A1; DE502004010291D1; EP1594595B1; US20050274108A1; KR20050100693A; EP1594595A1; JP2006519952A; DE20308348U1

Abstract

Dispositivo para la alimentación de amoniaco (NH3) en fase gaseosa en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna, en particular de un motor diesel, que comprende un depósito unido en el lado de salida con la sección de gas de escape mediante un conducto de alimentación (12, 49) para almacenar un precursor de NH3 (3, 3'', 3''''; 39) disociable aportando calor, como por ejemplo carbamato amónico, así como comprende una instalación de calefacción (4, 42) para producir una disociación termolítica de NH3 del precursor de NH3 (3, 3'', 3''''; 39), caracterizado porque el dispositivo (1, 30, 38) comprende una instalación de calefacción eléctrica (4, 42) dispuesta en el depósito (2; 31, 31''; 33; 44) y conectada a una unidad de control, y porque la instalación de calefacción (4, 42) y el precursor de NH3 (3, 3'', 3''''; 39) están dispuestos la una con respecto al otro en el depósito (2, 44) de manera que se efectúa un calentamiento del precursor de NH3 (3, 3'', 3''''; 39) para la disociación termolítica de NH3 mediante una transmisión directa de calor desde al menos una superficie calentada (6) de la instalación de calefacción (4, 42) al precursor de NH3 (3, 3'', 3''''; 39).

Description

Dispositivo para la alimentación de amoniaco a un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de un motor de combustión interna.

El invento se refiere a un dispositivo para la alimentación de amoniaco en fase gaseosa en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna, en particular de un motor diesel, que comprende un depósito unido en el lado de salida con la sección de gas de escape mediante un conducto de alimentación para almacenar un precursor de NH_{3} disociable aportando calor, como por ejemplo carbamato amónico, así como comprende una instalación de calefacción para producir una disociación termolítica de NH_{3} del precursor de NH_{3}.

Además de monóxido de carbono (CO), partículas e hidrocarburos (HC), especialmente los óxidos de nitrógeno (NO_{x}) pertenecen a las sustancias nocivas primarias directamente emitidas peligrosas para el medio ambiente que se producen durante el funcionamiento de motores de combustión interna, en particular motores diesel. Un empleo de catalizadores de tres vías, como se emplean en motores Otto y motores de gas, no es aplicable debido a un exceso de oxígeno en el gas de escape de los motores diesel. Por esta razón fue desarrollado para la reducción de la emisión de óxidos de nitrógeno un catalizador SCR (Selective Catalitic Reduction-Katalisator) que trabaja selectivamente, en el cual con un agente reductor alimentado, precisamente amoniaco (NH_{3}), los óxidos de nitrógeno expulsados son reducidos al N_{2} propio del aire y H_{2}O.

Un dispositivo del género indicado para la alimentación de amoniaco en su fase gaseosa en la sección de gas de escape de un motor de combustión interna de un automóvil es conocido por el documento DE 197 20 209 C1. Este equipo desnitrogenador comprende un convertidor estanco al gas y a prueba de presión, en el cual se encuentra un material disociador termolíticamente de NH_{3} o una mezcla de materiales disociadora termolíticamente de NH_{3} - un denominado precursor de NH_{3} -. Como material puede estar previsto por ejemplo carbamato amónico. El convertidor está unido mediante un conducto de alimentación con la sección de gas de escape de un motor diesel, desembocando el conducto de alimentación en la sección de gas de escape en la dirección de flujo del gas de escape delante del lado de entrada de un catalizador SCR. Como equipo dosificador está prevista una válvula pulsante, que está mandada mediante una unidad de control, de manera que con dependencia de determinados datos de características de funcionamiento del motor puede ser inyectada la cantidad necesaria de NH_{3} en el flujo de gas de escape. El convertidor se compone en esencia de un depósito de reacción a prueba de presión, el cual está rodeado por una instalación de calefacción configurada como serpentín térmico. La instalación de calefacción está integrada mediante un conducto de admisión y un conducto de derivación en el circuito de agua de refrigeración del motor diesel.

Mediante calentamiento del por ejemplo carbamato amónico empleado como precursor de NH_{3} éste se descompone en NH_{3} y CO_{2}. Esta mezcla de gas se acumula en el depósito de reacción a prueba de presión hasta el establecimiento de una presión interna adecuada. Al alcanzar una determinada presión interna en el depósito de reacción se presenta un estado de equilibrio, de manera que no se descompone más carbamato amónico. Bajo condiciones de funcionamiento del motor, en el cual el agua de refrigeración que fluye a través de la instalación de calefacción presenta por regla general una temperatura entre 80 y 100ºC, existe en el depósito de reacción una presión correspondiente al estado de equilibrio, la cual para el carbamato amónico está situada en unos 3 - 4 bar. A fin de que pueda ser proporcionada una cantidad suficiente de NH_{3} para la inyección en el flujo de gas de escape con un funcionamiento dinámico del motor diesel, el convertidor sirve asimismo como acumulador de gas de reacción, para almacenar una cantidad determinada de gas de reacción o el NH_{3} contenido en él.

Este sistema previamente conocido trabaja por lo tanto según el principio de que en el convertidor es almacenada una cierta cantidad de NH_{3} que está bajo una cierta presión, de la cual luego es retirada la dosis de NH_{3} necesaria en cada caso para desnitrogenar de los gases de escape en la sección de gas de escape. Es ventajoso en este sistema previamente conocido frente a un acarreo de NH_{3} en botellas a presión el que sólo exista una cantidad relativamente pequeña de NH_{3} comparada con una acarreada en botellas a presión.

Son conocidos además semejantes dispositivos con los cuales se efectúa "justo a tiempo" una disociación de NH_{3} de un precursor de NH_{3} para la reducción de NO_{x}. Un dispositivo semejante es conocido por ejemplo por el documento DE 34 22 175 A1. La generación del NH_{3} se realiza por calentamiento del precursor de NH_{3}, formándose en cada caso sólo una cantidad de NH_{3} tal como éste se necesita, en correspondencia al respectivo estado de carga del motor. Según el documento DE 34 22 175 A1 se realiza una dosificación de la cantidad de NH_{3} necesitada en cada caso mediante control de la potencia de calefacción. El precursor de NH_{3} se almacena según este estado de la técnica en un depósito, al que está postconectada una cámara de descomposición calentable, en la cual se realiza la termolisis del precursor de NH_{3}. En el lado de salida esta cámara de descomposición está unida a través de un conducto de alimentación con la sección de gas de escape de la máquina motriz de combustión interna. Como instalaciones de calefacción han sido propuestos calentadores eléctricos por resistencia o radiadores de infrarrojos.

Sin duda la aplicación de este dispositivo previamente conocido es apropiada para instalaciones estacionarias, las cuales en general sólo están sometidas a pocos cambios de carga y aun entonces sólo a cambios de carga determinados de antemano. Para un uso en el campo móvil, como por ejemplo en vehículos industriales o coches de turismo, el empleo de esta tecnología previamente conocida es inadecuado, puesto que el tiempo de reacción del sistema es demasiado lento y por lo tanto el sistema es demasiado inerte para en el tráfico rodado poder satisfacer los cambios de carga del motor que se producen inesperadamente y en rápida sucesión con correspondientemente diferentes emisiones de NO_{x}. Si precisamente es registrado el estado de funcionamiento del motor en un momento determinado y de ello se calcula una determinada dosificación de NH_{3}, en primer lugar el material que disocia el NH_{3} para al producción de la mezcla de gas de NH_{3} debe ser alimentado a la cámara de descomposición y allí ser calentado. En el tráfico rodado, en particular en el tráfico urbano, un motor está sujeto sin embargo a continuos y sobre todo imprevistos cambios de carga, de manera que la cantidad de NH_{3} alimentada últimamente no está adaptada a un estado de funcionamiento del motor modificado en intervalos de tiempo intermedios. Si es alimentado demasiado poco NH_{3}, también la reducción de NO_{x} posible con ello es realizable sólo limitadamente. Si el NH_{3} alimentado está sobredosificado, no sale NH_{3} oxidado del catalizador.

Partiendo del estado de la técnica expuesto sirve por eso de base al invento el problema de perfeccionar un dispositivo del género mencionado al principio de manera que con éste sea posible la preparación de una dosis de NH_{3} requerida como fase gaseosa para alimentar en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna y que este dispositivo sea apropiado especialmente para un empleo en un funcionamiento dinámico de la máquina motriz de combustión interna.

Este problema es solucionado mediante un dispositivo del género indicado mencionado al principio, en el cual el dispositivo comprende una instalación de calefacción eléctrica dispuesta en el depósito y conectada a una unidad de control, y porque la instalación de calefacción y el precursor de NH_{3} están dispuestos la una con respecto al otro en el depósito de manera que se efectúa un calentamiento del precursor de NH_{3} para la disociación termolítica de NH_{3} mediante una transmisión directa de calor desde al menos una superficie calentada de la instalación de calefacción al precursor de NH_{3}.

Este dispositivo une en un depósito el precursor de NH_{3} y la instalación de calefacción, estando ambos dispuestos en contacto directo el uno con la otra, con lo que en el caso de este sistema se trata por principio de un sistema cerrado y el calentamiento del precursor de NH_{3} no está previsto según el principio de un calentador continuo. En el caso de la instalación de calefacción puede tratarse por ejemplo de un calentador eléctrico por resistencia, en cuyo elemento de calefacción, por ejemplo una placa de calefacción, se apoya directamente el precursor de NH_{3}. El precursor de NH_{3} puede por principio encontrarse en forma líquida o sólida. Por razones de practicabilidad sin embargo se prefiere el empleo de un precursor de NH_{3} que se encuentre en forma sólida. En éste puede tratarse de una pieza prensada, un lado frontal de la cual se apoya en el elemento de calefacción de la instalación de calefacción.

Mediante la transmisión de calor directa desde la instalación de calefacción o su elemento de calefacción al material precursor de NH_{3} adyacente es posible poner a disposición dentro del tiempo más breve una cantidad de gas de reacción que contiene NH_{3} que corresponda al respectivo estado de funcionamiento de la máquina motriz de combustión interna, para que los óxidos de nitrógeno que se producen en la combustión puedan ser reducidos en el catalizador de reducción. Debido a la transmisión de calor directa - por ejemplo mediante contigüidad inmediata del precursor de NH_{3} a la superficie del elemento de calefacción - está dado no sólo un rápido calentamiento de las zonas del precursor de NH_{3} contiguas al elemento de calefacción, sino que un calentamiento de esas zonas puede realizarse también con un gasto de energía pequeño.

Con un dispositivo semejante puede ser producida justo a tiempo la cantidad de gas de reacción o de NH_{3} necesaria en cada caso, de manera que con dependencia de la situación de carga puede ser puesta a disposición la cantidad de NH_{3} necesaria en cada caso. En el empleo de este dispositivo puede ser aprovechada la capacidad de almacenamiento de NH_{3} del catalizador de reducción, de manera que en un funcionamiento de la máquina de combustión interna, por ejemplo del motor diesel, se ocupa de que la carga de NH_{3} del catalizador de reducción sea registrada y mantenida a un nivel tal que incluso en caso de cambios de carga bruscos esté disponible una cantidad de NH_{3} suficiente para el desnitrogenado de los óxidos de nitrógeno que se producen con ello, formando parte en este proceso de regulación como parámetros la capacidad de almacenamiento de NH_{3} del catalizador de reducción en lo que se refiere a una carga de NH_{3} y la inercia del dispositivo generador de NH_{3}. Mediante el aprovechamiento de la capacidad de almacenamiento de NH_{3} del catalizador de reducción el dispositivo descrito para generar NH_{3} puede por lo tanto ser diseñado por principio más pequeño en lo que se refiere a su comportamiento de reacción, puesto que las necesidades punta de NH_{3} también pueden ser cubiertas incluso mediante el NH_{3} almacenado en el catalizador de reducción.

La previsión de una instalación de calefacción eléctrica no sólo es conveniente en cuanto a su rápido comportamiento de reacción, sino también debido al sencillo mando. A tal fin la instalación de calefacción está conectada a una unidad de control, mediante la cual está mandada la instalación de calefacción. Esto puede efectuarse mediante un circuito de CONECTADO y DESCONECTADO y/o mediante modificación de la potencia de calefacción.

Una producción de NH_{3} justo a tiempo semejante también se persigue con vistas a exigencias relevantes de seguridad, puesto que entonces la cantidad del NH_{3} existente en fase gaseosa está reducida a un mínimo.

Para el caso de que en el depósito esté contenido como precursor de NH_{3} un material sólido, por ejemplo una pieza prensada en forma de barra, es conveniente atacar ésta con una cierta presión de apriete por medio de un émbolo en dirección a la superficie del elemento de calefacción. Entonces está asegurado que el precursor de NH_{3} en cada estado de funcionamiento del dispositivo y durante el empleo de un dispositivo semejante en un automóvil incluso en trayectos intransitables está en contacto con la superficie del elemento de calefacción. En un diseño semejante es conveniente dividir el depósito mediante un émbolo en dos secciones del depósito separadas estancas al gas una de otra. En una sección del depósito se encuentra el precursor de NH_{3} junto con la instalación de calefacción. Según un ejemplo de realización la otra sección del depósito está conectada a una instalación exterior para proporcionar la presión de apriete necesaria o deseada, por ejemplo mediante ataque por presión de esta sección del depósito. Esto puede ser un acumulador exterior de presión, por ejemplo configurado a manera de un resorte de nitrógeno. Si el dispositivo se encuentra a bordo de un automóvil que dispone de un sistema de aire comprimido, como por ejemplo un camión con sistema de frenos de aire comprimido, esta sección del depósito puede estar conectada al sistema de aire comprimido. Se proporciona entonces la presión necesaria mediante el compresor de una instalación de aire comprimido semejante. Dado el caso entre la instalación de aire comprimido y esta sección del depósito puede estar dispuesta una válvula reductora de presión. Por principio también es posible conectar la sección del depósito anteriormente descrita a un sistema hidráulico, para proporcionar mediante éste la presión de apriete deseada. Asimismo existe la posibilidad de rellenar esta sección del depósito con un medio que esté bajo sobrepresión, por ejemplo nitrógeno, de manera que la presión de apriete necesaria sea proporcionada desde esta propia sección del depósito. La presión existente en la sección del depósito mediante su llenado por ejemplo con nitrógeno a reaccionar como espacio de gas puede ser valorada con respecto a un consumo del carbamato amónico contenido en la otra sección del depósito y de una disminución de volumen acompañada de ello. Un consumo de carbamato amónico lleva a un aumento del espacio de gas y por lo tanto a una disminución de presión, que es proporcional al incremento de volumen del espacio de gas y corresponde a la disminución de volumen de la otra sección del depósito con el carbamato amónico para un consumo de carbamato amónico.

Un ataque por presión del precursor de NH_{3} empleado preferentemente como pieza prensada puede efectuarse también por medios mecánicos. Por ejemplo puede estar previsto un accionamiento de tijera o de husillo, para actuar o directamente o mediante un disco de apriete sobre el émbolo que separa el depósito en las dos secciones del depósito. Un actuador para accionar un mecanismo de apriete semejante se encuentra convenientemente por fuera del depósito y está unido con el mecanismo de apriete mediante un acoplamiento desacoplable. El accionamiento se efectúa convenientemente mediante un engranaje de retención automática, por ejemplo un accionamiento de husillo para accionar una tijera. En el empleo de un sistema de apriete mecánico semejante puede estar dispuesto un sensor de presión entre el émbolo y el mecanismo de presión, para mediante la presión registrada mandar el actuador de un mecanismo de apriete mecánico semejante.

Como émbolo para separar el depósito en las dos secciones del depósito anteriormente descritas sirve convenientemente un émbolo giratorio. Las ventajas que resultan de ello conciernen en particular a la impermeabilidad al gas entre las dos secciones del depósito y a su suavidad de funcionamiento.

La instalación de calefacción dispone convenientemente de una placa de calefacción como elemento de calefacción en la cual se apoya el precursor de NH_{3}, preferentemente configurado como pieza prensada. La placa de calefacción puede disponer de canales y/o de cavidades en forma de canales, a través de los cuales el gas de reacción formado en un funcionamiento de la instalación de calefacción puede fluir fuera de la superficie de contacto entre el elemento de calefacción y la pieza prensada. Por principio el empleo de semejantes canales o cavidades en forma de canales no es necesario, puesto que el gas de reacción que contiene NH_{3} formado por la termolisis por sí solo se esfuerza en escaparse desde el sitio de su formación debido a la presión producida en la termolisis. Esto sin embargo a veces puede tener la consecuencia de que en la termolisis la pieza prensada del precursor de NH_{3}, según la contrapresión proporcionada por el mecanismo de apriete, sea levantada brevemente de la superficie del elemento de calefacción. Por eso es conveniente la previsión de canales y/o cavidades en forma de canales, para a través de estos caminos potenciales poder conducir fuera desde el lugar de su formación el gas de reacción formado por la termolisis.

Según otra configuración está previsto que la superficie del elemento de calefacción, por ejemplo de una placa de calefacción, lleve una estructuración en forma de botones dirigida como material sólido hacia el precursor de NH_{3}. Los botones que sobresalen del elemento de calefacción penetran en el primer calentamiento del elemento de calefacción en la superficie del precursor de NH_{3} que se apoya en él, aumentan de este modo la superficie activa en la transmisión de calor sobre el precursor de NH_{3} y simultáneamente pueden fijar el precursor de NH_{3} existente como pieza prensada en el plano del elemento de calefacción.

Puesto que en general en un funcionamiento de la instalación de calefacción la salida del depósito para la introducción del NH_{3} disociado por la termolisis en la sección de gas de escape está abierta, existe una caída de presión no insignificante entre la presión de gas producida por la termolisis y la presión que se encuentra en el flujo de gas de escape, de manera que esta diferencia de presión favorece una afluencia automática hacia fuera del gas de reacción formado por la termolisis desde el lugar de su producción.

El dispositivo descrito comprende una instalación de calefacción con al menos una superficie calentable, que por ejemplo - como se ha descrito arriba - puede estar configurada como placa de calefacción. En un perfeccionamiento está previsto que a la instalación de calefacción estén asignadas varias superficies calentables, a las cuales en cada caso está asignada una pieza prensada de precursor de NH_{3}. Las superficies calentables de una instalación de calefacción semejante pueden ser controladas en común o también independientemente unas de otras. En otro perfeccionamiento está previsto que el dispositivo en conjunto disponga de varios depósitos con una instalación de calefacción individual, que entonces pueden ser hechos funcionar simultáneamente y/o en cascada. En el empleo de varias instalaciones de calefacción controlables independientemente unas de otras o en caso de previsión de una instalación de calefacción con varios elementos de calefacción controlables independientemente unos de otros puede ser ajustada en una gran proporción una regulación de la producción de NH_{3} a situaciones dinámicas de carga del motor.

El depósito de un dispositivo semejante descrito anteriormente presenta convenientemente un punto de acoplamiento mutuo para la apertura el mismo. Tras el consumo del precursor de NH_{3} contenido en él preferentemente como material sólido aquél puede ser abierto, rellenado con precursor de NH_{3} nuevo y a continuación cerrado otra vez. Un depósito semejante es apropiado también para ser empleado en el marco de un sistema de varias vías. El depósito forma entonces un sistema en sí cerrado, del cual únicamente entonces se escapa el gas de reacción que contiene NH_{3} si el depósito está conectado mediante un acoplamiento al conducto de alimentación que lleva a la sección de gas de escape. Por lo tanto en caso de una configuración semejante un usuario en ningún momento está expuesto al NH_{3} que se escapa. En caso de previsión de un diseño semejante, en el cual el depósito está configurado como depósito intercambiable, la unión de las dos partes del depósito está convenientemente prevista de manera que una apertura no sea posible sin más, y sólo lo sea con determinada herramienta. Esto puede realizarse por ejemplo mediante el empleo de un aro de sujeción o de un rebordeado adecuado, mediante los cuales las dos bridas de las partes del depósito a unir una con otra están unidas con ajuste de forma. Una apertura y un nuevo llenado del depósito se efectúan entonces en el taller, lo que también trae consigo la ventaja de que una apertura de un depósito semejante puede efectuarse en estado enfriado. El cambio de un depósito en un automóvil que se encuentra en funcionamiento o en un automóvil que se encuentra a temperatura de funcionamiento es posible sin más, puesto que únicamente deben efectuarse las conexiones por reunión de las piezas de acoplamiento complementarias. Los puntos de acoplamiento en particular con la integración de la válvula magnética en el depósito están perfectamente sin presión durante el conexionado. Además puede estar previsto configurar la válvula magnética como componente integral del depósito.

A continuación el invento se describe con ayuda de ejemplos de realización con referencia a las Figuras adjuntas. Muestran:

La Figura 1: un dispositivo para la alimentación de amoniaco en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna en una representación esquematizada parcialmente seccionada, en una primera posición de funcionamiento de un depósito perteneciente al dispositivo,

la Figura 2: el dispositivo de la Figura 1 con el depósito en otra posición de funcionamiento,

la Figura 3: un dispositivo correspondiente a la Figura 1 según otro ejemplo de realización,

la Figura 4: un dispositivo correspondiente a la Figura 1 con un depósito según otro ejemplo de realización,

la Figura 5: otro dispositivo para la alimentación de amoniaco en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna en una representación esquemática parcialmente seccionada y con una válvula postconectada en su posición abierta y

la Figura 6: la válvula de la Figura 5 en su posición cerrada.

Un dispositivo para la alimentación de amoniaco (NH_{3}) en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de un motor diesel de un automóvil está designado en conjunto en la Figura 1 con el signo de referencia 1. Este dispositivo 1 comprende un depósito 2 para la producción de amoniaco (NH_{3}) por descomposición termolítica de un precursor de NH_{3}, empleándose en el ejemplo de realización representado como precursor de NH_{3} piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3''. Las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'' son cuerpos en forma de disco y están llevadas a su forma mostrada en las Figuras mediante prensado de carbamato amónico en forma de polvo. Las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'' presentan una superficie de sección transversal redonda. En el depósito 2 están dispuestas tres piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'', habiendo sido consumida ya una cierta cantidad de la pieza prensada de carbamato amónico 3 situada más baja. En el depósito 2 está dispuesta además una instalación de calefacción designada en conjunto con el signo de referencia 4. En el caso de la instalación de calefacción 4 se trata de una calefacción por resistencia eléctrica, de la cual en la Figura 1 está mostrada esquematizada en sección transversal y sin los componentes eléctricos la placa de calefacción 5. El lado superior de arriba de la placa de calefacción 5 representado en la Figura 1 representa en este ejemplo de realización la superficie 6 calentable o calentada por la instalación de calefacción. Sobre esta superficie 6 se apoya el lado inferior de la pieza prensada de carbamato amónico 3, 3' o 3'' en cada caso más baja, en la medida de cuanto carbamato amónico esté consumido por el funcionamiento del dispositivo 1. La placa de calefacción 5, de manera no representada en detalle, está conectada mediante un cable de conexión 7 y un conector enchufable 8 asimismo de clase no representada en detalle a una unidad de control. Mediante la unidad de control es mandada la instalación de calefacción 4, pudiendo efectuarse este mando mediante un circuito temporizado CONECTADO y DESCONECTADO y/o también mediante modificación de la potencia.

La placa de calefacción 5 de la instalación de calefacción 4 presenta una multiplicidad de canales K pasantes a través de ella, convenientemente de sección transversal circular. Varios canales K configuran en cada caso una estructura anular, de manera que en conjunto los canales K de la placa de calefacción 5 están dispuestos en varias estructuras anulares dispuestas concéntricas unas con otras. Adicionalmente en el lado superior 6 de la placa de calefacción 5 están practicadas cavidades KV en forma de canal, que presentan una extensión radial. Los canales K y las cavidades KV en forma de canal sirven como camino potencial para la unión del lado superior 6 de la placa de calefacción 5 con la zona de salida 9 del depósito 2. La zona de salida 9 del depósito 2 es la zona de la cual puede ser extraído del depósito 2 el gas de reacción producido por el funcionamiento del dispositivo 1. A la zona de salida 9 está por lo tanto también asignada la propia salida 10 del depósito 2. La salida 10 está unida mediante un acoplamiento rápido 11 con un conducto de alimentación 12, que desemboca por delante del catalizador de reducción en la dirección de flujo del gas de escape en la sección de gas de escape del motor diesel. En el caso del acoplamiento rápido 11 se trata de uno tal en el que sus dos puntos de acoplamiento 13, 13' por principio están cerrados estancos al gas. Éstos se abren sólo cuando ambos puntos de acoplamiento 13, 13' están unidos estanqueizados uno con otro conforme a lo prescrito. En el conducto de alimentación 12 está conectada una válvula magnética 14. Ésta en el ejemplo de realización representado en las Figuras está dispuesta detrás del acoplamiento 11 en la dirección de flujo del gas de reacción producido por la termolisis.

En el depósito 2 está dispuesto un émbolo giratorio 15, que subdivide el interior del depósito en una primera sección 16 del depósito y en una segunda sección 17 del depósito. Mediante el émbolo giratorio 15 ambas secciones 16, 17 del depósito están separadas estancas al gas una de otra. En la primera sección 16 del depósito se encuentran la instalación de calefacción 4 y las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'' así como la salida 10. En la otra sección 17 del depósito está contenido un mecanismo de apriete designado en conjunto con el signo de referencia 18, con el cual las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'' son puestas bajo presión en dirección hacia la superficie 6 de la instalación de calefacción 4. Esto sirve al objeto de que la superficie inferior de la pieza prensada de carbamato amónico 3 situada más baja se apoye permanentemente bajo una cierta tensión previa sobre el lado superior 6 de la instalación de calefacción 4, lo que favorece la capacidad de respuesta del dispositivo 1 para proporcionar la cantidad de reducción (NH_{3}) necesitada. En el ejemplo de realización representado en la Figura 1 está empleado como mecanismo de apriete 18 uno que trabaja mecánicamente. Éste comprende una tijera extensible 19, que es accionable mediante un husillo roscado 20. Por el accionamiento mediante el husillo roscado 20 está configurada una transmisión por husillo, por lo que este accionamiento es de retención automática. Un retroceso por lo tanto es sólo posible mediante la correspondiente actuación del husillo roscado 20. La tijera extensible 19 en su extremo opuesto al husillo roscado 20 dispone de un disco de apriete 21, que se apoya en el lado posterior del émbolo giratorio 15 y por lo tanto en el lado superior de la pieza prensada de carbamato amónico 3' a estar situada arriba. El husillo roscado 20 está llevado fuera del depósito 2 y conectado mediante un acoplamiento desacoplable 22 a un motor eléctrico 23 como actuador. El motor eléctrico 23 está conectado de manera no representada en detalle a una unidad de control, mediante la cual se efectúa un mando del motor eléctrico 23 para accionar el mecanismo de apriete 18. En el caso de esta unidad de control puede tratarse también de la misma unidad de control que se emplea para mandar la instalación de calefacción 4. La abertura a través de la cual el husillo roscado 20 está llevado fuera del depósito 2 sirve al mismo tiempo para la ventilación de la sección 17 del depósito.

Para poder regular en cada caso una presión de apriete constante entre la pieza prensada de carbamato amónico 3, 3' o 3'' en cada caso a ser situada más baja sobre el lado superior 6 de la instalación de calefacción 4, el mecanismo de apriete 18 dispone de medios para registrar la presión ejercida mediante el mecanismo de apriete 18. Esto puede efectuarse por ejemplo mediante evaluación de datos de características del motor eléctrico 23, por ejemplo de su absorción de corriente. Asimismo puede estar previsto colocar entre el disco de apriete 21 y el lado posterior del émbolo giratorio 15 un sensor de presión, mediante el cual puede registrarse la presión ejercida por el mecanismo de apriete 18 sobre las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3''. Las señales de salida de un sensor de presión semejante atacan la unidad de control para el mando del motor eléctrico 23, de manera que éste puede ser mandado conforme a la presión actual registrada.

El depósito 2 en el ejemplo de realización representado está construido de varias partes y comprende una sección de tapa superior 24, una sección central cilíndrica 25 y una sección 26 correspondiente a la salida. La sección central 25 está unida mediante en cada caso una unión por brida con la sección de tapa 24 y respectivamente con la sección inferior 26. Para la estanqueidad de la unión entre la sección central 25 y la sección de tapa 24 sirve el extremo del émbolo giratorio 15, que está mantenido sujeto entre los lados de las bridas dirigidos el uno hacia el otro. La unión entre la sección central 25 y la sección de tapa 24 está cerrada mediante un aro de sujeción 27. La unión entre la sección central 25 y la sección inferior 26 está construida análogamente, estando para la estanqueidad colocado entre los lados de las bridas dirigidos el uno hacia el otro un aro de estanqueidad 28. También esta unión está cerrada estanca al gas mediante un aro de sujeción 29. Los aros de apriete 27, 29 están diseñados de manera que éstos no puedan abrirse sin más. No está prevista una apertura del depósito 2 por un usuario del dispositivo 1. El depósito 2 está diseñado como depósito intercambiable. Tras el consumo del carbamato amónico contenido en el depósito 2 éste, mediante desacoplamiento del acoplamiento rápido 11, del acoplamiento 22 y mediante extracción del conector enchufable 8 es soltado de los componentes del dispositivo 1 del lado del automóvil y cambiado por uno
lleno.

El mecanismo de apriete 18 en el ejemplo de realización representado se emplea asimismo para mantener la instalación de calefacción 4 posicionada en la sección 16 del depósito conforme a lo prescrito. La instalación de calefacción 4 en su lado opuesto a la superficie 6 y dispuestas radialmente dispone de espigas Z para el centrado de la placa de calefacción 5 en el depósito 2 y para el distanciamiento de la misma desde el cierre inferior del depósito 2. Las espigas Z conformadas en el lado opuesto a la superficie 6 sirven para proporcionar la zona de salida 9, que sirve como colector para el gas de reacción conducido hasta él a través de los canales K y de las cavidades en forma de canal KV. Por la presión ejercida mediante el mecanismo de apriete 18 sobre las piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3', 3'' la placa de calefacción 5 es asimismo mantenida en su posición mostrada en las Figuras. En el lado interior de la sección inferior 26 del depósito 2 está practicada una ranura N de la placa de calefacción 5, en la cual encaja una de las espigas Z que sobresalen radialmente para la aplicación codificada y para proporcionar un seguro contra el giro, como está representado en la Figura 1.

En un funcionamiento del motor diesel se determina de manera directa o indirecta el contenido en NO_{x} del gas de escape, para con dependencia de este valor mediante el dispositivo 1 introducir en la sección de gas de escape delante del catalizador de reducción una determinada cantidad de NH_{3} como parte del gas de reacción producido por la termolisis, para que quede disponible una cantidad suficiente de NH_{3} para la reducción de los óxidos de nitrógeno contenidos en el flujo de gas de escape. En tanto que el dispositivo 1 esté fuera de servicio, la válvula magnética 14 está cerrada. Con el mando de la instalación de calefacción 4 para la descomposición termolítica de carbamato amónico para producir el NH_{3} necesario la válvula magnética 14 se abre. La instalación de calefacción 4 está diseñada para que el lado superior 6 del elemento de calefacción 5 rápida, de manera conveniente casi espontáneamente, tenga su temperatura de funcionamiento, de manera que el carbamato amónico de la pieza prensada de carbamato amónico 3 que se apoya en este lado superior 6 bajo la presión del mecanismo de apriete 18 (véase la Figura 1) se descompone termolíticamente. Esta descomposición termolítica tiene como consecuencia un aumento de presión en la sección inferior 16 del depósito. Puesto que a través del acoplamiento rápido 11 abierto y la válvula magnética 14 abierta existe una unión directa entre la sección inferior 16 del depósito y la sección de gas de escape, existe una diferencia de presión en dirección a la sección de gas de escape, de manera que el gas de reacción formado en la superficie 6 favorecido por los caminos potenciales proporcionados de los canales K así como de la cavidad en forma de canal KV puede fluir hacia fuera en la sección de gas de escape en la zona 9 del lado de salida del depósito 2 que sirve como colector y a través de la salida 10. El dimensionado de los caminos potenciales necesarios para conducir el gas de reacción configura una contrapresión lo más pequeña posible. Esto puede conseguirse por ejemplo mediante secciones transversales de flujo adecuadamente grandes.

En el procedimiento descrito el gas de reacción producido es alimentado por lo tanto a la sección de gas de escape sin un almacenamiento. Asimismo no se da un establecimiento de presión en la sección inferior 16 del depósito por la termolisis aplicada en caso de una alimentación de corriente de la instalación de calefacción 4. La válvula magnética 14 sólo se cierra tras la desconexión de la instalación de calefacción 4.

Mediante la inmediata contigüidad de la parte inferior de la pieza prensada de carbamato amónico 3 sobre el lado superior 6 de la placa de calefacción 5 está dada un calentamiento muy rápido del carbamato amónico, puesto que sólo debe superarse una única transmisión de calor, y precisamente la de desde el elemento de calefacción 5 al carbamato amónico. Esta transmisión de calor es favorecida por la presión de apriete proporcionada por el mecanismo de apriete 18 con la que la pieza prensada de carbamato amónico 3 se apoya con su lado inferior sobre el lado superior 6 de la placa de calefacción 5. Esto tiene también por consecuencia que la pieza prensada de carbamato amónico 3 siempre toca con un lado inferior liso en el lado superior 6 de la placa de calefacción 5. Dado el caso las desigualdades superficiales existentes en la fabricación de la pieza prensada 3, 3', 3'' o formadas en su posterior manipulación son igualadas cuando esta superficie irregular entra en contacto con el lado superior 6 de la placa de calefacción 5 en un funcionamiento de la instalación de calefacción 4.

Debido a la descomposición termolítica del carbamato amónico en el lado superior 6 de la placa de calefacción 4 y del gas conducido fuera se reduce la presión de apriete proporcionada de momento por el mecanismo de apriete 18. Este consumo de carbamato amónico es detectable por ejemplo por el sensor de presión entre la placa de apriete 16 y la parte posterior del émbolo giratorio 15, de manera que mediante la caída de presión detectada el motor eléctrico 23 para accionar el husillo roscado 20 y para extender la tijera 19 es mandado hasta que esté restablecida la presión de apriete deseada. Mediante el mecanismo de apriete 18 del ejemplo de realización representado es asimismo posible acoplar en éste un registrador de recorrido, para poder deducir mediante éste las existencias actuales de carbamato amónico en el depósito 2. Con este fin pueden emplearse sensores discretos; asimismo es posible registrar una toma de recorrido mediante evaluación de los datos de características del motor eléctrico para el cálculo del trayecto recorrido. Si en el caso del motor eléctrico 23 se trata de un motor de corriente continua conmutado, puede efectuarse una toma de recorrido o una determinación de posición del disco de apriete 21 mediante un registro de la ondulación de corriente (conteo de ondas).

La Figura 2 muestra el dispositivo de la Figura 1 con una provisión de carbamato amónico consumida en gran parte. La piezas prensadas de carbamato amónico 3, 3' están consumidas; ahora el resto de la pieza prensada de carbamato amónico 3'' se apoya sobre el lado superior 6 de la placa de calefacción 5. La tijera extensible 19 está sacada en su mayor parte y ataca la parte posterior de la pieza prensada de carbamato amónico 3'' ahora como antes con la presión de apriete deseada.

El depósito 2 del dispositivo 1 está alojado en una estación de recambio asignada al automóvil. Los respectivos acoplamientos mutuos entre el depósito y los componentes del dispositivo del lado del automóvil están diseñados de tal modo que al colocar o extraer el depósito 2 de una estación semejante los necesarios conductos de unión y/o abastecimiento se reúnen o establecen automáticamente.

La Figura 3 muestra otro ejemplo de realización del objeto del invento. En este dispositivo 30 para la alimentación de amoniaco en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de un motor diesel están previstos dos depósitos 31, 31', en los cuales se efectúa una termolisis de carbamato amónico. Los depósitos 31, 31' están por principio construidos como el depósito 2 descrito con respecto al ejemplo de realización precedente. A diferencia del depósito 2 los depósitos 31, 31' con su sección del depósito opuesta a la respectiva instalación de calefacción están conectados al sistema de aire comprimido del camión en el que está empleado este dispositivo 30. El sistema de aire comprimido está designado en la Figura 3 con el signo de referencia 32. Mediante el sistema de aire comprimido 32, al cual asimismo es perteneciente un compresor para proporcionar la presión de aire necesaria en el sistema, esta sección posterior del depósito es atacada con ella para proporcionar una presión de apriete entre el carbamato amónico y el lado de los elementos de calefacción dirigido hacia el carbamato amónico. Esta sección del depósito está conectada convenientemente al tanque de aire comprimido del sistema de aire comprimido 32.

En el dispositivo 30 se emplean dos depósitos 31, 31', que disponen en cada caso de una instalación de calefacción propia. Las instalaciones de calefacción de los dos depósitos 31, 31' pueden ser mandadas independientemente una de otra y por lo tanto pueden ser mandadas individualmente o en común o también con diferente potencia, para satisfacer la necesidad de NH_{3} en un determinado estado de carga del motor diesel, en particular en caso de un rápido cambio de carga. Las instalaciones de calefacción para este fin están conectadas a una unidad de control común.

La Figura 4 muestra en otra configuración un depósito 33, que por principio está construido como el depósito 2 del dispositivo 1. Por esta razón elementos iguales están designados con signos de referencia iguales. A diferencia del depósito 2 del dispositivo 1, en el depósito 33 el émbolo giratorio 34 está retenido en la zona de la salida 35 del depósito 33. El depósito 33 dispone únicamente de un punto de acoplamiento mutuo, mediante el cual el depósito 33 está dividido en las dos partes 36 y 37 del depósito. La ventaja de este diseño consiste en que reduce a un mínimo el espacio que queda en el depósito 2 y en que el depósito 2 por principio sólo tiene que presentar un punto de acoplamiento mutuo. Por lo tanto en el depósito también está reducido a un mínimo el espacio en el que en caso de un enfriamiento del depósito 2 a partir del gas de reacción formado puede volver a formarse carbamato amónico.

En lugar del dispositivo 30 descrito en la Figura 3 también puede estar diseñado uno tal en el que se emplea un depósito único, cuya instalación de calefacción presenta o una única placa de calefacción con dos superficies de calefacción opuestas una a otra o también dos placas de calefacción individuales, en particular que también pueden ser mandadas independientemente una de otra. Para proporcionar una presión de apriete posiblemente deseada del carbamato amónico sobre las respectivas superficies calentadas este depósito está equipado con dos émbolos, convenientemente configurados como émbolos giratorios.

Es ventajoso en una disposición de dos o incluso más depósitos como parte de un dispositivo antes descrito que no sólo pueden proporcionarse cantidades necesarias punta del NH_{3} requerido, sino que especialmente de esta manera también se puede aprovechar más efectivamente un espacio de montaje que esté disponible en un automóvil. Para el caso de que los depósitos estén configurados como depósitos intercambiables, éstos naturalmente con el empleo de varios depósitos son más pequeños y por lo tanto también más ligeros, de manera que por principio está simplificada su manipulación.

En lugar del mecanismo de apriete descrito, que actúa mecánicamente como tijera extensible, pueden emplearse asimismo otros mecanismos, como por ejemplo husillos, en particular husillos telescópicos o similares.

En otro ejemplo de realización no representado en las Figuras la válvula magnética está asignada al depósito y mantenida en unión conductora del calor con la instalación de calefacción. En esta configuración el calor proporcionado por la instalación de calefacción en su funcionamiento se utiliza para en una parada de funcionamiento descomponer de nuevo termolíticamente el carbamato amónico dado el caso vuelto a formarse a partir de la mezcla de gas de reacción y que se haya depositado en la válvula magnética, y por lo tanto asegurar en cualquier caso la capacidad de funcionamiento de la válvula magnética.

Otro dispositivo 38 para la alimentación de amoniaco (NH_{3}) en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de un motor diesel de un automóvil está representado en la Figura 5. El dispositivo 38 trabaja asimismo como los dispositivos 1, 30 anteriormente descritos, estando conectada para el ataque de apriete del precursor 39 de NH_{3} la parte 41 del depósito separada por el émbolo giratorio 40 a una instalación de abastecimiento de aire comprimido D. Junto al precursor 39 se encuentra asimismo en este lado del émbolo giratorio 40 una instalación de calefacción designada en conjunto con el signo de referencia 42. La instalación de calefacción 42 comprende una calefacción por radiación. La calefacción por radiación en el ejemplo de realización representado está formada por tres elementos de calefacción individuales 43, 43', 43'' que describen en cada caso una espiral de Arquímedes, dispuestos conectados unos a otros. Los elementos de calefacción individuales 43, 43', 43'' de la instalación de calefacción 42 pueden ser mandados independientemente unos de otros, de manera que con dependencia del número de los elementos de calefacción 43, 43', 43'' alimentados con corriente en cada caso pueden ser controlados la potencia de calentamiento producida y/o también el desarrollo de una fase de calentamiento. La instalación de calefacción 42 se encuentra en una parte inferior de depósito del depósito del dispositivo 38 designado con el signo de referencia 44. Por debajo de los elementos de calefacción individuales 43, 43', 43'' está un aislamiento térmico 45. Por encima y a poca distancia de la calefacción por radiación se encuentra una placa de calefacción 46 como otra parte de la instalación de calefacción 42. La placa de calefacción 46 en el ejemplo de realización representado se compone de un material vitrocerámico transparente, que es permeable para la radiación térmica generada por la instalación de calefacción 42. El lado de la placa de calefacción 46 dirigido hacia la pieza prensada de carbamato amónico 39 está estructurado superficialmente mediante botones. En la placa de calefacción 46 está conformada una pieza tubular 47 dirigida hacia el cierre inferior del depósito. Ésta incluye un canal de conexión 48. El canal de conexión 48 está conectado a un conducto de alimentación designado en conjunto con los números de referencia 49. Al fin y al cabo el canal de conexión 48 forma una parte del conducto de alimentación 49.

La Figura 5 muestra el dispositivo 38 y en particular el depósito 44 con la pieza prensada de carbamato amónico 39 que se encuentra allí dentro antes de una primera puesta en marcha. Por esta razón el lado frontal inferior de la pieza prensada de carbamato amónico 39 se apoya sobre el lado superior de la estructura de botones de la placa de calefacción 46. Tras una primera puesta en marcha del dispositivo 38 mediante mando de la instalación de calefacción 42 se ha descompuesto termolíticamente una cierta cantidad del lado frontal de la pieza prensada de carbamato amónico 39. Esto tiene por consecuencia que los botones se introducen a presión en la pieza prensada de carbamato amónico 39 y fijan ésta.

La instalación de calefacción 42 está diseñada de manera que en el lado de la placa de calefacción 46 dirigido hacia la pieza prensada de carbamato amónico 39 se producen como máximo sólo tales temperaturas que son menores que la temperatura de descomposición del gas o de la mezcla de gas de reacción formada por la termolisis del carbamato amónico. Esto se obtiene no de forma no decisiva mediante la placa de calefacción vitrocerámica 46. Por eso en la instalación de calefacción 42 se asocian las ventajas de una calefacción por radiación en cuanto a una rápida capacidad de respuesta y la descomposición espontánea de carbamato amónico asociada con ello con las ventajas de las instalaciones de calefacción que se presentan por ejemplo en el empleo de una calefacción por contacto.

En el conducto de alimentación 49 está conectada una válvula 50. La válvula 50 está mostrada en la Figura 5 en su posición abierta. La válvula 50 comprende como elemento móvil un elemento Peltier 51, que mediante un órgano de ajuste 52 puede llevarse a su posición abierta. En el caso del órgano de ajuste 52 puede tratarse por ejemplo de un electroimán. La válvula 50 puede llevarse a su posición cerrada mostrada en la Figura 6 por el movimiento del elemento Peltier 51 mediante la energía almacenada en la fuerza de un resorte de compresión 53. El elemento Peltier 51 forma con su superficie 54 la superficie de válvula y por lo tanto el elemento de ajuste de la válvula 50. Una membrana 55 hace estanca la cámara de válvula 56 en la posición abierta de la válvula 50 mostrada en la Figura 5.

En la posición abierta de la válvula 50 fluye gas de reacción formado por termolisis en el elemento Peltier 51 a través de la cámara de válvula 56 en el otro conducto de alimentación 49, con el cual la mezcla de gas de reacción formada es alimentada a la sección de gas de escape. Si la válvula 50 se cierra, como está mostrado en la Figura 6, se efectúa simultáneamente un suministro de corriente del elemento Peltier 51 para refrigerar su lado superior 54. Mediante el apoyo del lado superior 54 del elemento Peltier 51 en juntas 57 - el asiento de válvula - que hacen estanco el canal de conexión 48 y mediante el efecto de condensador que se presenta por el enfriamiento, gas de reacción que se encuentra en las dos ramas del conducto de alimentación es conducido hacia la entonces fría superficie 54, que en esta situación sirve como trampa de frío. Por lo tanto los conductos son mantenidos libres por esta trampa de frío tras la desconexión de la instalación de calefacción 42, de manera que el riesgo de una regresión de carbamato amónico a partir del gas de reacción formado dentro del conducto de alimentación 49 está evitado en el más amplio grado. Durante la apertura o también poco antes de la apertura de la válvula 50 el elemento Peltier 51 es alimentado con corriente de tal modo que con ello éste sirve como elemento de calefacción, por lo que el carbamato amónico formado a consecuencia de la función de trampa de frío se descompone y a continuación la válvula 50 es practicable según lo prescrito y por lo tanto móvil y apta para la función.

El carbamato amónico es el material precursor de NH_{3} preferido para el funcionamiento del dispositivo descrito. En el empleo de carbamato amónico es ventajoso que su descomposición termolítica ya se establece a escala de valores apreciables a temperaturas por encima de 70ºC. Esta temperatura de termolisis relativamente baja tiene también la ventaja de que mediante el gas de reacción convenientemente calentado a una temperatura mayor sin más el carbamato amónico dado el caso vuelto a formarse en la zona del lado de salida del depósito y/o en el conducto de alimentación y/o en las válvulas conectadas en el conducto de alimentación o similares se descompone termolíticamente con una puesta en marcha del dispositivo y por lo tanto se disuelve y de esta manera los caminos potenciales necesarios para la alimentación del gas de reacción quedan libres de obstrucciones.

De la descripción del invento resulta claro que con los dispositivos descritos con un mínimo de gasto en hardware es posible una producción justo a tiempo de NH_{3} a partir de un precursor de NH_{3}, en particular carbamato amónico y esto también es posible en una cantidad tal que puede efectuarse una reducción eficaz de óxidos de nitrógeno en el catalizador de reducción incluso cuando la máquina motriz de combustión interna, por ejemplo el motor diesel, incluso durante largo tiempo es hecha funcionar bajo carga total. En un funcionamiento de este dispositivo puede ser aprovechada ventajosamente también la capacidad de almacenamiento del catalizador de reducción en cuanto al medio de reducción (NH_{3}).

Lista de signos de referencia

1: Dispositivo

2: Depósito

3, 3', 3'': Pieza prensada de carbamato amónico

4: Instalación de calefacción

5: Placa de calefacción

6: Superficie

7: Cable de conexión

8: Conector enchufable

9: Zona de salida

10: Salida

11: Acoplamiento rápido

12: Conducto de alimentación

13, 13': Pieza de acoplamiento

14: Válvula magnética

15: Émbolo giratorio

16: Primera sección del depósito

17: Segunda sección del depósito

18: Mecanismo de apriete

19: Tijera extensible

20: Husillo roscado

21: Disco de apriete

22: Acoplamiento

23: Motor eléctrico

24: Sección de tapa

25: Sección central

26: Sección

27: Aro de sujeción

28: Aro de estanqueidad

29: Aro de sujeción

30: Dispositivo

31, 31': Depósito

32: Sistema de aire comprimido

33: Depósito

34: Émbolo giratorio

35: Salida

36: Parte del depósito

37: Parte del depósito

38: Dispositivo

39: Pieza prensada de carbamato amónico

40: Émbolo giratorio

41: Zona del depósito

42: Instalación de calefacción

43, 43', 43'': Elemento de calefacción

44: Depósito

45: Aislamiento térmico

46: Placa de calefacción

47: Pieza tubular

48: Canal de conexión

49: Conducto de alimentación

50: Válvula

51: Elemento Peltier

52: Órgano de ajuste

53: Resorte de compresión

54: Lado superior

55: Membrana

56: Cámara de válvula

57: Anillo de estanqueidad

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D: Instalación de abastecimiento de aire comprimido

K: Canal

KV: Cavidad en forma de canal

N: Ranura

Z: Espiga

Claims

1. Dispositivo para la alimentación de amoniaco (NH_{3})_{} en fase gaseosa en un catalizador de reducción conectado en la sección de gas de escape de una máquina motriz de combustión interna, en particular de un motor diesel, que comprende un depósito unido en el lado de salida con la sección de gas de escape mediante un conducto de alimentación (12, 49) para almacenar un precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39) disociable aportando calor, como por ejemplo carbamato amónico, así como comprende una instalación de calefacción (4, 42) para producir una disociación termolítica de NH_{3} del precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39), caracterizado porque el dispositivo (1, 30, 38) comprende una instalación de calefacción eléctrica (4, 42) dispuesta en el depósito (2; 31, 31'; 33; 44) y conectada a una unidad de control, y porque la instalación de calefacción (4, 42) y el precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39) están dispuestos la una con respecto al otro en el depósito (2, 44) de manera que se efectúa un calentamiento del precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39) para la disociación termolítica de NH_{3} mediante una transmisión directa de calor desde al menos una superficie calentada (6) de la instalación de calefacción (4, 42) al precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el precursor de NH_{3} contenido en el depósito (2, 44) es un material sólido, en particular una pieza prensada en forma de barra (3, 3', 3''; 39).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el material sólido se apoya atacado por presión en la al menos una superficie calentada (6) de la instalación de calefacción (4, 42).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el depósito (2) está dividido mediante un émbolo en dos secciones (16, 17) del depósito separadas una con otra estancas al gas, estando dispuestos en una sección (16) del depósito el precursor de NH_{3} (3, 3', 3'') y la instalación de calefacción (4) y en la otra sección (17) del depósito un mecanismo de apriete (18) que trabaja mecánicamente colocado sobre el precursor de NH_{3} (3, 3', 3'').

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque para el accionamiento del mecanismo de apriete (18) un actuador, por ejemplo un motor eléctrico (23), está dispuesto por fuera del depósito (2) y conectado mediante un acoplamiento desacoplable (22) al mecanismo de apriete (18) que se encuentra dentro del depósito (2).

6. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el depósito (33, 34) está dividido mediante un émbolo en dos secciones (16, 17) del depósito separadas una de otra estancas al gas, estando dispuestos en una sección (16) del depósito el precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39) y la instalación de calefacción (4, 42) y estando la otra sección del depósito llena de un gas que está bajo presión, por ejemplo nitrógeno.

7. Dispositivo según las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el émbolo es un émbolo giratorio (15).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la instalación de calefacción (4, 42) comprende una placa de calefacción (5; 46) dispuesta en la zona de la salida del depósito (2, 33, 44) que desemboca en el conducto de unión (12, 49), en una superficie (6) de la cual se apoya el precursor de NH_{3} (3, 3', 3''; 39).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque en el lado de la placa de calefacción (46) de la instalación de calefacción (42) dirigido hacia fuera del precursor de NH_{3} (39) está dispuesta una calefacción eléctrica por radiación (43, 43', 43'').

10. Dispositivo según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque el lado de la placa de calefacción (46) dirigido hacia el precursor de NH_{3} (39) presenta una estructuración superficial en forma de botones.

11. Dispositivo según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque la placa de calefacción (46) se compone de un material vitrocerámico transparente o translúcido.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el depósito (2, 44) con su contenido es desmontable de los restantes componentes del dispositivo (1, 38) y la salida del depósito (2) está conectada por medio de un acoplamiento (13) al conducto de alimentación (12, 49).

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la instalación de calefacción comprende varios elementos de calefacción controlables independientemente unos de otros y porque a cada elemento de calefacción está asignada una reserva propia de precursor de NH_{3}.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el dispositivo (30) comprende varios depósitos (31, 31') con una instalación de calefacción en cada caso.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque en el conducto de alimentación (49) está conectada una válvula maniobrable (50).

16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque la superficie de válvula móvil (54) de la válvula (50) que coopera con el asiento de válvula fijo (57) es la superficie intercambiadora de calor de un elemento Peltier (51).