ES3035337A2 - Calentador de gases de soplado para grupo moto-propulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo moto-propulsor asociado - Google Patents
Calentador de gases de soplado para grupo moto-propulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo moto-propulsor asociadoInfo
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Abstract
Calentador de gases de soplado para un grupo moto-propulsor de vehículo automóvil que funciona con hidrógeno y que está destinado al paso de gases de soplado entre un circuito (29) de recirculación de gases de soplado y un circuito (20) de admisión de aire del grupo moto-propulsor (18), que comprende al menos un tubo (42) de conexión que comprende al menos un material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Description
DESCRIPCIÓN
Calentador de gases de soplado para grupo moto-propulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno y grupo motopropulsor asociado
La presente invención se refiere, en general, a vehículos automóviles que incorporan un motor de combustión interna del tipo que funciona con hidrógeno y, más particularmente, a una arquitectura para tratar los gases del cárter, l lamados gases de soplado (“blow-by gases” , en inglés), generados en un cárter de un motor de combustión interna de un vehículo automóvil de hidrógeno.
Más concretamente, la invención se refiere a un calentador de gases de soplado para grupo moto-propulsor que incorpora un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno, así como a un grupo moto-propulsor que incorpora dicho calentador.
Durante su funcionamiento, un motor de combustión interna genera fugas de gases de combustión sin quemar desde las cámaras de combustión que se dirigen hasta un cárter inferior del motor, al nivel de los segmentos de los pistones.
Estos gases, cargados a la vez de combustible sin quemar y de gotitas de aceite procedentes de contactos de los gases con piezas del motor cargadas del aceite lubricante del motor, se acumulan en el cárter inferior y deben ser evacuados del cárter inferior y reciclados al motor.
En particular, es necesario separar las gotitas de aceite de los gases cargados de combustible sin quemar, es decir, desaceitar los gases antes de su reintroducción en el motor por el colector de admisión.
En efecto, reintroducir los gases entrañaría 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 crear más emisiones de contaminantes.
También está prohibido emitir a la atmósfera gases cargados de hidrocarburos sin quemar.
Existen dispositivos para desaceitar estos gases, l lamados gases de soplado o gases del cárter, que proceden de fugas al nivel de los segmentos del motor de combustión interna, y para reintroducir 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 de soplado que recirculan en la parte baja del motor a través de los segmentos están cargados de hidrógeno que no se ha quemado en la cámara de combustión, con una concentración de hidrógeno que puede superar el umbral de inflamabil idad del 4%.
A diferencia de los combustibles convencionales (gasolina, alcohol, etc.), en los que la concentración de los gases en el combustible no supone un riesgo particular de inflamación, en el caso del hidrógeno, resulta necesario reducir la concentración de hidrógeno.
Es conocido el hecho de diluir los gases de soplado con aire fresco mediante la uti l ización de una bomba situada en el circuito de decantación del aceite del motor. La bomba toma aire limpio del circuito de admisión de aire del motor, aguas abajo del fi ltro de aire, y lo envía al cárter inferior del motor para diluir allí los gases.
La figura 1 ilustra un grupo moto-propulsor que comprende un motor de combustión interna de hidrógeno según la técnica anterior que incorpora medios para diluir los gases de soplado.
El grupo moto-propulsor 1 comprende un motor 2 de combustión interna asociado a un circuito 3 de admisión de aire y a un circuito 4 de escape de los gases quemados.
Un turbocompresor 5 permite sobrealimentar las cámaras de combustión del motor 2 con aire de admisión.
El circuito 3 de admisión de aire comprende, de aguas arriba a aguas abajo: un filtro 6 de aire, un sensor 7 de concentración de hidrógeno, un compresor 8 del turbocompresor 5, una válvula 9 de admisión de aire y un colector 10 de admisión.
El circuito 4 de escape comprende, de aguas arriba a aguas abajo: un colector 11 de escape y una turbina 12 del turbocompresor 5, montada sobre un árbol común al compresor 8.
Un conducto 13 encamina los gases de soplado procedentes de un cárter inferior del motor 2 de combustión interna hacia una bomba 14 que dirige los gases de soplado hacia un decantador 15 de aceite.
Un circuito H de retorno de aceite permite que el aceite decantado se reúna con la capa de aceite del motor 2 de combustión interna.
A la sal ida del decantador 15 de aceite, un conducto 16 de gases limpios, que comprende gases quemados e hidrógeno, sin aceite, viene a inyectarse sobre el circuito 3 de admisión de aire, aguas arriba del sensor 7 de concentración de hidrógeno y del turbocompresor 5.
Aguas abajo del fi ltro 6 de aire y aguas arriba del sensor 7 de concentración de hidrógeno y del turbocompresor 5, un conducto 17 de venti lación del cárter inferior del motor 2 de combustión interna permite encaminar aire fresco al cárter inferior, aspirado por la bomba 14.
Cuando el vehículo automóvil circula con mucho frío, el vapor de agua presente en los gases de soplado puede provocar la formación de hielo en el conducto 16 de gases limpios, lo que puede implicar una avería inmovilizadora.
Entre el circuito 3 de admisión de aire y el conducto 16 de gases limpios se coloca un calentador eléctrico R de gases de soplado, que permite evitar la formación de un trozo de hielo que puede obstruir el paso de los gases de soplado al circuito 3 de admisión de aire.
Sin embargo, los calentadores eléctricos son disposit ivos costosos, consumen mucha energía y necesitan ser controlados.
Además, su eficacia puede resultar l imitada en algunos países donde la temperatura exterior puede descender hasta -30 °C.
El propósito de la invención es, por lo tanto, remediar estos inconvenientes y proponer una arquitectura que permita el tratamiento de los gases de soplado generados en un cárter, en particular el cárter inferior, de un motor de combustión interna de hidrógeno, y que garantice la recirculación de los gases de soplado hacia el circuito de admisión de aire del motor con un menor coste, para temperaturas exteriores de hasta -30 °C, y que no necesite la presencia de un calentador eléctrico.
Por consiguiente, se propone un calentador de gases de soplado para el grupo moto-propulsor de un vehículo automóvil que funciona con hidrógeno y que está destinado al paso de los gases de soplado entre un circuito de recirculación de gases de soplado y un circuito de admisión de aire del grupo moto-propulsor, que comprende al menos un tubo de conexión que comprende al menos un material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Ventajosamente, el material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua puede elegirse de entre: paladio, platino, rodio o una mezcla de los mismos.
Según una característica, el calentador puede comprender una o varias láminas dispuestas que comprenden un material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Ventajosamente, al menos una lámina puede comprender una plural idad de orif icios pasantes.
Según una característica, el calentador puede comprender una plural idad de láminas que forman al menos dos filas, estando la plural idad de láminas dispuestas al tresbolil lo.
Ventajosamente, el calentador puede comprender al menos una rejil la recubierta al menos parcialmente de material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Según una característica, el tubo de conexión puede comprender una superficie exterior y una superficie interior opuesta a la superficie exterior y destinada a estar en contacto con los gases de soplado, estando al menos un material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua posicionado sobre la total idad o parte de dicha superficie interior.
Preferiblemente, el tubo de conexión es metálico.
Ventajosamente, el calentador puede comprender una resistencia eléctrica. La invención también se refiere a un grupo moto-propulsor para vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende:
un motor de combustión interna de hidrógeno, que incluye al menos un cárter;
un circuito de admisión de aire en el motor de combustión interna; un circuito de escape de los gases quemados que proceden del motor de combustión interna;
un circuito de recirculación de los gases de soplado que proceden de dicho cárter, que comprende:
un conducto de venti lación que conecta de manera fluida el circuito de admisión de aire y dicho cárter para encaminar aire fresco hacia dicho cárter; y
al menos un conducto de recirculación que conecta de manera fluida dicho cárter y el circuito de admisión de aire; y
un calentador de gases de soplado como se ha descri to anteriormente.
Preferiblemente, el circuito de recirculación de gases de soplado comprende: un decantador de aceite; y
el al menos un conducto de recirculación que comprende:
un conducto de recuperación que conecta de manera f luida dicho cárter y una entrada de gases de soplado del decantador de aceite; y
un conducto de gases limpios que conecta de manera fluida una sal ida de gases de soplado del decantador de aceite y el calentador de gases de soplado.
Ventajosamente, el al menos un circuito de recirculación puede comprender una bomba.
Ventajosamente, el grupo moto-propulsor puede comprender un dispositivo de control configurado para controlar la cantidad de aire que circula en el conducto de venti lación en función de un valor de consigna de calentamiento, siendo preferiblemente el valor de consigna de calentamiento dependiente de una temperatura exterior.
La invención también se refiere a un vehículo automóvil que comprende al menos un calentador de gases de soplado como se ha descri to anteriormente y/o al menos un grupo moto-propulsor como se ha descri to anteriormente. Otros propósitos, ventajas y característ icas se desprenderán de la siguiente descripción, dada a título meramente i lustrativo, y hecha con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Fig. 1 representa un grupo moto-propulsor según la técnica anterior.
La Fig. 2 i lustra un grupo moto-propulsor según un modo de real ización de la invención.
La Fig. 3 es una vista en sección de un calentador de gases de soplado para un grupo moto-propulsor según un modo de realización de la invención.
La Fig. 4 es una vista en sección de un calentador de gases de soplado para un grupo moto-propulsor 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 circulación de los fluidos en el grupo moto-propulsor.
Por otra parte, en la descripción de la invención que se va a realizar, la expresión "al menos uno" uti l izada debe considerarse equivalente a la expresión "uno o varios".
La figura 2 ilustra un grupo moto-propulsor 18 de vehículo automóvil que util iza el hidrógeno como fuente de energía.
El grupo moto-propulsor 18 comprende un motor 19 de combustión interna que funciona con hidrógeno, asociado aguas arriba a un circuito 20 de admisión de aire y aguas abajo a un circuito 21 de escape de los gases quemados.
El motor 19 de combustión interna comprende al menos un cárter que contiene gases del cárter, también l lamados gases de soplado .
Ventajosamente, el motor 19 de combustión interna puede incluir al menos un cárter inferior y al menos un cárter superior 19a. El cárter inferior, situado frente al cárter superior 19a, no es visible en la vista desde arriba del motor 19 de combustión interna de la f igura 2.
En el ejemplo representado, el motor 19 de combustión interna comprende tres ci lindros dispuestos en serie, cada uno de los cuales forma una cámara de combustión.
Preferiblemente, un turbocompresor 22 está dispuesto en el circuito 20 de admisión de aire y permite sobrealimentar las cámaras de combustión del motor 19 con el aire admitido en las cámaras de combustión.
Preferiblemente, el circuito 19 de admisión de aire comprende, de aguas arriba a aguas abajo, un filtro 23 de aire, un sensor 24 de concentración de hidrógeno, un compresor 25 del turbocompresor 22, una válvula 26 de admisión de aire y un colector 27 de admisión.
Ventajosamente, el circuito 21 de escape puede comprender, de aguas arriba a aguas abajo, un colector 28 de escape y una turbina 29 del turbocompresor 22 montada sobre un árbol común al compresor 25.
Los dispositivos de descontaminación de los gases de escape pueden disponerse aguas abajo del colector 28 de escape.
Además, el grupo moto-propulsor 18 comprende un circuito 29 de recirculación de los gases de soplado que, en el ejemplo ilustrado, se generan en el cárter inferior. El circuito 29 de recirculación de los gases de soplado está destinado a recircular los gases de soplado en el circuito 20 de admisión de aire con el fin de admitirlos de nuevo en el motor 19 de combustión interna. El circuito 29 de recirculación de gases de soplado comprende un conducto 34 de venti lación que conecta de manera fluida el circuito 20 de admisión de aire y el cárter inferior para encaminar aire fresco hacia este último.
Preferiblemente, el conducto 34 de venti lación conecta de manera fluida el circuito 20 de admisión de aire y el cárter inferior del motor 19 de combustión interna. Preferiblemente, el conducto 34 de venti lación está conectado al circuito 20 de admisión aguas abajo del filtro 23 de aire y aguas arriba del decantador 31 de aceite y del turbocompresor 22. El conducto 34 de venti lación permite venti lar el cárter inferior del motor 19 de combustión interna por encaminamiento del aire fresco al mismo.
Además, el circuito 29 de recirculación de gases de soplado comprende al menos un conducto de recirculación que conecta de manera fluida el cárter inferior y el circuito 20 de admisión de aire.
En el ejemplo ilustrado, el circuito 29 de recirculación de gases de soplado comprende un decantador 31 de aceite o el iminador de aceite destinado a separar el aceite de los gases de soplado que lo atraviesan.
El grupo moto-propulsor 18 también comprende un calentador 41 de gases de soplado que permite calentar los gases de soplado con el fin de evitar la formación de hielo de vapor de agua presente en los gases de soplado e impedir su paso al circuito 20 de admisión de aire.
Un conducto 30 de recuperación conecta de manera fluida el cárter inferior y una entrada E1 de gases de soplado del decantador 31 de aceite con el fin de encaminar los gases de soplado procedentes de un cárter inferior del motor 19 de combustión interna al decantador 31 de aceite para separar el aceite del que están cargados.
Además, un conducto 33 de gases limpios conecta de manera fluida una salida S1 de gases de soplado del decantador 31 de aceite y del calentador 41 de gases de soplado para encaminar gases de soplado desprovistos de aceite hacia el calentador 41.
Por gases l impios, se entiende en la presente invención, gases de soplado desprovistos de aceite.
El calentador 41 de gases de soplado está conectado al circuito 20 de admisión de aire, preferiblemente aguas arriba del turbocompresor 22 y, si éste está presente, preferiblemente aguas arriba del sensor 24 de concentración de hidrógeno. El conducto 33 de gases limpios permite encaminar el flujo de gases quemados y de hidrógeno, desprovisto de aceite después de pasar por el decantador 31 de aceite, hasta el calentador 41. El circuito 29 de recirculación de gases de soplado puede incorporar una bomba 40, dispuesta en el conducto 30 de recuperación, que permite garantizar la aspiración y por tanto el encaminamiento de los gases de soplado desde el circuito 29 de recirculación de los gases de soplado hacia el circuito 20 de admisión de aire.
Ventajosamente, un circuito 32 de retorno de aceite permite que el aceite decantado, es decir, separado de los gases de soplado, se reúna con la capa de aceite del motor 19 de combustión interna, que en este ejemplo se encuentra en el cárter inferior.
Preferiblemente, el circuito 32 de retorno de aceite comprende una válvula antirretorno.
Ventajosamente, el decantador 31 de aceite comprende la entrada E1 de gases de soplado cargados de aceite y una salida S1 de los gases de soplado, desprovistos de aceite.
Además, el decantador 31 de aceite, situado sobre el circuito de admisión de aire, comprende una entrada E2 de aire y una salida S2 de aire.
Además, el decantador 31 de aceite puede comprender una salida S3 de aceite para el paso del aceite decantado hacia el circuito 32 de retorno de aceite.
La figura 3 es una vista detallada en sección del calentador 41 de gases de soplado.
El calentador 41 de gases de soplado comprende un tubo 42 de conexión que comprende al menos un material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
El tubo 42 de conexión comprende un primer extremo 43 por el que entran los gases de soplado en el tubo 42 de conexión, y un segundo extremo 44 opuesto al primer extremo 43 por el que salen los gases de soplado.
En el ejemplo ilustrado, el tubo 42 de conexión comprende una superficie exterior 42a y una superficie interior 42b destinada a estar en contacto con los gases de soplado y opuesta a la superficie exterior 42a.
Al menos un material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua puede colocarse en la total idad o parte de la superficie interior 42b.
Ventajosamente, el material catal izador de la reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua puede elegirse de entre: paladio, platino, rodio, o una mezcla de los mismos.
El material catalizador de la reacción de oxidación del hidrógeno en vapor de agua puede presentarse en forma de revestimiento sobre un soporte 45.
El soporte 45 puede comprender un material a base de alúmina sobre el que se dispone un revestimiento que comprende un material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
En la presente invención, se entiende por material a base de alúmina un material que comprende mayoritariamente alúmina.
Este soporte 45 puede, por ejemplo, pegarse o sinterizarse sobre el tubo 42 de conexión.
En el ejemplo ilustrado en la f igura 3, se coloca un material de soporte de alúmina en la entrada de los gases de soplado en el tubo 42 de conexión, sobre una parte de la superficie interior 42b, sobre el primer extremo 43 del tubo 42 de conexión.
Según un ejemplo, el soporte 45 puede estar formado de alúmina, cuya total idad o parte está recubierta con un revestimiento a base de paladio y platino.
Por revestimiento a base de paladio y platino se entiende un revestimiento que comprende mayoritariamente paladio y platino con relación a los demás componentes que forman el revestimiento.
Para favorecer el contacto entre los gases de soplado que pasan por el calentador 41 y el material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua, pueden considerarse configuraciones alternativas o complementarias.
Según un ejemplo, el calentador 41 de gases de soplado puede comprender una o varias láminas o placas que comprenden un material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Las láminas pueden disponerse de manera que formen varias filas de láminas, preferiblemente dispuestas al tresbolillo entre sí.
Según un ejemplo, las láminas pueden formar dos filas de láminas, estando las láminas 37 de la primera fila dispuestas al tresbolillo con respecto a las láminas de la segunda fila.
Las láminas pueden fijarse sobre la superficie interior 42b del tubo 42 de conexión, preferiblemente de forma que se extiendan en un plano perpendicular a la dirección de circulación de los gases de soplado en el calentador 41 .
Tal disposición forma un laberinto a través del cual van a circular los gases de soplado, maximizando el contacto del flujo de aire y de los gases de soplado con las láminas y, por tanto, el material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Ventajosamente, una o varias láminas pueden comprender una plural idad de orif icios pasantes.
La presencia de orif icios permite el paso de los gases de escape.
Según otro ejemplo, el calentador 41 de gases de soplado también puede comprender ventajosamente al menos una rejil la recubierta o al menos revestida parcialmente de material catalizador de reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
Preferiblemente, las reji l las se colocan de forma que se extiendan en un plano perpendicular a la dirección de circulación de los gases de soplado en el calentador 41 .
Las reji l las pueden fi jarse a la superficie interior 42b del tubo 42 de conexión. Dichas permiten favorecer la reacción de oxidación de hidrógeno.
Una o varias reji l las pueden disponerse aguas arriba o aguas abajo de una lámina 37, o entre dos láminas, por ejemplo en el seno de una fila de láminas. Durante el paso de los gases de soplado por el calentador 41 de gases de soplado, el hidrógeno presente se convierte al entrar en contacto con el material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua según la siguiente reacción (1):
El nivel de hidrógeno contenido en los gases de soplado disminuye progresivamente a medida de su progresión a través del tubo 42 de conexión del calentador 41 .
La reacción química de oxidación del hidrógeno es exotérmica. La diferencia de entalpía a 25 °C asociada a esta reacción es igual a -483,6 kJ/mol.
La temperatura de los gases de soplado aumenta por tanto a medida que progresan a través del tubo 42 de conexión del calentador 41.
Gracias al carácter exotérmico de esta reacción (1 ) los gases de soplado a la sal ida del calentador 41 son por tanto calentados por el calentador 41.
Preferiblemente, el tubo 42 de conexión es metálico. En particular, puede ser de cobre para difundir el calor. También puede elegirse aluminio, aunque es menos conductor que el cobre, pero se beneficia de un menor coste.
Por conducción, el tubo metálico 42 de conexión también se calienta, lo que aumenta la eficacia del calentamiento, permitiendo impedir la creación de trozos de hielo en la unión entre el circuito 29 de recirculación de gases de soplado y el circuito 20 de admisión de aire sometido al aire frío procedente del exterior del vehículo automóvil.
En función de la eficacia deseada de calentamiento de los gases de escape, es posible adaptar la cantidad de material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua a fin de aumentar la cinética de la oxidación del hidrógeno presente en los gases de soplado que pasan por el calentador 41.
El sensor 24 de concentración de hidrógeno permite controlar la eficacia de la oxidación del hidrógeno por el calentador 41 de gases de soplado.
Puede disponerse un sensor suplementario 35 de concentración de hidrógeno sobre el conducto 33 de gases limpios, a la sal ida del calentador 41.
El sensor suplementario 35 de concentración de hidrógeno y el sensor 24 de concentración de hidrógeno permiten, respectivamente, medir la concentración de hidrógeno antes y después del paso de los gases de soplado al calentador 41 de gases de soplado.
En el ejemplo ilustrado en la f igura 3, el circuito 20 de admisión de aire comprende un conducto 46 de admisión de aire que incluye una ramificación 47 de conexión destinada a conectar el calentador 41 de gases de soplado al circuito 20 de admisión de aire.
El tubo 42 de conexión que comprende al menos un material catal izador de la reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua se mantiene apl icado a la ramificación 47 de conexión de forma que se extienda al menos parcialmente de manera coaxial en esta última.
Un manguito 48 de mantenimiento está colocado coaxialmente entre el tubo 42 de conexión y la ramificación 47 de conexión para mantener el tubo de conexión en su sitio e inmóvil.
Un racor 49 permite conectar el conducto 33 de gases limpios que encamina los gases de soplado, previamente separados del aceite, al conjunto que comprende la ramificación 47 de conexión, el tubo 42 de conexión y el manguito 48 de mantenimiento.
Ventajosamente, el racor 49 mantiene el tubo 42 de conexión y el manguito 48 de mantenimiento en la ramificación 47 de conexión.
Una abrazadera 50 de sujeción puede mantener el conjunto que comprende la ramificación 47 de conexión, el tubo 42 de conexión y el manguito 48 de mantenimiento.
Un calentador 41 de gases de soplado de este tipo permite un calentamiento de los gases de soplado y permite así evitar la formación de un trozo de hielo.
Un calentador 41 de gases de soplado de este tipo permite un calentamiento de los gases de soplado según un funcionamiento pasivo, según una configuración de bajo coste y que no necesita al imentación eléctrica, ni cableado eléctrico.
Como se ilustra en la f igura 4, el calentador de gases de soplado también puede comprender una resistencia eléctrica 51.
El calentamiento por la resistencia eléctrica puede acoplarse al calentamiento resultante de la reacción de oxidación del hidrógeno presente en los gases de soplado que atraviesan el calentador 41 de gases de soplado.
Esto permite maximizar la eficacia de calentamiento, en particular cuando la temperatura exterior es extremadamente fría.
Se podrá prever igualmente que el grupo moto-propulsor 18 comprende un calentador eléctrico independiente del calentador 41 de gases de soplado. En un modo de real ización, el grupo moto-propulsor 18 puede comprender un dispositivo 52 de control configurado para controlar la cantidad de aire que circula por el conducto 34 de venti lación del circuito 29 de recirculación de gases de soplado en función de una consigna de calentamiento y, en particular, en función de la intensidad de calentamiento requerida asociada a la consigna de frenado.
Ventajosamente, la consigna de calentamiento puede depender de una temperatura exterior.
La consigna de calentamiento es, por ejemplo, requerida por un conductor del vehículo automóvil.
Alternativamente, la consigna de calentamiento puede ser enviada por el dispositivo 52 de control en función de informaciones tales como, por ejemplo, la temperatura exterior.
Ajustando la cantidad de aire encaminado a través del conducto 34 de venti lación del circuito 29 de recirculación de los gases de soplado, es posible aumentar o disminuir la cantidad de hidrógeno en los gases de soplado por di lución en el aire.
Modulando la concentración de hidrógeno en los gases de soplado, es posible acentuar la oxidación del hidrógeno presente en los gases de soplado y, por tanto, adaptar el calor l iberado por el calentador 41 de gases de soplado en función de la intensidad de calentamiento requerida.
En particular, la cantidad de calentamiento requerida puede depender de la temperatura exterior.
Habida cuenta de la oxidación del hidrógeno presente en los gases de soplado, el calentador 41 de gases de soplado permite, durante su funcionamiento, participar en la reducción de la cantidad de hidrógeno y, por tanto, a reducir el riesgo de inflamación.
Claims (10)
1. Calentador de gases de soplado para un grupo moto-propulsor de vehículo automóvil que funciona con hidrógeno y que está destinado al paso de gases de soplado entre un circuito (29) de recirculación de gases de soplado y un circuito (20) de admisión de aire del grupo moto-propulsor (18), que comprende al menos un tubo (42) de conexión que comprende al menos un material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua.
2. Calentador según la reivindicación 1, en el que el material catal izador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua se elige de entre: paladio, platino, rodio o una mezcla de los mismos.
3. Calentador según la reivindicación 1 o 2, en el que el tubo (42) de conexión comprende una superficie exterior (42a) y una superficie interior (42b) opuesta a la superficie exterior (42a) y destinada a estar en contacto con los gases de soplado, estando colocado al menos un material catalizador de una reacción de oxidación de hidrógeno en vapor de agua sobre la totalidad o parte de dicha superficie interior (42b).
4. Calentador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo (42) de conexión es metálico.
5. Calentador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una resistencia eléctrica (51 ).
6. Grupo moto-propulsor para vehículo automóvil que funciona con hidrógeno, que comprende:
un motor (19) de combustión interna de hidrógeno, que comprende al menos un cárter;
un circuito (20) de admisión de aire en el motor (19) de combustión interna;
un circuito (21) de escape de gases quemados procedentes del motor (19) de combustión interna;
un circuito (29) de recirculación de los gases de soplado de dicho cárter que comprende:
un conducto (34) de venti lación que conecta de manera fluida el circuito (20) de admisión de aire y dicho cárter para encaminar aire fresco a dicho cárter; y
al menos un conducto de recirculación que conecta de manera fluida dicho cárter y el circuito (20) de admisión de aire; y
un calentador (41) de gases de soplado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
7. Grupo moto-propulsor según la reivindicación 6, en el que el circuito (29) de recirculación de gases de soplado comprende:
un decantador (31) de aceite; y
comprendiendo el al menos un conducto de recirculación:
un conducto (30) de recuperación que conecta de manera fluida dicho cárter y una entrada (E1) de gases de soplado del decantador (31) de aceite; y
un conducto (33) de gases limpios que conecta de manera fluida una sal ida (S1) de gases de soplado del decantador (31) de aceite y el calentador (41) de gases de soplado.
8. Grupo moto-propulsor según la reivindicación 6 o 7, en el que el al menos un circuito de recirculación comprende una bomba (40).
9. Grupo moto-propulsor según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende un dispositivo (52) de control configurado para controlar la cantidad de aire que circula en el conducto (34) de venti lación en función de una consigna de calentamiento, siendo preferible que la consigna de calentamiento dependa de una temperatura exterior.
10. Vehículo automóvil que comprende al menos un calentador (41) de gases de soplado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y/o al menos un grupo moto-propulsor (18) según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9.
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