ES3035310A2 - Decantador de aceite para grupo motopropulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo motopropulsor asociado - Google Patents

Decantador de aceite para grupo motopropulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo motopropulsor asociado

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ES3035310A2 ES202590047A ES202590047A ES3035310A2 ES 3035310 A2 ES3035310 A2 ES 3035310A2 ES 202590047 A ES202590047 A ES 202590047A ES 202590047 A ES202590047 A ES 202590047A ES 3035310 A2 ES3035310 A2 ES 3035310A2
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Abstract

Decantador de aceite para motor de combustión interna de vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende un cuerpo (36) que presenta una entrada de gases blow-by (E1) y una salida de gases blow-by (S1), y al menos un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua dispuesto en el cuerpo (36) entre la entrada de gases blow-by (E1) y la salida de gases blow-by (S1).

Description

DESCRIPCIÓN
Decantador de aceite para grupo motopropulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo motopropulsor asociado
La presente invención se refiere, de manera general, a los vehículos automóviles que incorporan un motor de combustión interna del tipo que funciona con hidrógeno y, más particularmente, a una arquitectura de tratamiento de los gases del cárter, llamados gases blow-by, generados en un cárter de motor de combustión interna de vehículo automóvil de hidrógeno, y a la separación del aceite contenido en los gases blow-by.
Más precisamente, la invención se refiere a un decantador de aceite para vehículo automóvil que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno, así como un grupo motopropulsor que incorpora tal decantador de aceite.
Durante su funcionamiento, un motor de combustión interna genera fugas de gases de combustión no quemados desde las cámaras de combustión que se dirigen hasta un cárter inferior del motor, a nivel de los segmentos de los pistones.
Estos gases, cargados tanto de combustible no quemado como de gotas de aceite provenientes del contacto de los gases con piezas del motor cargadas con el aceite de lubricación del motor, se acumulan en el cárter inferior y deben ser evacuados del cárter inferior y reciclados en el motor.
En particular, es necesario separar las gotas de aceite de los gases cargados de combustible no quemado, es decir, desaceitar los gases antes de su reintroducción en el motor por el colector de admisión.
En efecto, la reintroducción de los gases provocaría una contaminación de las cámaras de combustión del motor, así como un consumo de aceite importante.
Además, el aceite tendería a hacer incompleta la combustión de la mezcla en las cámaras de combustión y a generar más emisiones de contaminantes.
Además, está prohibido liberar en la atmósfera gases cargados de hidrocarburos no quemados.
Existen dispositivos de desaceitado de tales gases, llamados gases blowby o gases del cárter provenientes de fugas a nivel de la segmentación del motor de combustión interna, y de reintroducción de estos gases cargados de combustible en la admisión del motor, donde participan en la riqueza de la mezcla aire-combustible.
Sin embargo, en los motores de combustión interna que funcionan con hidrógeno, los gases blow-by que recirculan en la parte baja del motor a través de la segmentación están cargados de hidrógeno que no ha sido quemado en la cámara de combustión en una concentración de hidrógeno que puede superar el umbral de inflamabilidad del 4%.
A diferencia de los combustibles clásicos (gasolina, alcohol, etc.), donde la concentración de los gases en combustible no representa un riesgo particular de inflamación, en el caso del hidrógeno, se vuelve necesario reducir la concentración de hidrógeno.
Es conocido diluir los gases blow-by con aire fresco gracias a la utilización de una bomba situada en un circuito de decantación de aceite del motor. La bomba toma aire limpio del circuito de admisión de aire del motor, aguas abajo del filtro de aire, y lo envía al cárter inferior del motor para diluir allí los gases.
La figura 1 ilustra un grupo motopropulsor que comprende un motor de combustión interna a hidrógeno según el estado de la técnica que incorpora medios de dilución de los gases blowby.
El grupo motopropulsor 1 comprende un motor de combustión interna 2 asociado a un circuito de admisión de aire 3 y a un circuito de escape 4 de los gases quemados.
Un turbocompresor 5 permite sobrealimentar las cámaras de combustión del motor 2 con aire admitido.
El circuito de admisión de aire 3 comprende, de aguas arriba a aguas abajo: un filtro de aire 6, un sensor de concentración de hidrógeno 7, un compresor 8 del turbocompresor 5, una válvula de admisión de aire 9 y un colector de admisión 10.
El circuito de escape 4 comprende, de aguas arriba a aguas abajo: un colector de escape 11 y una turbina 12 del turbocompresor 5 montada sobre un eje común con el compresor 8.
Un conducto 13 transporta los gases blow-by provenientes de un cárter inferior del motor de combustión interna 2 hacia una bomba 14 que dirige los gases blow-by hacia un decantador de aceite 15.
Un circuito de retorno de aceite 16 permite que el aceite decantado regrese al depósito de aceite del motor de combustión interna 2.
A la salida del decantador de aceite 15, un conducto 16 de gases limpios, que comprende gases quemados y de hidrógeno, sin aceite, se conecta al circuito de admisión de aire 3, aguas arriba del sensor de concentración de hidrógeno 7 y del turbocompresor 5.
Aguas abajo del filtro de aire 6 y aguas arriba del sensor de concentración de hidrógeno 7 y del turbocompresor 5, un conducto de ventilación 17 del cárter inferior del motor de combustión interna 2 permite transportar aire fresco hacia el cárter inferior, aspirado por la bomba 14.
Sin embargo, en función de la eficiencia de la bomba 18, del rendimiento de la segmentación para limitar los gases blow-by y de la capacidad de aspirar suficiente aire fresco a través del conducto de ventilación 17, este sistema puede ser insuficiente para limitar la proporción de hidrógeno en los gases blow-by.
Además, el funcionamiento de la bomba 14 del conducto de ventilación 17 consume mucha corriente a plena potencia, hasta 120 W, lo cual sería conveniente limitar, y su costo es elevado.
La invención tiene por tanto como objetivo remediar estos inconvenientes y proponer una arquitectura que permita el tratamiento de los gases blow-by generados en un cárter, en particular el cárter inferior, de un motor de combustión interna a hidrógeno, así como la separación del aceite que estos contienen, y asegurar el funcionamiento seguro de dicho motor limitando el nivel de hidrógeno en el cárter, evitando cualquier fallo relacionado con la presencia de una bomba.
Se propone entonces un decantador de aceite para motor de combustión interna de vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende un cuerpo que presenta una entrada de gases blow-by y una salida de gases blow-by, y al menos un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua dispuesto en el cuerpo entre la entrada de gases blow-by y la salida de gases blow-by.
Según un modo de realización, el decantador de aceite puede comprender una o varias láminas dispuestas en el cuerpo entre la entrada de gases blow-by y la salida de gases blowby, y que comprenden un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua.
Preferentemente, al menos una lámina comprende una pluralidad de orificios pasantes. Según una característica, el decantador de aceite puede comprender una pluralidad de láminas que forman al menos dos hileras, estando la pluralidad de láminas dispuestas en forma de espiga (alternadas).
Preferentemente, el decantador de aceite comprende al menos una rejilla revestida al menos parcialmente de material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua, dispuesta entre la entrada de gases blow-by y la salida de gases blow-by.
Ventajosamente, el material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua puede ser elegido entre: paladio, platino, rodio o una mezcla de estos.
Ventajosamente, el material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua puede presentarse en forma de un revestimiento que cubre total o parcialmente la lámina.
La invención también se refiere a un grupo motopropulsor para vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende:
un motor de combustión interna a hidrógeno, que presenta al menos un cárter;
un circuito de admisión de aire en el motor de combustión interna;
un circuito de escape de gases quemados provenientes del motor de combustión interna; un circuito de recirculación de gases blow-by provenientes de dicho cárter que comprende: un decantador de aceite como se describió anteriormente dispuesto sobre el circuito de admisión de aire;
un conducto de ventilación que conecta fluidamente el circuito de admisión de aire y dicho cárter para el transporte de aire fresco hacia dicho cárter;
un conducto de recuperación que conecta fluidamente dicho cárter y la entrada de gases blowby del decantador de aceite para el transporte de gases blow-by hacia el decantador de aceite; y
un conducto de gases limpios que conecta fluidamente la salida de gases blow-by del decantador de aceite y el circuito de admisión de aire para el transporte de los gases blow-by desprovistos de aceite hacia el circuito de admisión de aire.
Preferentemente, el grupo motopropulsor comprende un circuito de retorno de aceite que conecta una salida de aceite del decantador de aceite y dicho cárter del motor de combustión interna.
En un modo de realización, el conducto de recuperación puede incorporar una bomba.
La invención también se refiere a un vehículo automóvil que comprende al menos un decantador de aceite y/o al menos un grupo motopropulsor como se describió anteriormente. Otros objetivos, ventajas y características surgirán de la descripción que sigue, dada a título puramente ilustrativo y realizada con referencia a los dibujos anexos en los cuales:
[Fig. 1] representa un grupo motopropulsor según el estado de la técnica.
[Fig. 2] ilustra un grupo motopropulsor según un modo de realización de la invención.
[Fig. 3] es una vista esquemática en corte desde arriba de un decantador de aceite para grupo motopropulsor según un modo de realización de la invención.
[Fig. 4] ilustra esquemáticamente láminas y rejillas del decantador de aceite para grupo motopropulsor según un modo de realización de la invención.
[Fig. 5] ilustra un grupo motopropulsor según otro modo de realización de la invención.
En la presente invención, los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se entienden con respecto a la dirección de flujo de los fluidos en el grupo motopropulsor.
Preferentemente, en la descripción de la invención que se realiza a continuación, la expresión "al menos uno" debe considerarse equivalente a la expresión "uno o varios".
La figura 2 ilustra un grupo motopropulsor 18 de un vehículo automóvil que utiliza el hidrógeno como fuente de energía.
El grupo motopropulsor 18 comprende un motor de combustión interna 19 que funciona con hidrógeno, asociado aguas arriba a un circuito de admisión de aire 20 y aguas abajo a un circuito de escape 21 de los gases quemados.
El motor de combustión interna 19 comprende al menos un cárter que contiene gases del cárter, también llamados gases blow-by.
Ventajosamente, el motor de combustión interna 19 puede comprender al menos un cárter inferior y al menos un cárter superior 19a. El cárter inferior, posicionado en el lado opuesto al cárter superior 19a, no es visible en la vista superior del motor de combustión interna 19 de la figura 2.
En el ejemplo ilustrado, el motor de combustión interna 19
comprende tres cilindros dispuestos en serie, y que forman cada uno una cámara de combustión.
Preferentemente, un turbocompresor 22 está dispuesto sobre el circuito de admisión de aire 20 y permite sobrealimentar con aire admitido las cámaras de combustión del motor 19.
Preferentemente, el circuito de admisión de aire 20 comprende, de aguas arriba a aguas abajo: un filtro de aire 23, un sensor de concentración de hidrógeno 24, un compresor 25 del turbocompresor 22, una válvula de admisión de aire 26, y un colector de admisión 27.
Preferentemente, el circuito de escape 21 puede comprender, de aguas arriba a aguas abajo: un colector de escape 28, y una turbina 29 del turbocompresor 22 montada sobre un eje común con el compresor 25.
Dispositivos de depuración de gases de escape pueden estar dispuestos aguas abajo del colector de escape 28.
Además, el grupo motopropulsor 18 comprende un circuito de recirculación de gases blow-by 29, los cuales, en el ejemplo ilustrado, son generados en el cárter inferior.
Un conducto de recuperación 30 transporta los gases blow-by provenientes de un cárter inferior del motor de combustión interna 19 hacia un decantador de aceite o desaceitador 31, dispuesto sobre el circuito de admisión de aire 20 y destinado a separar el aceite de los gases blow-by que lo atraviesan.
Ventajosamente, un circuito de retorno de aceite 32 permite que el aceite decantado, es decir, separado de los gases blow-by, regrese al depósito de aceite del motor de combustión interna 19, que en este ejemplo se encuentra en el cárter inferior.
Preferentemente, el circuito de retorno de aceite 32 comprende una válvula antirretorno. Un conducto de gases limpios 33 conecta fluidamente el decantador de aceite 31 al circuito de admisión de aire 20, preferentemente aguas arriba del turbocompresor 22 y, si está presente, aguas arriba del sensor de concentración de hidrógeno 24.
El conducto de gases limpios 33 permite transportar el flujo de gases quemados y de hidrógeno, desprovistos de aceite tras su paso por el decantador de aceite 31, hasta el circuito de admisión de aire 20, para que sean reintroducidos en el motor de combustión interna 19. Además, un conducto de ventilación 34 conecta fluidamente el circuito de admisión de aire 20 y el cárter inferior del motor de combustión interna 19.
Preferentemente, el conducto de ventilación 34 está conectado al circuito de admisión 20 aguas abajo del filtro de aire 23 y aguas arriba del decantador de aceite 31 y del turbocompresor 22.
El conducto de ventilación 34 permite ventilar el cárter inferior del motor de combustión interna 19
mediante el transporte de aire fresco hacia el mismo.
Tal ventilación permite diluir el hidrógeno presente en los gases blow-by y, por tanto, disminuir su concentración.
Una vista esquemática detallada del decantador de aceite 31 está ilustrada en la figura 3. Ventajosamente, el decantador de aceite 31 comprende un cuerpo 36 que presenta una entrada de gases blow-by E1 cargados de aceite y una salida de gases blow-by S1 desprovistos de aceite.
Además, el cuerpo 36 comprende ventajosamente una entrada de aire E2 y una salida de aire S2.
Asimismo, el cuerpo 36 puede comprender una salida de aceite S3.
Además, el decantador de aceite 31 comprende al menos un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua, dispuesto en el cuerpo 36 entre la entrada de gases blow-by E1 y la salida de gases blow-by S1.
Según un modo de realización, el decantador de aceite 31 puede comprender al menos una lámina o placa dispuesta en el cuerpo 36, entre la entrada de gases blow-by E1 y la salida de gases blow-by S1. En el ejemplo ilustrado, el cuerpo 36 contiene una pluralidad de láminas o placas 37. Cada lámina 37 comprende un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua.
Un decantador de aceite de este tipo permite acoplar dos funciones: la separación del aceite presente en los gases blow-by y la oxidación del hidrógeno, igualmente presente en los gases blow-by, en vapor de agua. El decantador de aceite 31 está dispuesto sobre el circuito de admisión de aire 20 de modo que el decantador de aceite 31 sea alimentado con aire fresco que contiene el oxígeno necesario para la reacción de oxidación del hidrógeno.
Durante el paso de los gases blow-by por el decantador de aceite 31 entre la entrada E1 y la salida S1, el hidrógeno presente se convierte en vapor de agua al contacto con las láminas 37, según la siguiente reacción (1) mediante el material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno:
(1) 2 H2 O2 ^ 2 H2O (vapor)
El nivel de hidrógeno contenido en los gases blow-by disminuye progresivamente a medida que avanzan a través del decantador de aceite 31. Además, a medida que las gotas de aceite impactan contra las láminas 37, estas se deslizan a lo largo de la lámina y, por gravedad, se incorporan al circuito de retorno de aceite 32 en forma líquida.
Ventajosamente, el circuito de retorno de aceite 32 permite, mediante la salida de aceite S3, que el aceite decantado, es decir, separado de los gases blow-by, se reincorpore al depósito de aceite del motor de combustión interna 19, que en este ejemplo se encuentra en el cárter inferior.
A medida que los gases blow-by avanzan dentro del decantador de aceite 31, la reacción de oxidación del hidrógeno se facilita debido a que el contenido de aceite disminuye. La reacción química de oxidación del hidrógeno es exotérmica. La diferencia de entalpia a 25 °C asociada a esta reacción es igual a -483,6 kJ/mol. La temperatura de los gases blow-by aumenta, por tanto, progresivamente a medida que avanzan a través del decantador de aceite 31. Se genera una convección natural.
Los gases blow-by calientes resultantes, que han reaccionado en el decantador de aceite 31 al contacto con el material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno, se evacuan hacia la admisión de aire, creando una depresión que atrae nuevos gases blow-by fríos provenientes del cárter inferior del motor de combustión interna 19 que aún no han reaccionado, manteniendo así la reacción.
A la salida S2 del decantador de aceite 31, los gases blow-by desprovistos de aceite y con una concentración reducida de hidrógeno son transportados hacia el circuito de admisión de aire 20 mediante el conducto de gases limpios 33.
Por gases limpios se entiende en la presente invención aquellos gases blow-by desprovistos de aceite y que presentan una concentración reducida de hidrógeno.
Las láminas 37 del decantador de aceite 31 pueden comprender un material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua, elegido entre: paladio, platino, rodio o una mezcla de estos.
Ventajosamente, el material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua puede presentarse en forma de un recubrimiento que cubre total o parcialmente la lámina 37. En otras palabras, el material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua está incorporado en un recubrimiento que cubre total o parcialmente la lámina 37.
La lámina 37 puede comprender un material a base de alúmina sobre el cual se dispone un recubrimiento que contiene un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua. Por material a base de alúmina, se entiende en la presente invención un material que comprende mayoritariamente alúmina.
Según un ejemplo, las láminas 37 pueden estar formadas por alúmina recubierta total o parcialmente con un recubrimiento a base de paladio y platino. Por recubrimiento a base de paladio y platino, se entiende un recubrimiento que contiene mayoritariamente paladio y platino respecto a los demás componentes que lo conforman.
Las láminas 37 pueden estar dispuestas de modo que formen una pluralidad de hileras, preferentemente dispuestas en forma de espiga una respecto de la otra. En el ejemplo ilustrado, las láminas 37 forman dos hileras. Las láminas 37 de la primera hilera están dispuestas en forma de espiga respecto a las láminas 37 de la segunda hilera.
Las láminas 37 pueden estar fijadas a una o varias paredes interiores del cuerpo 36. Tal disposición forma un laberinto a través del cual circulan los gases blow-by, lo que maximiza el contacto del flujo de aire y de los gases blow-by con las láminas 37.
Preferentemente, y como se ilustra en la figura 4, al menos una lámina 37 comprende una pluralidad de orificios pasantes 38. La presencia de los orificios permite el paso de los gases blow-by y favorece el desaceitado.
El decantador de aceite 31 puede comprender también, ventajosamente, al menos una rejilla 39 recubierta o impregnada al menos parcialmente con material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua. Las rejillas 39 recubiertas con el material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno están dispuestas entre la entrada E1 de gases blow-by y la salida S1 de gases blow-by.
Preferentemente, las rejillas están posicionadas de manera que se extiendan en un plano perpendicular a la dirección de flujo de los gases blow-by en el decantador 31. Tales rejillas 39 permiten favorecer la reacción de oxidación del hidrógeno sin aumentar la pérdida de carga causada por el desaceitado y, por tanto, favorecen el caudal de aire a través del decantador de aceite 31.
Una o varias rejillas 39 pueden estar dispuestas aguas arriba o aguas abajo de una lámina 37, o entre dos láminas 37, por ejemplo dentro de una misma hilera de láminas 37.
El decantador de aceite 31 está dispuesto sobre el circuito de admisión de aire 20 de manera que los gases blow-by provenientes directamente del cárter hagan un primer paso a través del decantador de aceite 31 y luego, conducidos hacia el circuito de admisión de aire 20 mediante el conducto de gases limpios 33, hagan un segundo paso por el decantador de aceite 31 antes de ser admitidos en el motor de combustión interna 19. Esto mejora el rendimiento tanto de la separación del aceite como de la oxidación del hidrógeno en vapor de agua.
El sensor de concentración de hidrógeno 24 permite controlar la eficacia de la oxidación del hidrógeno realizada por el decantador de aceite 31. Un sensor de concentración de hidrógeno adicional 35 puede estar dispuesto sobre el conducto de gases limpios 33, a la salida del decantador de aceite 31.
El sensor de concentración de hidrógeno adicional 35 y el sensor de concentración de hidrógeno 24 permiten, respectivamente, medir la concentración de hidrógeno antes y después de la admisión de los gases blow-by en el circuito de admisión de aire.
El circuito de recirculación de gases blow-by 29 permite así una decantación de aceite pasiva, es decir, cuyo funcionamiento no requiere la presencia de una bomba. Este modo de realización sin bomba es particularmente ventajoso para los motores de combustión interna de pequeña cilindrada, cuyo caudal de gases blow-by es bajo.
También es posible ahorrar el costo de una bomba en el circuito de recirculación de gases blow-by 29 y evitar el consumo eléctrico asociado a esta. Esto también permite evitar una etapa de ajuste de la bomba, que es compleja de parametrizar, y compensar cualquier fallo de la bomba, así como continuar reduciendo el nivel de hidrógeno en el motor de combustión interna 19 cuando se interrumpe la alimentación eléctrica al apagar dicho motor, por ejemplo.
Como se ilustra en la figura 5, el conducto de recuperación 30 puede incorporar una bomba 40. Para los motores de mayor cilindrada, que tienen un mayor caudal de gases blow-by, la bomba 40 permite una aspiración más importante de los gases blow-by hacia el decantador de aceite 31 para su tratamiento.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Decantador de aceite para motor de combustión interna de vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende un cuerpo (36) que presenta una entrada de gases blow-by (E1) y una salida de gases blow-by (S1), y al menos un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua dispuesto en el cuerpo (36) entre la entrada de gases blow-by (E1) y la salida de gases blow-by (S1).
2. Decantador según la reivindicación 1, que comprende una o varias láminas (37) dispuestas en el cuerpo (36) entre la entrada de gases blow-by (E1) y la salida de gases blow-by (S1), y que comprenden un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua.
3. Decantador según la reivindicación 2, en el cual al menos una lámina comprende una pluralidad de orificios pasantes (38).
4. Decantador según la reivindicación 2 o 3, que comprende una pluralidad de láminas (37) formando al menos dos hileras, estando la pluralidad de láminas (37) dispuestas en forma de espiga.
5. Decantador según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el cual el material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua se presenta en forma de un recubrimiento que cubre total o parcialmente la lámina (37).
6. Decantador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una rejilla (39) recubierta al menos parcialmente con un material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua está dispuesta entre la entrada de gases blow-by (E1) y la salida de gases blow-by (S1).
7. Decantador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el material catalizador de una reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua está seleccionado entre: paladio, platino, rodio o una mezcla de estos.
8. Grupo motopropulsor para vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende: - un motor de combustión interna a hidrógeno (19), que presenta al menos un cárter; - un circuito de admisión de aire (20) en el motor de combustión interna (19);
- un circuito de escape de gases quemados (21) provenientes del motor de combustión interna (19);
- un circuito de recirculación de gases blow-by (29) provenientes de dicho cárter, que comprende:
- un decantador de aceite (31) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 dispuesto sobre el circuito de admisión de aire (20);
- un conducto de ventilación (34) que conecta fluidamente el circuito de admisión de aire (20) y dicho cárter para el transporte de aire fresco hacia dicho cárter;
- un conducto de recuperación (30) que conecta fluidamente dicho cárter y la entrada de gases blow-by (E1) del decantador de aceite (31) para el transporte de gases blowby hacia el decantador de aceite (31); y
- un conducto de gases limpios (33) que conecta fluidamente la salida de gases blowby (S1) del decantador de aceite (31) y el circuito de admisión de aire (20) para el transporte de los gases blow-by desprovistos de aceite hacia el circuito de admisión de aire (20).
9. Grupo motopropulsor según la reivindicación 8, que comprende un circuito de retorno de aceite (32) que conecta una salida de aceite (S3) del decantador de aceite (31) y dicho cárter del motor de combustión interna (19).
10. Grupo motopropulsor según la reivindicación 8 o 9, en el cual el conducto de recuperación (30) incorpora una bomba (40).
11. Vehículo automóvil que comprende al menos un decantador de aceite (31) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y/o al menos un grupo motopropulsor (18) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433071A (en) * 1993-12-27 1995-07-18 Ford Motor Company Apparatus and method for controlling noxious components in automotive emissions using a conditioning catalyst for removing hydrogen
DE10310452B4 (de) * 2003-03-07 2008-08-28 Hengst Gmbh & Co.Kg Verfahren zur Behandlung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases einer Brennkraftmaschine
DE102021133918A1 (de) * 2021-12-20 2022-02-10 FEV Group GmbH Verbrennungsmotor mit einer Kurbelgehäuseentlüftung
CN114320529B (zh) * 2021-12-31 2023-04-07 中国第一汽车股份有限公司 曲轴箱通风系统、车辆及曲轴箱通风系统的控制方法
CN115111025B (zh) * 2022-08-30 2022-12-13 中国第一汽车股份有限公司 直喷氢内燃机曲轴箱系统及具有其的车辆及控制方法
CN115585033B (zh) * 2022-11-22 2023-05-16 苏州英特模科技股份有限公司 一种氢气内燃机的曲轴箱稀释系统及测试系统

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