BRPI0502820B1

BRPI0502820B1 - Sistema de refrigeração e método de resfriar um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (egr)

Info

Publication number: BRPI0502820B1
Application number: BRPI0502820-5A
Authority: BR
Inventors: T. Yomi Obidi
Original assignee: International Engine Intellectual Property Company, Llc
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2019-04-24
Also published as: US7089890B2; BRPI0502820A; US20060005791A1; CA2510706A1; MXPA05007282A

Abstract

"sistema de refrigeração para um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (egr)". a presente invenção refere-se a um sistema de refrigeração que bombeia refrigerante através de conexões paralelas até um cárter de manivelas e um resfriador egr em um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (egr). um conduto de suprimento de cárter de manivelas conecta uma bomba de refrigerante a um canal de refrigerante formado pelo cárter de manivelas. o canal de refrigerante é conectado a uma câmara de refrigerante formada pelo cabeçote de cilindros. um conduto de suprimento de resfriador egr conecta o resfriador egr à bomba de refrigerante. o resfriador egr é conectado à câmara de refrigerante. refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante para o interior do conduto de suprimento de cárter de manivelas e para o interior do conduto de suprimento de resfriador egr essencialmente ao mesmo tempo e essencialmente à mesma temperatura. o refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante através do canal de refrigerante e para o interior da câmara de refrigerante. o refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante através do resfriador egr para o interior da câmara de refrigerante. o refrigerante retorna para a bomba de refrigerante a partir da câmara de refrigerante no cabeçote de cilindros.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO E MÉTODO DE RESFRIAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM RECIRCULAÇÃO DE GÁS DE DESCARGA (EGR).

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de refrigeração e motores de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR). Mais particularmente esta invenção refere-se a sistemas de refrigeração que reduzem a temperatura de gases de descarga antes de misturar os gases de descarga com ar de admissão em um motor de combustão interna.

Antecedentes da Invenção [002] Motores de combustão interna convertem energia química a partir de um combustível em energia mecânica. O combustível pode ser com base em petróleo (gasolina ou diesel), gás natural, uma combinação deles, ou similar. Alguns motores de combustão interna, tais como motores à gasolina, injetam uma mistura ar-combustível para o interior de um ou mais cilindros para ignição por meio de uma centelha a partir de uma vela de ignição, ou similar. Outros motores de combustão interna, tais como motores a diesel, comprimem ar no cilindro e então injetam combustível para o interior do cilindro para o ar comprimido inflamar. Um motor de combustão interna pode utilizar um sistema de eixo de cames, um sistema de injeção de unidade controlada eletronicamente ativada hidraulicamente (HEUI), ou similar, para controlar a injeção de combustível para o interior dos cilindros. Em cada cilindro o combustível queimado gera rapidamente gases em expansão que atuam em um pistão no cilindro. O pistão usualmente é conectado a um eixo de manivelas, ou dispositivo similar, para converter o movimento alternativo do pistão em movimento de rotação. O movimento de rotação a partir do eixo de manivelas pode ser utilizado para

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 5/29

2/14 impelir um veículo, operar uma bomba ou um gerador elétrico, ou realizar outro trabalho. O veículo pode ser um caminhão, um automóvel, um barco, ou similar.

[003] A maior parte dos motores de combustão interna tem um sistema de refrigeração para circular refrigerante através do motor. O refrigerante remove calor do motor durante a operação. O refrigerante pode ser água, um fluido anticongelante tal como etileno-glicol, uma combinação deles, ou similar. O sistema de refrigeração usualmente é conectado a um radiador, ou outro trocador de calor, que remove calor do refrigerante. O sistema de refrigeração tem tipicamente uma bomba de água ou de refrigerante que move refrigerante através do cárter de manivelas do motor, ao redor de cada cilindro, e para o interior do cabeçote de cilindros. O refrigerante pode escoar a partir do cárter de manivelas através de outros componentes no motor tal como um resfriador de óleo, e para o interior do cabeçote de cilindros. O refrigerante escoa a partir do cabeçote de cilindros através do radiador e retorna para a bomba de refrigerante para circulação contínua através do motor. O sistema de refrigeração pode ter um termostato para impedir escoamento de refrigerante através do radiador quando o motor está frio, tal como o durante a partida do motor.

[004] Diversos motores de combustão interna utilizam um sistema de recirculação de gás de descarga (EGR) para reduzir a produção de óxidos de nitrogênio (NOx) durante o processo de combustão nos cilindros. Sistemas EGR tipicamente desviam uma porção dos gases de descarga que deixa os cilindros para misturar com ar de admissão. O gás de descarga genericamente reduz a temperatura de combustão do combustível abaixo da temperatura na qual nitrogênio se combina com o oxigênio para formar óxidos de nitrogênio (NOx).

[005] Diversos sistemas EGR têm um resfriador EGR, ou trocador de calor, que reduz a temperatura dos gases de descarga. GeneriPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 6/29

3/14 camente, mais gases de descarga podem ser misturados com o ar de admissão quando a temperatura de gás de descarga é mais baixa. Gases de descarga adicionais no ar de admissão podem ainda reduzir a quantidade de NOx produzida pelo motor.

[006] A maior parte de resfriadores EGR tem um arranjo em contra-corrente para remover calor dos gases de descarga. No resfriador EGR, os gases de descarga passam em uma direção ao longo de um lado de uma parede ou outra barreira. Um meio de refrigeração passa na direção oposta do lado oposto da parede. O meio de refrigeração pode ser ar, água ou um outro fluido. Quando o meio de refrigeração tem uma temperatura mais baixa do que os gases de descarga, calor se transfere a partir dos gases de descarga através da parede para o meio de refrigeração. A transferência de calor reduz a temperatura dos gases de descarga. A transmissão de calor pode ser aumentada aumentando a diferença de temperatura entre os gases de descarga e o meio de refrigeração. Inversamente, a transferência de calor pode ser reduzida diminuindo a diferença de temperatura. A transferência de calor pode ser aumentada aumentando a área superficial ou o comprimento da parede que separa os gases de descarga e o meio de refrigeração. Inversamente, a transferência de calor pode ser reduzida diminuindo a área superficial ou o comprimento da parede.

[007] Diversos resfriadores EGR utilizam refrigerante a partir do sistema de refrigeração do motor para reduzir a temperatura dos gases de descarga. Tipicamente, o resfriador EGR está conectado a um outro componente do motor em série, de modo que o mesmo refrigerante escoa através do outro componente e então do resfriador EGR em seqüência. Em alguns motores de combustão interna, o refrigerante escoa em seqüência a partir da bomba de refrigerante e através do cárter de manivelas, através de um resfriador de óleo precedente, e então através do resfriador EGR. O refrigerante usualmente escoa a

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 7/29

4/14 partir do resfriador EGR para o cabeçote de cilindros onde ele se combina com refrigerante a partir do cárter de manivelas para retornar para a bomba de refrigerante.

[008] O escoamento seqüencial de refrigerante através dos componentes do motor pode aumentar a temperatura do refrigerante antes que o refrigerante escoe através do resfriador EGR. Em alguns motores de combustão interna, a temperatura de refrigerante para o interior do resfriador EGR pode ser cerca de 3 a 5 graus mais elevada do que a temperatura de refrigerante que sai da bomba de refrigerante. A temperatura de refrigerante pode aumentar cerca de 1 até 2 graus quando o refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante através do cárter de manivelas até o resfriador de óleo. A temperatura de refrigerante pode aumentar cerca de 2 a 3 graus quando o refrigerante escoa através do resfriador de óleo até o resfriador EGR. Estes e outros motores de combustão interna podem ter diferentes aumentos de temperatura quando o refrigerante escoa através de componentes do motor até o resfriador EGR.

[009] A temperatura mais elevada do refrigerante reduz a transferência de calor do resfriador EGR. A transferência de calor mais baixa diminui a redução de temperatura dos gases de descarga através do resfriador EGR. Um resfriador EGR maior pode ser necessário para fornecer transferência de calor suficiente para uma temperatura desejada de gás de descarga. Um resfriador EGR maior pode aumentar os custos dos sistemas EGR e de refrigeração. Alguns motores podem não ser capazes de utilizar um resfriador EGR maior devido a limitações de espaço. Estes motores podem ter menos recirculação de gás de descarga, o que pode resultar em redução mais baixa de NOx. Sumário [0010] Esta invenção fornece um sistema de refrigeração para um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 8/29

5/14 (EGR). O sistema de refrigeração bombeia refrigerante através de conexões paralelas para um cárter de manivelas e um resfriador EGR. O refrigerante escoa a partir de uma bomba de refrigerante até o cárter de manivelas e o resfriador EGR essencialmente ao mesmo tempo e essencialmente à mesma temperatura.

[0011] O sistema de refrigeração pode ter uma bomba de refrigerante com conexões paralelas para um cárter de manivelas e um resfriador EGR. O refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante através do cárter de manivelas até um cabeçote de cilindros. O refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante através do resfriador EGR até o cabeçote de cilindros. O refrigerante retorna para a bomba de refrigerante a partir do cabeçote de cilindros.

[0012] O sistema de refrigeração pode ter uma bomba de refrigerante, uma tampa frontal, um cárter de manivelas, um cabeçote de cilindros e um resfriador EGR. A bomba de refrigerante é montada na tampa frontal. A tampa frontal forma um conduto de suprimento do cárter de manivelas conectado a um lado de saída da bomba de refrigerante. A tampa frontal forma uma entrada de refrigerante conectada ao lado de entrada da bomba de refrigerante. O cárter de manivelas é conectado à tampa frontal. O cárter de manivelas forma um canal de refrigerante, uma entrada de cárter de manivelas e uma ou mais saídas de cárter de manivelas. A entrada do cárter de manivelas e as saídas do cárter de manivelas são conectadas ao canal de refrigerante. A entrada do cárter de manivelas se conecta ao conduto de suprimento do cárter de manivelas. O cabeçote de cilindros é conectado ao cárter de manivelas. O cabeçote de cilindros forma uma câmara de refrigerante conectada a saídas do cárter de manivelas. O resfriador EGR é conectado entre o conduto de suprimento do resfriador EGR e um conduto de saída do resfriador EGR. O conduto de suprimento do resfriador EGR se conecta ao lado de entrada da bomba de refrigerante. O conPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 9/29

6/14 duto de saída do resfriador EGR se conecta à câmara de refrigerante. O refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante até o conduto de suprimento do cárter de manivelas e até o conduto de suprimento do resfriador EGR essencialmente ao mesmo tempo e essencialmente à mesma temperatura.

[0013] Em um método de refrigerar um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR), refrigerante é bombeado através de conexões paralelas para um cárter de manivelas e um resfriador EGR. O refrigerante circula através do resfriador EGR. O refrigerante circula através do cárter de manivelas.

[0014] Outros sistemas, métodos, características e vantagens da invenção, serão ou se tornarão evidentes a alguém com versado na técnica ao examinar as figuras e descrição detalhada a seguir. É intenção que todos tais sistemas adicionais, métodos, características e vantagens, estejam incluídos nesta descrição, estejam dentro do escopo da invenção e estejam protegidos pelas reivindicações a seguir. Breve Descrição dos Desenhos [0015] A invenção pode ser melhor entendida com referência aos desenhos e descrição a seguir. Os componentes nas figuras não estão necessariamente em escala, ao invés disso, a ênfase sendo colocada em ilustrar os princípios da invenção. Além disto, numerais de referência iguais nas figuras designam partes correspondentes através de todas as diferentes vistas.

[0016] A Figura 1 é uma vista em perspectiva ampliada de um sistema de refrigeração em um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR).

[0017] A Figura 2 é um fluxograma de um método de refrigerar um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR).

Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 10/29

7/14 [0018] A Figura 1 é uma vista em perspectiva ampliada de um sistema de refrigeração 100 em um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR). O motor de combustão interna tem um cárter de manivelas 102, um cabeçote de cilindros 104 e uma tampa frontal 106. O motor de combustão interna pode ter outros componentes e configurações. O sistema de refrigeração 100 circula refrigerante através do motor para remover calor do motor. O refrigerante pode ser água, um composto anti-congelante como etileno-glicol, uma combinação deles, ou similar. O sistema de refrigeração 100 tem uma bomba de refrigerante 108 na tampa frontal 106. A bomba de refrigerante 108 tem conexões paralelas para o cárter de manivelas 102 e um resfriador EGR 110. Conexões paralelas incluem condutos separados e não seqüenciais onde refrigerante escoa essencialmente ao mesmo tempo e essencialmente à mesma temperatura. A bomba de refrigerante 108 bombeia refrigerante para o cárter de manivelas 102 através de um conduto de suprimento do cárter de manivelas 112, formado pela tampa frontal 106. A bomba de refrigerante 108 bombeia refrigerante para o resfriador EGR 110 através de um conduto de suprimento EGR 114. Refrigerante escoa ou circula através do cárter de manivelas 102 para o cabeçote de cilindros 104. Refrigerante escoa ou circula através do resfriador EGR 110 para o cabeçote de cilindros 104. O refrigerante retorna para a bomba de refrigerante 108 a partir do cabeçote de cilindros 104 através de um radiador, de um contorno do radiador, ou ambos, para circulação contínua através do motor. Embora uma configuração particular esteja mostrada, o sistema de refrigeração 100 pode ter outras configurações, inclusive aquelas com outros componentes.

[0019] O cárter de manivelas 102 forma um ou mais cilindros 106, cada um com um pistão (não mostrado) que tem movimento alternativo durante a operação do motor. Os cilindros 116 podem ser arranjaPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 11/29

8/14 dos em um grupamento tal como um arranjo em linha. Os cilindros 116 podem ser arranjados em dois grupamentos com um ângulo, tal como um arranjo em V. Os cilindros 116 podem ser arranjados em dois grupamentos em lados opostos tal como um arranjo plano ou horizontal. Os cilindros 116 podem ter outros arranjos. O cárter de manivelas 102 forma um canal de refrigerante 118 que substancialmente encerra ou envolve os lados de cada cilindro 116. O cárter de manivelas 102 forma uma entrada de cárter de manivelas 120 em um lado frontal 122 adjacente à tampa frontal 106. A entrada do cárter de manivelas 120 se conecta ao canal de refrigerante 118. O cárter de manivelas 102 forma uma ou mais saídas de cárter de manivelas 124 em um lado superior 125 adjacente ao cabeçote de cilindros 104. As saídas de cárter de manivelas 124 podem ser posicionadas essencialmente eqüidistantes ao redor dos cilindros 116 ou em um outro arranjo próximo aos cilindros 116. As saídas de cárter de manivelas 124 se conectam ao canal de refrigerante 118. O cárter de manivelas 102 forma um conduto de contorno 126 que se estende a partir do lado superior 125 até o lado frontal 122.

[0020] O cabeçote de cilindros 104 forma uma câmara de refrigerante 128 que se estende ao longo da parte superior dos cilindros 116 quando o cabeçote de cilindros 104 é conectado ao cárter de manivelas 102. As saídas do cárter de manivelas 124 se conectam à câmara de refrigerante 128 quando o cabeçote de cilindros 104 é conectado ao cárter de manivelas 102. O cabeçote de cilindros 104 forma uma saída de refrigerante 130 e uma entrada de contorno 132. Um conduto de entrada de radiador 134 pode ser conectado em uma extremidade à saída de refrigerante 130. O conduto de entrada do radiador 134 pode ser conectado na outra extremidade a um radiador (não mostrado). [0021] Um termostato, ou outra válvula de controle 137 pode ser colocado operacionalmente entre a saída de refrigerante 130 e a enPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 12/29

9/14 trada do contorno 132. Colocadas operacionalmente incluem-se posições onde o termostato 137 pode abrir e fechar a saída de refrigerante 130 e a entrada de contorno 132. Quando a temperatura de refrigerante está abaixo de uma temperatura limiar, o termostato 137 fecha a saída de refrigerante 130 e abre a entrada do contorno 132. Quando a temperatura de refrigerante está acima da temperatura limiar, o termostato 137 abre a saída de refrigerante 130 e fecha a entrada do contorno 132. Quando a temperatura de refrigerante está na ou próximo à temperatura limiar, o termostato 137 pode ter uma transição onde a saída de refrigerante 130 é parcialmente aberta e a entrada do contorno 132 é parcialmente fechada. A temperatura limiar pode ser cerca de 82°C (180°F). Outras temperaturas limiares podem ser utilizadas. O termostato 137 pode operar em resposta a outros parâmetros.

[0022] A bomba de refrigerante 108 é montada na tampa frontal 106. A bomba de refrigerante 108 pode ser uma bomba mecânica conectada para operar a partir da rotação do eixo de manivelas do motor (não mostrado). A bomba de refrigerante 108 pode ser uma bomba elétrica ou outro tipo de bomba.

[0023] A tampa frontal 106 forma o conduto de suprimento do cárter de manivelas 112 que se conecta ao lado de saída da bomba de refrigerante 108. O conduto de suprimento de cárter de manivelas 112 se conecta à entrada do cárter de manivelas 120 quando a tampa frontal 106 é conectada ao cárter de manivelas 102. A tampa frontal 106 forma uma passagem de contorno 136 que é conectada ao lado de entrada da bomba de refrigerante 108. A passagem de contorno 136 se conecta ao conduto de contorno 126 quando a tampa frontal é conectada ao cárter de manivelas 102. A tampa frontal 106 forma uma entrada de refrigerante 138 que é conectada ao lado de entrada da bomba de refrigerante 108. A entrada de refrigerante 138 pode ser coPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 13/29

10/14 nectada ao radiador. O conduto de suprimento de cárter de manivelas 112, a passagem de contorno 136 e a entrada de refrigerante 138 podem ser tubos, canos ou outros dispositivos de transporte de fluido. [0024] O resfriador EGR 110 é parte de um sistema EGR (não mostrado). O sistema EGR desvia uma porção dos gases de descarga a partir de um distribuidor de descarga (não mostrado) até um distribuidor de ar de admissão (não mostrado) no motor de combustão interna. Os gases de descarga atravessam o resfriador EGR 110 antes de penetrar no distribuidor de ar de admissão. O conduto de suprimento EGR 114 conecta o resfriador EGR 110 ao lado de saída da bomba de refrigerante 108. Um conduto de saída EGR 140 conecta o resfriador EGR 110 à câmara de refrigerante 128 formada pelo cabeçote de cilindros 104.

[0025] O motor de combustão interna pode ter um resfriador de óleo 142 conectado ao canal de refrigerante 118 no cárter de manivelas 102. O resfriador de óleo 142 pode ser um trocador de calor ou um outro dispositivo de transferência de calor que remove calor do sistema hidráulico (não mostrado). Um conduto do resfriador de óleo 144 conecta o resfriador de óleo 142 ao lado de entrada da bomba de refrigerante 108.

[0026] O cárter de manivelas 102, o cabeçote de cilindros 104 e a tampa frontal 106 podem ser feitos de ferro, aço, outros metais, uma cerâmica, uma combinação deles e materiais similares. Os condutos EGR 114 e 140, o conduto de entrada do radiador 134 e o conduto do refrigerador de óleo 144 podem ser tubos, canos, ou similares, e podem ser feitos de metal, de um material elastomérico, de uma combinação deles, ou de materiais similares.

[0027] Durante a operação do motor, a bomba de refrigerante 108 circula refrigerante através do sistema de refrigeração 100. O escoamento de refrigerante está representado pelas setas na Figura 1. OuPetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 14/29

11/14 tros escoamentos de refrigerante podem ser utilizados.

[0028] A bomba de refrigerante 108 recebe refrigerante a partir da câmara de refrigerante 128 formada pelo cabeçote de cilindros 104. O refrigerante escoa a partir da câmara de refrigerante 128 através do radiador e/ou do contorno do radiador até a bomba de refrigerante 108. O termostato 137 direciona o escoamento de refrigerante a partir da câmara de refrigerante 128 através da saída de refrigerante 130 até o radiador e/ou através da entrada do contorno 132 até o contorno do radiador. Quando a temperatura do refrigerante está abaixo da temperatura limiar, o termostato 137 direciona o refrigerante através do contorno do radiador. Quando a temperatura de refrigerante está acima da temperatura limiar, o termostato 137 direciona o refrigerante através do radiador. Quando a temperatura de refrigerante está na ou próximo à temperatura limiar, o termostato 137 pode direcionar o refrigerante através de ambos, do radiador e do contorno do radiador.

[0029] O refrigerante pode escoar a partir da câmara de refrigerante 128 através da entrada do contorno 132 para o interior do contorno do radiador -- do conduto de contorno 126 e a passagem do contorno 136. Outros contornos do radiador podem ser utilizados, inclusive aqueles externos ao cárter de manivelas. O refrigerante escoa através do conduto de contorno 126 através da passagem de contorno 136 e para o interior do lado de entrada da bomba de refrigerante 108. A temperatura do refrigerante do contorno através da entrada de contorno 132 pode ser até cerca da temperatura limiar do termostato 137. [0030] O refrigerante pode escoar a partir da câmara de refrigerante 128 através da saída de refrigerante 130 e tubo de entrada do radiador 134 até o radiador. A temperatura de saída do refrigerante através da saída de refrigerante 130 pode ser até cerca de 113°C (235°F). Outras temperaturas de saída de refrigerante podem ser utilizadas. A partir do radiador, o refrigerante escoa através da entrada de refrigePetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 15/29

12/14 rante 138 até o lado de entrada da bomba de refrigerante 108. A temperatura de entrada de refrigerante através do radiador pode ser cerca de 100°C (212°F). Outras temperaturas de entrada de refrigerante podem ser utilizadas.

[0031] A bomba de refrigerante 108 fornece refrigerante para as conexões paralelas, para o cárter de manivelas 102 e o resfriador EGR 110, o conduto de suprimento do cárter de manivelas 112, o conduto de suprimento do resfriador EGR 114, respectivamente. A bomba de refrigerante 108 fornece refrigerante essencialmente à mesma temperatura básica de refrigerante e essencialmente ao mesmo tempo para cada uma das conexões paralelas. A temperatura base de refrigerante a partir da bomba de refrigerante 108 pode ser até cerca de 101°C (213°F). Outras temperaturas base de refrigerante podem ser utilizadas. O refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante 108 através do conduto de suprimento de cárter de manivelas 112 e entrada de cárter de manivelas 120 para o interior do canal de refrigerante 118 formado pelo cárter de manivelas 102. A partir do canal de refrigerante 118 refrigerante escoa através das saídas do cárter de manivelas 124 para o interior da câmara de refrigerante 128 formada pelo cabeçote de cilindros 104. O refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante 108 através do conduto de suprimento de resfriador EGR 114 até o resfriador EGR 110. A partir do resfriador EGR 110, o refrigerante escoa através da saída de resfriador EGR 140 até a câmara de refrigerante 128.

[0032] Refrigerante escoa a partir do canal de refrigerante 118 através do resfriador de óleo 142 e conduto de resfriador de óleo 144 até o lado de entrada da bomba de refrigerante 108. O resfriador de óleo 142 pode elevar a temperatura do refrigerante por cerca de 2 graus. O resfriador de óleo 142 pode ter uma temperatura de entrada de refrigerante de cerca de 101°C (214°F) e uma temperatura de saída

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 16/29

13/14 de refrigerante de cerca de 103°C (218°F). O resfriador de óleo 142 pode ter outras temperaturas de entrada e saída. O refrigerante de saída a partir do resfriador de óleo 142 se mistura com o refrigerante de entrada a partir da entrada de refrigerante 138 antes de atravessar a bomba de refrigerante 108. A relação do refrigerante de saída para o refrigerante de entrada pode ser cerca de 1:10. O refrigerante de saída pode elevar a temperatura do refrigerante de entrada até cerca de 1 grau. Outras relações e elevações de temperatura podem ser utilizadas.

[0033] A Figura 2 é um fluxograma de um método de resfriar um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR). Refrigerante é circulado através de um cárter de manivelas, um resfriador EGR e outros componentes de motor, como discutido anteriormente. O refrigerante remove calor do motor. No bloco 201, refrigerante escoa a partir de uma bomba de refrigerante através de conexões paralelas até o cárter de manivelas e o resfriador EGR. Conexões paralelas incluem trajetos separados e não seqüenciais onde refrigerante escoa essencialmente ao mesmo tempo e essencialmente na mesma temperatura. No bloco 203, refrigerante circula através do resfriador EGR até o cabeçote de cilindros. No bloco 205, refrigerante circula através do cárter de manivelas até o cabeçote de cilindros. No bloco 207, refrigerante circula a partir do cárter de manivelas através de um outro componente de motor até a bomba de refrigerante. O componente de motor pode ser um resfriador de óleo ou outro dispositivo de troca de calor. No bloco 209, refrigerante retorna a partir do cabeçote de cilindros até a bomba de refrigerante. O refrigerante pode retornar para a bomba de refrigerante através de um contorno de radiador quando a temperatura de refrigerante está abaixo de uma temperatura limiar. O refrigerante pode retornar para a bomba de refrigerante através de um radiador quando a temperatura de refrigerante está

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 17/29

14/14 acima de uma temperatura limiar. O refrigerante pode retornar para a bomba de refrigerante através do radiador, do contorno do radiador ou de ambos, quando a temperatura de refrigerante é cerca da temperatura limiar. O refrigerante continua a circulação através do motor.

[0034] Embora diversas modalidades da invenção tenham sido descritas, será evidente àqueles versados na técnica que outras modalidades e implementações são possíveis dentro do escopo da invenção. Conseqüentemente, a invenção não deve ser restringida exceto à luz das reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de refrigeração (100) para um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR) caracterizado pelo fato de que compreende uma bomba de refrigerante (108) que tem conexões paralelas para um cárter de manivelas (102) e um resfriador EGR (110), onde refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante (108) através do cárter de manivelas (102) até um cabeçote de cilindros (104), onde refrigerante circula a partir da bomba de refrigerante (108) através do resfriador EGR (110) até o cabeçote de cilindros (104), e onde refrigerante retorna para a bomba de refrigerante (108) a partir do cabeçote de cilindros (104).
2. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

um conduto de suprimento de refrigerante conectado entre uma câmara de refrigerante (128) formada pelo cárter de manivelas (102) e um lado de saída da bomba de refrigerante (108); e um conduto de suprimento de refrigerante EGR (114) conectado entre o resfriador EGR (110) e o lado de saída da bomba de refrigerante (108); e onde refrigerante escoa a partir da bomba de refrigerante (108) através do conduto de suprimento de refrigerante e o conduto de suprimento de refrigerante EGR ao mesmo tempo e à mesma temperatura.
3. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

onde o cárter de manivelas (102) forma um canal de refrigerante (118);

onde o cabeçote de cilindros (104) forma uma câmara de refrigerante (128); e onde a câmara de refrigerante (128) se conecta ao canal de

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 19/29

2/4 refrigerante (118) e ao resfriador EGR (110).
4. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cabeçote de cilindros (104) forma uma saída de refrigerante (130) e uma entrada de contorno (132) e onde o refrigerante retorna para a bomba de refrigerante (108) através de no mínimo um dentre a saída de refrigerante (130) e a entrada de contorno (132).
5. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

onde a saída de refrigerante (130) se conecta a um tubo de entrada de radiador (134);

onde a entrada de contorno (132) se conecta a um conduto de contorno (126) formado pelo cárter de manivelas (102);

onde o conduto de contorno (126) se conecta a uma passagem de contorno (136) formada por uma tampa frontal (106); e onde a passagem de contorno (136) se conecta à bomba de refrigerante (108).
6. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um outro componente de motor conectado ao cárter de manivelas (102) e à bomba de refrigerante (108), onde refrigerante escoa a partir do cárter de manivelas (102) através do componente de motor até a bomba de refrigerante (108).
7. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um termostato (137) colocado operacionalmente entre a saída de refrigerante (130) e a entrada de contorno (132).
8. Sistema de refrigeração (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

um resfriador de óleo (142) conectado ao canal de refrigePetição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 20/29

3/4 rante (118) e a um lado de entrada da bomba de refrigerante (108), onde refrigerante escoa a partir do canal de refrigerante (118) através do resfriador de óleo (142) até a bomba de refrigerante (108).
9. Método de refrigerar um motor de combustão interna com recirculação de gás de descarga (EGR), caracterizado pelo fato de que compreende:

bombear refrigerante através de conexões paralelas para um cárter de manivelas (102) e um resfriador EGR (110);

circular refrigerante através do resfriador EGR (110); e circular refrigerante através do cárter de manivelas (102).
10. Método de refrigerar um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

circular refrigerante através do resfriador EGR (110) até um cabeçote de cilindros (104); e circular refrigerante através do resfriador de cárter de manivelas (102) até o cabeçote de cilindros (104).
11. Método de refrigerar um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende retornar refrigerante a partir do cabeçote de cilindros (104) até a bomba de refrigerante (108).
12. Método de refrigerar um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende retornar refrigerante através de no mínimo um dentre um radiador e um conduto de contorno (126).
13. Método de refrigerar um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende circular refrigerante a partir do cárter de manivelas (102) através de um outro componente de motor.
14. Método de refrigerar um motor de combustão interna de

Petição 870190022697, de 08/03/2019, pág. 21/29

4/4 acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende circular refrigerante a partir do cárter de manivelas (102) através de um resfriador de óleo (142) até a bomba de refrigerante (108).