BRPI0709556A2

BRPI0709556A2 - trocador de calor para um veìculo motor

Info

Publication number: BRPI0709556A2
Application number: BRPI0709556-2A
Authority: BR
Inventors: Peter Geskes; Bernd Gruenenwald; Woldgang Knoedler; Jens Ruckweid
Original assignee: Behr Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2011-07-19
Also published as: CN101400959A; US8544454B2; WO2007104580A3; JP2009529621A; KR20080108545A; US20090090486A1; EP1999423B1; WO2007104580A2; EP1999423A2; CN101400959B

Abstract

<B>TROCADOR DE CALOR PARA UM VEìCULO MOTOR.<D> A invenção refere-se a um trocador de calor para um veículo motor compreendendo um primeiro percurso de fluxo (1) com vários condutos de fluxo (6) para condução de um fluido a ser arrefecido, uma região de deflexão (13) situada a jusante do primeiro percurso de fluxo (1) e um segundo percurso de fluxo (2), situado a jusante da região de deflexão (13). De acordo com a invenção, os condutos de fluxo (6) do primeiro percurso de fluxo (1) continuam na região de deflexão (13) e o segundo percurso de fluxo (2) como condutos de fluxo separados contínuos (6). A invenção também se refere a um conduto de fluxo (41, 41', 61, 61', 71, 71', 81, 81', 91, 91') para um trocador de calor (30, 40) para trocar calor entre um primeiro fluido (31) e um segundo fluido (33), compreendendo: uma carcaça de conduto (63, 63', 73, 73', 83, 83', 93, 93') com um interior (67) que é circundada por uma face interior (65) da carcaça de conduto; e um número de suportes (69, 79, 79', 89, 89', 99) que estão localizados no interior (67) na face interna (65) da carcaça de conduto. O conduto de fluxo (1) tem uma seção transversal correndo transversalmente a um eixo de conduto de fluxo (94) e projetado para conduzir o primeiro fluido (31) no interior (67). O alvo da invenção é garantir uma transferência melhorada de calor com simultaneamente uma queda de pressão aceitável, enquanto que reduz o risco de bloqueio. Para conseguir isto, um diâmetro hidráulico, definido como o quádruplo da relação entre a área de superfície da seção transversal e uma circunferência que pode ser molhada pelo fluido, se situa dentro de uma faixa de 1,5 mm a 6 mm. A invenção descreve um trocador de calor (30, 40) que tem um bloco contendo um número de condutos de fluxo (41, 41', 61, 61', 71, 71', 81, 81', 91, 91') deste tipo, que são atravessados pelo primeiro fluido (31) e são fluidicamente conectados a uma conexão de fluido. A invenção também se refere a um sistema de ar de carga, um sistema de re-circulação de gás de exaustão e ao uso do dito trocador de calor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TROCADORDE CALOR PARA UM VEÍCULO MOTOR".

A presente invenção refere-se, em uma primeira variante, a umtrocador de calor para um veículo motor, conforme pelo preâmbulo da reivin-dicação 1.

Em uma segunda variante, a invenção também se refere a umduto dè fluxo para um trocador de calor para uma troca de calor entre umprimeiro fluido e um segundo fluido, que tem: uma carcaça de duto que temum espaço interno o qual é circundado por um lado interno de carcaça deduto; várias almas dispostas no espaço interno do lado interno de carcaçade duto, cujo duto de fluxo tem uma seção transversal, a qual é projetadapara condução do primeiro fluido no espaço interno e a qual pode ser atra-vessada pelo fluxo, transversalmente com respeito ao eixo geométrico deduto de fluxo. A invenção também se refere a um trocador de calor para uma troca de calor entre um primeiro fluido e um segundo fluido, que tem: umbloco para a separação e a guia de troca de calor dos primeiro e segundofluidos, e uma conexão de fluido para o primeiro fluido; cujo bloco tem umalojamento com uma câmara a qual pode ser atravessada pelo segundo flui-do e um elemento de fechamento de bloco para a separação preferencial- mente estanque a fluido da câmara e da conexão de fluido. A invenção tam-bém se refere a um sistema de recirculação de gás de exaustão, para umsistema de suprimento de ar de carga e para um uso do trocador de calor.

Na construção de trocadores de calor para veículos motores,demandas crescentes estão sendo feitas quanto à potência do trocador para um espaço de instalação limitado. No caso em particular do arrefecimento degás de exaustão para fins de recirculação para um motor de combustão in-terna, também é necessário aqui suplantar grandes diferenças de temperatu-ra.

É o objetivo da invenção de acordo com a primeira variante es-pecificar um trocador de calor para um veículo motor o qual tem uma altapotência de trocador para um espaço de instalação limitado, com uma pro-dução efetiva em termos de custos.O duto de fluxo especificado na introdução para uso em um tro-cador de calor é conhecido a partir da DE 37 316 69 A1 da requerente.

Os trocadores de calor do tipo especificado na introdução têm atarefa de arrefecimento de um primeiro fluido quente por meio de um segun-do fluido relativamente frio, de modo que o primeiro fluido, em particular umgás de exaustão ou uma mistura de gás de exaustão - ar ou ar de cargapossa ser misturada ao ar de admissão para um motor de combustão inter-na, por exemplo, de um motor. O segundo fluido pode ser um agente de ar-refecimento, por exemplo, um agente de arrefecimento líquido ou gasoso oude líquido - gás misturados, o qual pode ser extraído, a qualquer taxa nocaso de um agente de arrefecimento líquido, a partir do circuito de arrefeci-mento do motor de combustão interna. É fundamentalmente buscado, demodo a se aumentar a eficiência termodinâmica, que o arrefecimento ocorraa um nível de temperatura tão baixo quanto possível. É conhecido que oconceito de recirculação de gás de exaustão arrefecido ou ar de carga arre-fecido possa servir para a redução de poluentes, em particular óxidos denitrogênio, no gás de exaustão.

Com respeito especificamente às demandas dos motores con-temporâneos, é possível por meio de arrefecedores de recirculação de gásde exaustão se adequar às demandas cada vez mais crescentes de purifica-ção de gás de exaustão. Pelo arrefecimento do gás de exaustão e pelo novosuprimento do gás de exaustão arrefecido, a temperatura de combustão nomotor é diminuída e leva a emissões reduzidas de NOx. Demandas crescen-tes de redução de poluente resultam no desenvolvimento adicional de con-ceitos de arrefecedor conhecidos e na proposta de novos conceitos de arre-fecedor.

Um duto de fluxo em um trocador de calor de tipo conhecido po-de ser produzido a partir de um material de aço ou de aço de grau alto. Aqui,a resistência à corrosão de aço e de materiais de aço de alto grau foi prova-da em particular.

Também foi descoberto que dutos de fluxo compostos por alu-mínio ou à base de um material de alumínio podem ser produzidos de umamaneira muito efetiva em termos de custos.

De modo a melhorar suficientemente uma troca de calor em umduto de fluxo, um duto de fluxo geralmente é adaptado, conforme explicadona introdução, com várias almas dispostas no espaço interno do lado internode carcaça de duto. O número de almas pode contribuir fundamentalmentepara um aumento na troca de calor. Contudo, se um número excessivo dealmas for usado, o risco de bloqueio por partículas de fuligem, as quais es-tão contidas, por exemplo, no gás de exaustão, aumenta consideravelmente.Foi descoberto que, quando regiões de passagem excessivamente estreitas, as quais são definidas substancialmente pela seção transversal a qual podeser atravessada por um fluxo, são providas no duto de fluxo, um duto de flu-xo se torna contaminado de forma comparativamente rápida e, no pior caso,pode se tornar parcialmente bloqueado. Este processo, bem como medidasadicionais para aumento de uma troca de calor, também aumentam de forma adversa a perda de pressão gerada em um duto de fluxo, o que é indesejá-vel no contexto de conceitos modernos de trocador de calor.

Além do projeto de um duto de fluxo mostrado na DE 37 316 69A1 com uma carcaça de duto extrudada, há outros tipos de projeto, confor-me mostrado, por exemplo, a partir de DE 10 225 812 C1, G 94 065 59.4,DE 36 153 00 C2 e DE 202 05 200 U1. Contudo, dutos de fluxo especifica-dos nos referidos documentos são pretendidos e projetados para uma apli-cação em particular. Por exemplo, a Patente U.S. Nq 5.184.672 mostra umduto de fluxo para um trocador de calor na forma de um condensador, o qualé adaptado com tubos planos através dos quais um agente de arrefecimentolíquido flui. A Patente U.S. Ns 3.486.489 mostra um arrefecedor a óleo o qualé adaptado com tubos chatos através dos quais o óleo a ser arrefecido flui.O US 2005/0061488A1 mostra um trocador de calor o qual é projetado paraarrefecimento de óleo e cujos dutos de fluxo são projetados para a conduçãodo óleo a ser arrefecido. A seção transversal, a qual pode ser atravessadapor fluxo, dos dutos de fluxo descritos ali é projetada especificamente paraser atravessada por óleo. Em US 2005/0061488A1, a seção transversal aqual pode ser atravessada por fluxo é caracterizada por uma relação de po-tência entre 3,9 e 8,5, a qual é definida como uma relação de uma periferiamolhada em mm para uma área de seção transversal atravessável do tubode metal em mm2.

Esses dutos de fluxo os quais são projetados para a condução de fluidos líquidos não são adequados para uso em um trocador de calor dotipo especificado na introdução. O trocador de calor do tipo especificado naintrodução é projetado em particular como um trocador de calor de gás deexaustão e/ou como um trocador de calor de ar de carga. Neste caso, o pri-meiro fluido é gasoso ou um vapor, quer dizer, por exemplo, um gás de e-xaustão ou uma mistura de gás de exaustão / ar ou ar de carga. Neste caso,o segundo fluido é um agente de arrefecimento, em particular um agente dearrefecimento líquido ou gasoso ou de líquido - gás misturados. Com respei-to aos problemas explicados acima, é desejável realizar um conceito de pro-jeto melhorado para um duto de fluxo.

A segunda variante da invenção se dirige a isto; é o objetivo dasegunda variante especificar um duto de fluxo o qual tem uma troca de calormelhorada. Mais ainda, é buscado em particular que uma perda de pressãoaceitável possa ser obtida e, em particular, que um risco de bloqueio sejareduzido. Também é um objetivo da invenção especificar um conceito vanta-joso para uma troca de calor e um sistema de recirculação de gás de exaus-tão e um sistema de suprimento de ar de carga e um uso vantajoso do tro-cador de calor.

O objetivo é obtido de acordo com a invenção, para o trocadorde calor especificado na introdução de acordo com a primeira variante, pormeio dos recursos de caracterização da reivindicação 1. Por meio do projetocontínuo dos dutos de fluxo, os quais são separados uns dos outros, é pos-sível construir um trocador de calor assim denominado de fluxo em U, o qualassegura uma boa troca de calor entre o fluido conduzido dentro dos dutosde fluxo e o exterior dos dutos de fluxo, mesmo em sua região de deflexão, em contraste com os projetos conhecidos prévios. Mais ainda, uma troca decalor do referido tipo pode ser produzida de uma maneira efetiva em termosde custos e simples.Em uma modalidade preferida, o fluido é um gás de exaustão deum motor de combustão interna do veículo motor. O objetivo em particularde arrefecimento de gás de exaustão geralmente muito quente pode ser ob-tido de forma particularmente efetiva por meio de um trocador de calor deacordo com a invenção, uma vez que o referido trocador de calor tem umapotência de trocador de calor muito alta para um dado espaço de instalação.

Além disso, os dutos de fluxo guiados continuamente separados na regiãode deflexão podem ser, em contraste com soluções conhecidas da técnicaanterior, termicamente isolados de forma particularmente efetiva com respei-to às partes circundantes do veículo, por exemplo, por meio de um alojamen-to externo de condução de agente de arrefecimento. Alternativamente, o flui-do do trocador de calor de acordo com a invenção, contudo, também podeser ar de carga de um motor de combustão interna do veículo motor ou, ain-da, óleo de lubrificação de um circuito de óleo de lubrificação do veículo mo·tor, ou algum outro fluido a ser arrefecido do veículo motor.

Para a obtenção de um projeto simples, os dutos de fluxo sãopreferencialmente fixados no lado de extremidade a um elemento de base,com ambas as extremidades, em cada caso, dos dutos de fluxo contínuos seabrindo para fora no elemento de base.

Um arrefecimento particularmente efetivo do fluido pode ser ob-tido pelo fato de os dutos de fluxo serem dispostos em um alojamento o qualpode ser atravessado por um agente de arrefecimento líquido em particular.Aqui, o alojamento vantajosamente tem um fluxo de entrada e um fluxo desaída para o agente de arrefecimento, com um dos dois, o fluxo de entradaou o fluxo de saída, sendo disposto nas vizinhanças da região de deflexãodos dutos de fluxo, em particular nas vizinhanças de um vértice da região dedeflexão. Desta forma, é possível de uma maneira simples obter um fluxo dearrefecimento tão completo e uniforme em torno de todos os dutos de fluxoquanto possível. Para melhoria adicional do fluxo em torno dos referidos du-tos de fluxo, um elemento de guia para guia do agente de arrefecimento pre-ferencialmente pode ser disposto no alojamento. Os elementos de guia doreferido tipo podem dirigir o fluxo para certas regiões e/ou podem gerar tur-bulência no agente de arrefecimento.

Também é preferível que meios de suporte para manutençãodos dutos de fluxo sejam dispostos no alojamento, de modo a se limitaremas amplitudes de vibração dos dutos de fluxo e desse modo evitar que fissu-ras se formem, mesmo no caso de vibrações intensas. Devido ao fato de osmeios de suporte estarem situados em um alojamento em um agente de ar-refecimento líquido, os referidos meios de suporte também podem ser com-postos por um material termicamente não exigente, tal como plástico, demodo a se economizarem custos.

Geralmente é provido, de modo a se economizarem custos deprodução, que o alojamento seja composto substancialmente por um plástico.

Para redução dos custos de produção e para a realização deformatos complexos de seção transversal de uma maneira simples, um dutode fluxo vantajosamente é formado como um perfil extrudado. Aqui, pelomenos dois dutos de fluxo são providos de forma particularmente vantajosaem um perfil extrudado, com o perfil extrudado tendo uma parede externa,em torno da qual um agente de arrefecimento flui, e uma parede interna aqual separa os dutos de fluxo uns dos outros. Desta forma, é possível deuma maneira efetiva em termos de custos e confiável funcionalmente proveruma grande área de contato entre o fluido e o material de troca de calor doduto de fluxo. Aqui, a parede externa de forma particularmente preferíveltem, na seção transversal, um perfil pelo menos parcialmente arredondadopara fins de melhor capacidade de flexão. Por meio da referida conformação,é possível prover um perfil extrudado inicialmente extrudado de forma linear,em uma etapa de produção adicional, com uma região de deflexão suficien-temente curvada firmemente, a qual usualmente é formada como uma peçaflexionada a 1809. De forma alternativa ou adicional, é possível que a paredeinterna, pelo menos em um estado não-flexionado do perfil extrudado, tenhauma espessura a qual varia por seu comprimento, com uma região fina emparticular sendo atribuída a um raio de curvatura pequeno. Da mesma forma,é possível deste modo melhorar a capacidade de flexão do feixe de dutos defluxo. Esses projetos complexos de um formato de seção transversal nãoenvolvem qualquer despesa em particular especificamente quando se usamperfis extrudados. Aqui, a espessura idealmente aumenta para fora a partirde 0,2 ... 1,5 mm por 1,2 to 2 vezes.

Uma pluralidade de perfis extrudados é provida em geral prefe-rencialmente de modo a se garantir uma troca efetiva de calor entre o agentede arrefecimento e os dutos de fluxo.

O perfil extrudado vantajosamente é composto por uma liga àbase de alumínio. O alumínio tem uma resistência à corrosão extremamenteboa e pode ser extrudado de uma maneira efetiva em termos de custos empraticamente quaisquer formatos de seção transversal desejados. Quandoum arrefecimento suficiente é provido, o alumínio pode ser usado, por todosos meios, na construção de trocadores de calor de gás de exaustão.

Em um projeto de detalhe preferido, um dos dutos de fluxo é umduto de fluxo externo e um outro dos dutos de fluxo é um duto de fluxo inter^no, com o duto de fluxo interno tendo um raio de deflexão menor do que oduto de fluxo externo na região de deflexão. Aqui, o duto de fluxo interno deforma particularmente preferível tem uma espessura de parede maior do queo duto de fluxo externo, de modo que, em geral, o peso e a quantidade dematerial sejam otimizados com respeito às demandas mecânicas durante aprodução do trocador de calor e, em particular, durante a flexão dos dutos defluxo.

Para melhoria da potência de trocador para um dado tamanhode instalação, meios de geração de turbulência são providos, vantajosamen-te, em pelo menos um dos dutos de fluxo. Os meios de geração de turbulên-cia de forma particularmente preferível variam por um curso do duto de fluxo,com uma resistência a fluxo em particular crescente no curso do duto de flu-xo. Isto permite uma sintonia fina da potência de trocador, levando-se emconsideração que a diferença de temperatura entre o fluido e o agente dearrefecimento circundante diminui no curso do percurso de fluxo, de modoque uma adaptação ótima da potência de trocador por comprimento unitáriodomínio de difusão unidade de freio seja positivamente associada a umavariação na resistência a fluxo ou na proporção da turbulência gerada nofluxo de fluido. Uma adaptação como essa pode consistir mesmo na provi-são de meios de geração de turbulência diferentes na região do primeiropercurso de fluxo em relação à região do segundo percurso de fluxo e/ou naregião de deflexão.

Em uma modalidade alternativa, um duto de fluxo tem duas se-ções retas de um tubo, com uma peça de flexão sendo conectada as duasseções retas na região de deflexão. Dependendo do tipo e do material dosdutos de fluxo, é possível simplificar a produção desta forma.

Os dutos de fluxo preferencialmente em geral têm um revesti-mento de inibição de corrosão. Esses revestimentos são expedientes emparticular no caso de o trocador de calor ser projetado como um trocador decalor de gás de exaustão, de modo a se estender a vida em serviço do tro-cador de calor.

Mais ainda, pelo menos um duto de fluxo do primeiro percursode fluxo pode se apoiar de forma adjacente contra um duto de fluxo do se-gundo percurso de fluxo na região de deflexão, com a região de deflexãosendo projetada como um elemento em separado, o qual é colocado nasextremidades dos dois dutos de fluxo, de modo a conectá-los. Para dutos defluxo internos em particular, com uma região de deflexão correspondente-mente pequena, isto oferece uma solução de economia de espaço com es-pessuras de parede relativamente pequenas simultaneamente. Mais ainda, oespaçamento entre dutos de fluxo, os quais são adjacentes uns aos outrosna região de conexão, pode ser projetado, desta forma, para ser particular-mente pequeno, o que leva em geral a um projeto pequeno do trocador decalor.

Em uma modalidade preferida, em pelo menos um dos dutos defluxo, pelo menos em um estado não-flexionado, uma parede interna em re-lação a uma flexão na região de deflexão tem uma espessura de paredemenor do que uma parede externa em relação à flexão. Desta forma, é pos-sível obter um raio de curvatura particularmente apertado na região de defle-xão. As espessuras de parede da região de flexão externa preferencialmentesão iguais a de 1,2 a 2 vezes, mas pelo menos de 1,5 vez, aqueles da regiãode parede interna na flexão. Aqui, a espessura de parede no raio de curvatu-ra interno deve estar preferencialmente na região de 0,42 mm, de modo ide-al em aproximadamente 1 mm.

Em um outro projeto preferido, um primeiro duto de fluxo contí-nuo corre em um primeiro plano, com um segundo duto de fluxo contínuointerceptando o plano em particular na região de deflexão. Aqui, o primeiroduto de fluxo e o segundo duto de fluxo têm um comprimento diferente emparticular. É possível por meio desta medida reduzir, também, um espaçointermediário vazio, o qual não contribui para a potência do trocador, entredutos de fluxo adjacentes, de modo que o tamanho de instalação seja redu-zido em geral para uma dada potência de trocador.

O objetivo é obtido de acordo com a invenção, para um trocadorde calor conforme pelo preâmbulo da reivindicação 27, por meio dos recur-sos de caracterização da reivindicação 27. O uso de perfis extrudados paraa formação de dutos de fluxo muito geralmente permite uma produção efeti-va em termos de custos onde, como resultado do grande grau de liberdadena conformação de seção transversal de perfis extrudados, é possível deuma maneira simples prover dutos de fluxo com uma boa troca de calor en-tre um fluido a ser arrefecido e um agente de arrefecimento externo. Estasvantagens fundamentalmente também se aplicam a trocadores de calor deprojeto reto ou de algum outro projeto além do projeto de fluxo em U.

O objetivo relativo ao duto de fluxo é obtido por meio de um dutode fluxo do tipo especificado na introdução, no qual é provido, de acordocom a invenção, um diâmetro hidráulico, definido como quatro vezes a rela-ção da área da seção transversal a qual pode ser atravessada por fluxo parauma periferia molhada pelo primeiro fluido, o qual está em uma faixa entre1,5 mm e 6 mm.

A invenção é com base na consideração que, em um duto defluxo de acordo com o conceito da invenção, uma certa faixa com respeitoao diâmetro hidráulico não deve ser excedida ou subutilizada. A invençãoreconheceu que, no caso do diâmetro hidráulico sendo selecionado, por e-xemplo, para ser grande demais, uma passagem para o primeiro fluido, emparticular um gás de exaustão ou uma mistura de gás de exaustão / ar ou arde carga, é devidamente grande o bastante para evitar problemas de blo-queio ou problemas significativos de contaminação, ou, se apropriado, paramanter a perda de pressão baixa. Contudo, no caso de um diâmetro hidráu-lico ser selecionado para ser grande demais, uma troca de calor é reduzida.No caso inverso de um diâmetro hidráulico ser selecionado para ser peque-no demais, é devidamente possível que um duto de fluxo inicialmente prove-ja uma troca de calor suficiente. Nesse caso, contudo, uma passagem naseção transversal pode ser atravessada por um fluxo o qual é selecionadopara ser pequeno demais se tornará contaminada de forma comparativa-mente rápida, e, no pior caso, tornar-se-á bloqueada, mas a qualquer taxaleva a uma perda de pressão aumentada, durante uma operação. Isto entãolevaria a uma diminuição considerável na potência de trocador de calor deum trocador de calor. Mais ainda, uma perda de pressão aumentará despro-porcionalmente no caso de partes de um duto de fluxo se tornarem excessi-vamente contaminadas ou mesmo bloqueadas.

De acordo com o conceito da invenção, a faixa de um diâmetrohidráulico de acordo com a invenção provou ser superior a conceitos conhe-cidos. Um duto de fluxo de acordo com o conceito da invenção torna possí-vel prover uma troca de calor suficiente em um trocador de calor e, não obs-tante, garantir uma perda de pressão aceitável com um risco simultanea-mente reduzido de bloqueio.

Em particular, também foi provado em um duto de fluxo de acor-do com o conceito de um refinamento particularmente preferido da invençãoque o referido duto de fluxo tem um nível aumentado de resistência à corro-são, considerando-se a carcaça de duto extrudada. Também é possível pro-ver uma proteção adicional contra corrosão em um duto de fluxo produzidodesta forma ou de alguma outra forma. O duto de fluxo de acordo com oconceito da invenção permite uma solução melhorada para um trocador decalor com respeito à potência do trocador de calor, à perda de pressão e àcontaminação e simultaneamente um uso com economia de custo de mate-riais comparativamente resistentes à corrosão, em particular materiais dealumínio extrudado.

Refinamentos vantajosos da invenção podem ser acumulados apartir das sub-reivindicações e especificam, em detalhes, as possibilidadesvantajosas para a realização do conceito explicado acima no contexto doproblema estabelecido e com respeito a vantagens adicionais.

Um diâmetro hidráulico em uma faixa entre 2 mm e 5 mm provouser particularmente preferível para a realização do conceito da invenção. Otamanho da referida faixa realiza de forma particularmente vantajosa - con-forme explicado em detalhes com base na figura 5, na figura 6, na figura 7 ena figura 8 - um comprometimento entre a tendência a realizar uma troca decalor tão efetiva quanto possível em um duto de fluxo, e a tendência, poroutro lado, a reduzir uma perda de pressão, ou realizar uma perda de pres-são aceitável, enquanto se provê, não obstante, uma troca de calor efetiva.Nesse sentido, um diâmetro hidráulico na faixa entre 3 mm e 3,4 mm, emparticular entre 3,1 mm e 3,3 mm, provou ser mais particularmente preferí-vel. Com respeito em particular à última faixa de um diâmetro hidráulico en-tre 3,1 mm e 3,3 mm, foi descoberto que um diâmetro hidráulico de aproxi-madamente 3,2 mm é particularmente expediente. Embora fundamentalmen-te não seja possível na faixa desejada impedir uma contaminação do duto defluxo, em particular do tubo de trocador de calor, testes mostraram, contudo,que, na referida faixa, uma contaminação do duto de fluxo se estabiliza, deforma tal que uma diminuição na potência também seja mantida em um nívelcomparativamente baixo. Embora seja esperado que, nas faixas do diâmetrohidráulico fora das faixas especificadas acima, um duto de fluxo se tornecrescentemente contaminado por quanto mais tempo ele for operado, é as-sumido que, nas faixas preferidas de um diâmetro hidráulico, conforme es-pecificado acima, de dimensões comprovadas, uma perda de pressão seestabiliza em um nível comparativamente baixo. Uma potência de trocadorde calor possível subótima de um trocador de calor não é reduzida mais comuma operação continuada do trocador de calor. Em faixas de um diâmetrohidráulico fora daquelas declaradas acima, contudo, um aumento despropor-cional na perda de pressão e, finalmente, no pior caso, um bloqueio do dutode fluxo, ocorrem durante uma operação continuada do duto de fluxo.

Um duto de fluxo de acordo com o conceito da invenção vanta-josamente pode ser usado no contexto de uma recirculação de gás de e-xaustão à alta pressão, conforme explicado em mais detalhes com referên-cia à figura 1.2, e também no contexto de recirculação de gás de exaustão àbaixa pressão, conforme explicado em mais detalhes com referência à figura2.2. Mais ainda, uma aplicação para arrefecimento de ar de carga também épossível. Em todos os campos de aplicação, em particular naqueles declara-dos ou em outros, um aumento no número de almas para melhoria da trocade calor é evitado, de acordo com o conceito da invenção, em virtude do di-âmetro hidráulico ser selecionado em uma faixa entre 1,5 mm e 6 mm. Con-tudo, foi descoberto em testes que uma seleção ótima em uma faixa para umdiâmetro hidráulico pode ser diferente para uma recirculação de gás de e-xaustão à baixa pressão, uma recirculação de gás de exaustão à alta pres-são ou um arrefecimento de ar de carga. No caso de recirculação de gás deexaustão à alta pressão, conforme foi provado, o aumento em uma perda depressão e também o risco aumentado de bloqueio ou uma contaminaçãosignificativa de um duto de fluxo com partículas de fuligem ou similares sãorelativamente críticos. Para um trocador de calor à alta pressão, uma faixade um diâmetro hidráulico entre 2,5 mm e 4 mm, em particular entre 2,8 mme 3,8 mm, provou ser particularmente vantajoso.

Em um conceito de recirculação de gás de exaustão à baixapressão, o aumento na perda de pressão provou ser particularmente crítico,uma vez que a referida perda de pressão preferencialmente deve ser manti-da particularmente baixa no contexto de uma aplicação de baixa pressão.Para um trocador de calor à baixa pressão, uma faixa de um diâmetro hi-dráulico entre 2 mm e 3,5 mm, em particular entre 2,5 mm e 3,5 mm, provouser particularmente vantajosa.

Provou ser particularmente vantajoso, em particular de modo ase aumentar um nível de resistência à corrosão, selecionar uma relação deuma espessura de alma e uma espessura de carcaça de duto para seremmenores do que um valor de 1,0. Em outras palavras, para se aumentar onível de resistência à corrosão, é vantajoso prover a carcaça de duto comuma espessura de parede maior do que uma alma. Isto é vantajoso em par-ticular com respeito ao projeto de um duto de fluxo no qual pelo menos umacarcaça de duto é produzida com base em um material de alumínio.

Mais ainda, provou ser fundamentalmente relevante otimizaruma espessura de carcaça de duto de forma tal a primeiramente garantir umnível suficiente de resistência à corrosão, em particular no caso de um dutode fluxo com base em um material de alumínio e, em segundo lugar, proverum número suficiente de dutos de fluxo no espaço de instalação disponívelde um trocador de calor. Um espaço de instalação para um trocador de calorem um motor usualmente é comparativamente limitado, de modo que caifundamentalmente no escopo de um melhoramento prover tantos dutos defluxo em um trocador de calor quanto possível, e, portanto, projetar uma es-pessura de carcaça de duto para não ser excessivamente espessa. De a-cordo com um refinamento particularmente preferido da invenção, uma rela-ção do diâmetro hidráulico e de uma espessura de carcaça de duto em umafaixa entre 0,8 e 8 provou ser particularmente expediente em particular emum duto de fluxo, com base em um material de alumínio, em particular emum duto de fluxo no qual pelo menos a carcaça de duto é baseada em ummaterial de alumínio. Também é vantajosa uma faixa entre 1,2 e 6, em parti-cular uma faixa entre 1,4 e 6, com respeito ao projeto da espessura de car-caça de duto (exigência de espaço de instalação, resistência à corrosão) edo diâmetro hidráulico (troca de calor, perda de pressão).

O conceito da invenção e/ou um ou mais dos refinamentos es-pecificados acima individualmente ou em combinação, provou ser particu-larmente vantajoso para dimensões de um duto de fluxo as quais realizamuma relação de periferia molhada pelo primeiro fluido e uma periferia externado duto de fluxo em uma faixa entre 0,1 e 0,5. Os testes realizados nessesentido mostraram que, na faixa das dimensões especificadas, o comporta-mento de um duto de fluxo é particularmente vantajoso com respeito ao pro-blema explicado acima.Um duto de fluxo de acordo com o conceito da invenção podeser fundamentalmente realizado de várias formas, em particular como umperfil extrudado. Com respeito aos aspectos de produção e ao problema es-pecificado acima, um duto de fluxo no qual uma alma é uma alma plena emuma seção transversal de tubo é disposta em uma extremidade e na outraextremidade no lado interno de carcaça de duto. Em particular, uma seçãotransversal de tubo pode ter apenas almas plenas. Uma alma plena é guiadavantajosamente de forma contínua, sem aberturas, entre um primeiro ladointerno de carcaça de duto e um segundo lado interno de carcaça de duto.Conforme é explicado a título de exemplo com base nas figuras 9A.2 e 9B.2,é possível desta forma realizar um duto de fluxo com um diâmetro hidráulicoconforme o conceito da invenção.

Mais ainda, um duto de fluxo provou ser vantajoso, no qual umaalma como uma alma parcial na seção transversal de tubo é disposta ape-nas em uma extremidade do lado interno de carcaça de duto e na outra ex-tremidade se projeta livremente para o espaço interno. Conforme explicado atítulo de exemplo com base na figura 10A.2 e na figura 10B.2 e também nafigura 11A.2 e na figura 11B.2, é possível de forma particularmente vantajo-sa por meio de um duto de fluxo extrudado realizar um diâmetro hidráulicoconforme pelo conceito da invenção.

Foi provado vantajosamente que duas almas parciais são dis-postas com lados de extremidade opostos na outra extremidade. Alternati-vamente, ou em combinação com o arranjo especificado acima de almasparciais, é possível que duas almas parciais sejam dispostas com lados deextremidade os quais são lateralmente deslocados com respeito um ao outrona outra extremidade. É preferível que uma alma parcial e uma alma plenasejam dispostas alternadamente adjacentes uma à outra.

Provou ser particularmente vantajoso que dimensões e arranjosdas almas parciais sejam dispostos conforme se segue. De acordo com umrefinamento particularmente preferido, uma relação de um espaçamento en-tre duas almas parciais, as quais são em particular opostas uma à outra e/oudeslocadas com respeito umas às outras, a uma altura da seção transversalde tubo está em uma faixa abaixo de 0,8, em particular em uma faixa entre0,3 e 0,7. Uma relação de um espaçamento de uma primeira alma parcialaté uma alma plena a um espaçamento de uma segunda alma parcial até aalma plena preferencialmente está em uma faixa entre 0,5 e 0,9, em particu-lar em uma faixa entre 0,6 e 0,8.

A carcaça de duto, preferencialmente o duto de fluxo inteiro, pre-ferencialmente é composta por um material à base de alumínio.

De forma alternativa ou adicional ou em combinação, o referidomaterial também pode ser um material à base de aço, em particular um ma-terial à base de aço de alto grau.

A carcaça de duto preferencialmente pode ser formada como umtubo, em particular como um tubo soldado e/ou um tubo soldado com soldafraca ou um tubo extrudado. Um duto de fluxo pode ser produzido, por e-xemplo, a partir de uma tira de metal em folha que é conformada para formarum tubo e que é então soldada ou soldada com solda fraca longitudinalmen-te. Mais ainda, um duto de fluxo também pode ser formado por discos ouplacas, os quais são conectados uns aos outros. Em particular, pelo menosa carcaça de duto, em particular o duto de fluxo inteiro, é formada como umperfil extrudado.

No caso de um duto de fluxo extrudado com base em um mate-rial de alumínio, foi provado que suas propriedades de resistência à- corrosãosão comparativamente boas. Isto é atribuído, entre outras coisas, a uma es-trutura de grão comparativamente pequena resultante da extrusão, e umasuperfície comparativamente lisa. Isto tem o resultado de mesmo condensa-dos de gás de exaustão ácidos serem opostos por um nível suficiente deresistência à corrosão para as demandas dos conceitos modernos de troca-dor de calor.

De acordo com um primeiro refinamento particularmente preferi-do da invenção, pelo menos uma alma das várias almas, preferencialmentetodas as almas, é uma alma a qual é extrudada com a carcaça de duto.

De acordo com um segundo refinamento particularmente prefe-rido da invenção, pelo menos uma alma das várias almas, preferencialmentetodas as almas, é uma alma a qual é produzida separadamente da carcaçade duto e a qual é conectada ao lado interno de duto. Uma alma preferenci-almente é formada ainda integralmente e/ou moldada e/ou conformada. Istoprovou ser particularmente expediente, de modo a se tomarem medidas adi-cionais em uma alma extrudada para a afixação de elementos de conduçãode fluxo ou de elementos de geração de turbulência. Uma alma preferenci-almente é disposta de modo a correr paralela a um eixo geométrico de dutode fluxo. Contudo, fundamentalmente também é possível gerar, durante umprocesso de extrusão, almas as quais correm de uma forma corrugada aolongo do eixo geométrico de duto de fluxo. Primariamente com respeito àconfiguração de um processo de extrusão, provou ser expediente projetaruma alma para ser contínua ao longo de um eixo geométrico de duto de fluxo.

Com respeito em particular ao segundo refinamento da inven-ção, é possível que uma alma seja inserida, em particular empurrada para acarcaça de duto - por exemplo, conforme mostrado na DE 37 316 69 A1.

Uma alma de acordo com o segundo refinamento preferencial-mente é conectada de forma coesiva ao lado interno de duto. Em particular,provou ser vantajoso soldar com solda fraca, soldar e/ou ligar de forma ade-siva a alma ao lado interno de duto. Uma alma produzida separadamente dacarcaça de duto, de acordo com o segundo refinamento, pode ser usinada,puncionada e/ou laminada.

No contexto de um refinamento particularmente preferido da in-venção - em particular com respeito a um refinamento no qual pelo menos acarcaça de duto, preferencialmente o duto de fluxo inteiro, é produzida combase em um material de alumínio - é possível prover pelo menos uma almae/ou a carcaça de duto, preferencialmente o lado interno de carcaça de duto,com um arranjo de prevenção de corrosão. Um arranjo de prevenção de cor-rosão pode ser provido de forma particularmente vantajosa na forma de umrevestimento de zinco e/ou uma laca.

A carcaça de duto fundamentalmente pode ser formada para serde qualquer formato adequado desejado. A carcaça de duto é formada deforma particularmente preferida da maneira de um tubo, preferencialmenteum tubo extrudado. Os tubos planos em particular provaram ser expedientesem projetos modernos de trocador de calor. Uma carcaça de duto na formade um tubo formado por dois discos os quais são unidos um ao outro tam-bém é adequada. Uma seção transversal de tubo pode ser fundamentalmen-te selecionada para ser de um de numerosos formatos possíveis - uma se-ção transversal de tubo retangular, oval ou semi-oval provou ser particular-mente vantajosa.

De acordo com o segundo refinamento da invenção, uma almapode ser formada como parte de um perfil com uma seção transversal corru-gada, em particular corrugada de forma retangular ou corrugada de formatrapezoidal. A formação de perfis do referido tipo é particularmente simples etambém provou ser particularmente vantajosa com respeito ao aumento datroca de calor.

De acordo com o segundo refinamento da invenção, preferenci-almente é possível que vários perfis os quais são corrugados na seçãotransversal sejam dispostos em série ao longo de um eixo geométrico deduto de fluxo - isto é explicado, por exemplo, com referência à figura 12A.2,à figura 12B.2 e também à figura 13A.2, à figura 13B.2.

Uma alma pode ter fundamentalmente elementos de conduçãode fluxo e/ou elementos de turbulência de uma variedade de tipos, onde oprojeto e a seleção de elementos do referido tipo podem ser realizados deacordo com a finalidade desejada e o uso do duto de fluxo. Particularmentevantajoso é um elemento de condução de fluxo e/ou um elemento de turbu-lência selecionado a partir do grupo que consiste em: várias interrupçõese/ou aberturas ao longo de um eixo geométrico de duto de fluxo, em particu-lar como porções puncionadas, convexidades, tais como guelras ou simila-res; várias corrugações, preferencialmente na direção de fluxo; várias aber-turas de alma, as quais são deslocadas umas em relação às outras na dire-ção de fluxo, de modo a formarem uma aleta de alma. As possibilidades deexemplo são explicadas com referência à figura 14A.2, à figura 14B.2.

Em um refinamento particularmente preferido de acordo com oconceito da invenção, um número de 2 a 20, em particular de 5 a 15, em par-ticular de 7 a 12, em particular de 8 a 11, em particular 9 almas são dispos-tas adjacentes umas às outras, de modo a serem distribuídas por uma seçãotransversal de tubo.

Com respeito ao trocador de calor, o objetivo é obtido pela in-venção de acordo com a segunda variante por meio de um trocador de calordo tipo especificado na introdução, no qual é provido de acordo com a in-venção que o bloco tenha um número de dutos de fluxo de acordo com oconceito da invenção, cujos dutos de fluxo podem ser atravessados peloprimeiro fluido, e com a conexão de fluido sendo conectada em termos defluxo aos dutos de fluxo. O alojamento preferencialmente mantém os dutosde fluxo.

Um duto de fluxo de acordo com o conceito da invenção vanta-josamente pode ser usado em um trocador de calor da primeira variante dainvenção e também em um trocador de calor da segunda variante da inven-ção.

O elemento de fechamento de bloco preferencialmente é na for-ma de uma base com uma ou com uma pluralidade de aberturas de passa-gem para os dutos de fluxo.

Preferencialmente é possível que em cada caso um elemento defechamento, de bloco em separado de lado de entrada e de lado de saída,com respeito ao primeiro fluido, seja provido. Este é o caso em particular emum trocador de calor do assim denominado projeto de fluxo em I. Aqui, umprimeiro fluido é suprido para o trocador de calor em um primeiro lado e édescarregado em um segundo lado.

De forma adicional ou alternativa, um elemento de fechamentode bloco pode ter uma região de entrada e uma região de saída para o pri-meiro fluido. Isto se refere em particular a um trocador de calor de um assimdenominado projeto de fluxo em U, no qual o primeiro fluido é suprido em umprimeiro lado e é descarregado no mesmo lado na direção oposta.

Uma conexão de fluido preferencialmente pode ser formada damaneira de um difusor, em particular um difusor de entrada e/ou um difusorde saída.

A invenção também envolve um sistema de recirculação de gásde exaustão para um motor de combustão interna, que tem uma linha derecirculação de gás de exaustão, um compressor e, de acordo com a inven-ção, um trocador de calor de acordo com o conceito da invenção na formade um trocador de calor de gás de exaustão, em particular um arrefecedorde gás de exaustão.

Em termos da recirculação de gás de exaustão, uma distinçãofundamental é feita entre uma recirculação à alta pressão, conforme é expli-cado em mais detalhes a título de exemplo com referência à figura 1.2, euma recirculação à baixa pressão, conforme é explicado em mais detalhes atítulo de exemplo com referência à figura 2.2. No caso de recirculação à altapressão, um trocador de calor de gás de exaustão é disposto em um lado dealta pressão, quer dizer um lado de saída de um motor de combustão inter-na. No caso de uma recirculação à baixa pressão, um trocador de calor degás de exaustão é disposto em um lado de baixa pressão de um motor decombustão interna, quer dizer, é disposto a montante em particular em umlado de entrada de um motor de combustão interna. Com respeito a estaspossibilidades, uma referência é feita primariamente à configuração possíveldiferente especificada acima de um diâmetro hidráulico especificamente paraestas possibilidades.

A invenção também envolve um sistema de suprimento de ar decarga para um motor de combustão interna, que tem uma linha de admissãode ar de carga, um filtro de ar, um compressor e, de acordo com a invenção,um trocador de calor de acordo com o conceito da invenção na forma de umtrocador de calor de ar de carga, em particular um arrefecedor de ar de carga.

A invenção também envolve um uso do trocador de calor de a-cordo com o conceito da invenção para um motor de combustão interna, emparticular um motor a diesel, de um veículo motor, em particular de um veí-culo utilitário ou de um veículo de passageiros.

A invenção também envolve um uso do trocador de calor de a-cordo com o conceito da invenção para um motor de combustão interna, emparticular um motor de ignição por centelha, de um veículo motor, em parti-cular de um veículo de passageiros ou de um veículo utilitário.

A aplicação do conceito da invenção a um trocador de calor dedois estágios provou ser particularmente preferível. O segundo fluido podeser fundamentalmente um agente de arrefecimento líquido ou um agente dearrefecimento gasoso ou de líquido - gás misturados. Em uma aplicaçãopreferida, o conceito da invenção pode ser realizado em um trocador de ca-lor de dois estágios o qual é arrefecido no primeiro estágio por meio de umagente de arrefecimento líquido e no segundo estágio por meio de um agen-te de arrefecimento gasoso ou aeriforme. Um duto de fluxo de acordo com oconceito da invenção pode ser usado unicamente no primeiro estágio do tro-cador de calor ou unicamente no segundo estágio do trocador de calor ouem ambos os estágios do trocador de calor, e pode ser adaptado com res-peito às condições de pressão e temperatura características dos estágios.

As modalidades de exemplo da invenção são explicadas, agora,abaixo, com base nos desenhos. Pretende-se que o referido desenho ilustreas modalidades de exemplo não necessariamente em escala; o desenho émostrado, de fato, em uma forma esquematizada e/ou ligeiramente distorci-da, quando apropriado para explanação. Com respeito aos aperfeiçoamen-tos do ensinamento, os quais podem ser diretamente acumulados a partirdos desenhos, uma referência é feita à técnica anterior relevante. Aqui, épara ser levado em consideração que várias modificações e mudanças rela-tivas ao formato e aos detalhes de uma modalidade podem ser realizadas,sem que se desvie da idéia geral da invenção. Os recursos da invençãomostrados na descrição acima, nos desenhos e nas reivindicações podemser essenciais individualmente e também em combinação com o refinamentoda invenção. Mais ainda, o escopo da invenção também engloba todas ascombinações de pelo menos dois dos recursos mostrados na descrição, nosdesenhos e/ou nas reivindicações. A idéia geral da invenção não está restri-ta ao formato preciso ou aos detalhes da modalidade preferida mostrada edescrita abaixo ou restrita a um assunto o qual seria restrito em relação aoassunto reivindicado nas reivindicações. Quando faixas dimensionais sãoespecificadas, também se pretende que os valores os quais caem nos limi-tes especificados sejam mostrados como valores de limite e usáveis e rei-vindicáveis de qualquer maneira desejada.

Outras vantagens e recursos podem ser acumulados a partir demodalidades de exemplo descritas abaixo e a partir das reivindicações de-pendentes.

Uma pluralidade de modalidades de exemplo preferidas de umtrocador de calor de acordo com a invenção, de acordo com as primeira esegunda variantes, é descrita abaixo e explicada em mais detalhes com ba-se nos desenhos em apenso, onde os recursos das primeira e segunda vari-antes podem ser combinados com e complementarem uns aos outros dequalquer maneira desejada.

Primeira variante:

Figura 1.1 é uma ilustração tridimensional esquemática geral de umtrocador de calor de fluxo em U,Figura 2.1 mostra uma vista plana esquemática de uma primeira moda-lidade de exemplo de um trocador de calor de acordo com ainvenção,

Figura 3.1 mostra uma vista plana esquemática de uma modificação dotrocador de calor da figura 2.1,Figura 4.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma segundamodalidade de exemplo de um trocador de calor de acordocom a invenção,

Figura 5.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma terceiramodalidade de exemplo de um trocador de calor,

Figura 6.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma quartamodalidade de exemplo de um trocador de calor,

Figura 7.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma quintamodalidade de exemplo de um trocador de calor,

Figura 8.1 mostra uma vista plana esquemática de uma modificaçãovantajosa do trocador de calor da figura 2.1,Figura 9.1 mostra uma vista em corte esquemática através de um tro-cador de calor plenamente montado, conforme a figura 1.1,

Figura 10.1 mostra uma ilustração tridimensional de uma sexta modali-dade de exemplo de um trocador de calor de acordo com ainvenção,

Figura 11.1 mostra uma vista plana do trocador de calor da figura 10.1com um alojamento externo omitido,

Figura 12.1 mostra uma vista detalhada de uma modificação do trocadorde calor da figura 10.1,

Figura 13.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma sétimamodalidade de exemplo de um trocador de calor de acordocom a invenção,

Figura 14.1 mostra uma vista plana de lado de conexão de uma oitavamodalidade de exemplo de um trocador de calor de acordocom a invenção.

Segunda variante:

Nos desenhos:

Figura 1.2 mostra um sistema de recirculação de gás de exaustão paraum motor de combustão interna com uma recirculação à altapressão, de acordo com uma modalidade particularmentepreferida,

Figura 2.2 mostra um sistema de recirculação de gás de exaustão paraum motor de combustão interna com uma recirculação à bai-xa pressão, de acordo com uma outra modalidade particu-Iarmente preferida,

Figura 3.2 mostra um trocador de calor de projeto de fluxo em I, de a-cordo com uma modalidade particularmente preferida,

Figura 4.2 mostra um trocador de calor de projeto de fluxo em U, deacordo com uma modalidade particularmente preferida,

Figura 5.2 mostra uma ilustração, com base em medições e cálculos,da seleção preferida de um diâmetro hidráulico com respeitoa uma troca de calor melhorada em um trocador de calor,Figura 6.2 mostra uma ilustração, com base em medições e cálculos,da seleção preferida de um diâmetro hidráulico com respeitoa uma perda de pressão reduzida até a maior extensão pos-sível ou uma perda de pressão aceitável,

Figura 7.2 mostra uma verificação, com base em medições, de umafaixa preferida de um diâmetro hidráulico, em que uma esta-bilização de uma perda de pressão em um certo nível é paraser esperada, mesmo com uma duração de operação pro-gressiva do duto de fluxo,

Figura 8.2 mostra uma ilustração, com base em medições e cálculos,da seleção preferida de um diâmetro hidráulico com respeitoà relação da periferia molhada pelo primeiro fluido e uma pe-riferia externa do duto de fluxo,

Figura 9A.2;

Figura 9B.1 mostram duas modificações de uma modalidade preferida deuma seção transversal através de um duto de fluxo que temuma carcaça de duto extrudada e tendo almas extrudadascom a carcaça de duto,

Figura 10A.2;

Figura 10B.2 mostram duas modificações de uma outra modalidade comona figura 9A.2 e na figura 9B.2, com almas parciais,

Figura 11 A.2;

Figura 11 B.2 mostram duas modificações de uma outra modalidade comona figura 9A.2 e na figura 9B.2, com almas parciais,

Figura 12A.2;

Figura 12B.2 mostram uma vista em seção transversal e uma vista planade uma modalidade na qual as almas são produzidas sepa-radamente da carcaça de duto e as quais são conectadas aolado interno de carcaça de duto,

Figura 13A.2;

Figura 13B.2 mostram uma modificação da modalidade na figura 12A.2 ena figura 12B.2,Figura 14A.2 mostram uma modificação da modalidade na figura 12A.2 ena figura 12B.2, com guelras como elementos de conduçãode fluxo,

Figura 14B.2 mostram uma modificação da modalidade na figura 13A.2 ena figura 13B.2, com guelras como elementos de conduçãode fluxo.

A figura 1.1 mostra de uma forma esquemática um trocador decalor de projeto de fluxo em U para arrefecimento de gás de exaustão recir-culado de um motor a diesel de veículo motor. O trocador de calor esquemá-tico conforme na figura 1 pode corresponder à técnica anterior e tambémpode se conformar à invenção. Um primeiro percurso de fluxo 1 e um se-gundo percurso de fluxo 2 correm paralelos e adjacentes um ao outro dentrode um alojamento 3. O alojamento 3 é atravessado, por meio de duas cone-xões 4, 5, por um agente de arrefecimento líquido o qual é ramificado de umcircuito de arrefecimento principal do motor a diesel. Os percursos de fluxo1, 2 compreendem, em cada caso, uma pluralidade de dutos de fluxo 6, 7, osquais são formados no presente caso como tubos planos de seção transver-sal retangular. A seção transversal fundamentalmente também pode ter al-gum outro formato, por exemplo, redondo.

O agente de arrefecimento líquido flui em torno de cada um dostubos 6, 7 dentro do alojamento 3. Uma região de conexão 8 é disposta emum lado de conexão dianteiro do alojamento 3 e é conectada e ele por meiode soldagem; a referida região de conexão 8 é ilustrada separadamente doalojamento 3 na figura 1.1, por clareza. A região de conexão 8 tem uma pri-meira conexão para suprimento de gás de exaustão de um motor a diesel doveículo motor, e uma segunda conexão 10 para descarga do gás de exaus-tão arrefecido. É provido na região de conexão 8 um elemento de posicio-namento 11,o qual pode ser ajustado por meio de um eixo rotativo 12. Emuma primeira posição do elemento de posicionamento 11, conforme na figu-ra 1.1, o gás de exaustão é conduzido a partir da primeira conexão 9 para oprimeiro percurso de fluxo 1, onde o referido gás de exaustão é inicialmentesubmetido a um primeiro arrefecimento. Após fluir através do primeiro per-curso de fluxo 1, o gás de exaustão passa para uma região de deflexão 13, aqual é disposta no lado de extremidade do alojamento 3.

Na técnica anterior, a região de deflexão é formada como umaparte de alojamento oca na qual o fluxo de gás de exaustão é defletido em180s, após o que entra no segundo percurso de fluxo 2; na técnica anterior,os dutos de fluxo 6, 7 são tubos retos separados, os quais são comumentemantidos em seus dois lados de extremidade em cada caso em uma peçade base. O fluido a partir dos dutos de fluxo individuais assim é fundido naregião de deflexão 13, e praticamente nenhuma troca de calor entre o gás deexaustão e o agente de arrefecimento ocorre na região de deflexão.

O gás de exaustão flui através do segundo percurso de fluxo 2na direção oposta ao primeiro percurso de fluxo 1, com o referido gás deexaustão sendo submetido a um arrefecimento adicional. Quando ele deixao segundo percurso de fluxo 2, o gás de exaustão passa para a região deconexão 8 de novo, onde ele é conduzido para a segunda conexão 10, nocaso de o elemento de posicionamento 11 estar na posição mostrada nafigura 1. Em uma outra posição (não ilustrada) do elemento de posiciona-mento 11,o gás de exaustão é impedido de fluir através dos percursos defluxo 1, 2 e é conduzido diretamente a partir da primeira conexão 9 para asegunda conexão 10. Aqui, o referido gás de exaustão não sofre um arrefe-cimento significativo, de modo que este modo de. operação é primariamenteatribuído a certas condições de operação, tal como, por exemplo, uma fasede funcionamento de aquecimento do motor de combustão interna ("opera-ção de by-pass").

Na primeira modalidade de exemplo de acordo com a invenção,conforme na figura 2.1, os dutos de fluxo 6 são formados como tubos contí-nuos, os quais começam na região de entrada do primeiro percurso de fluxo1, são flexionados a 1809 na região de deflexão 13 com raios de curvaturadiferentes, em cada caso, e, após passarem através do segundo percursode fluxo, terminam na região de saída. Cada um dos dutos de fluxo 6, por-tanto, tem apenas duas extremidades, uma extremidade de lado de entradae uma extremidade de lado de saída. Ambas as extremidades em cada casosão mantidas em um único elemento de base 14 e são soldadas ali de umaforma estanque a gás.

Desta forma, não apenas os custos de produção são poupadosconsiderando-se a produção mais simples, mas uma confiabilidade funcionalaumentada e uma quantidade menor de sucata é gerada, considerando-se onúmero menor de pontos de solda. Mais ainda, a região de deflexão 13 ati-vamente contribui para o arrefecimento do gás de exaustão, uma vez que ogás de exaustão interage mesmo na região de deflexão com o agente dearrefecimento fluindo em torno dos dutos de fluxo 6.

Na modificação conforme na figura 3.1, os dutos de fluxo nãosão originalmente formados em uma peça, mas, ao invés disso, compreen-dem, em cada caso, uma primeira seção de duto de fluxo reta 6 do primeiropercurso de fluxo 1, uma peça de flexão 13a, a qual é flexionada até 180e ea qual é atribuída à região de deflexão 13, e uma segunda seção reta 7, aqual é atribuída ao segundo percurso de fluxo 2. Os referidos elementos in-dividuais de um respectivo duto de fluxo são soldados uns aos outros deuma forma estanque a gás, no decorrer da produção. Desta forma, é possí-vel melhorar a confiabilidade operacional e os custos de produção, uma vezque as demandas nos dutos de fluxo e seus materiais de parede e espessu-ras na região das seções retas são diferentes daqueles na região das peçasde flexão 13a.

Na segunda modalidade de exemplo, conforme na figura 4.1, otrocador de calor compreende em cada caso dois perfis extrudados flexiona-dos em formato de Ü 15 compostos por alumínio, com um perfil extrudadointerno tendo um raio de curvatura menor do que um perfil extrudado exter-no. Cada um dos perfis extrudados 15 compreende quatro dutos de fluxo 6,os quais são separados um do outro por paredes internas 15a e do agentede arrefecimento por uma parede externa 15b. O elemento de base 14 noqual os perfis extrudados 15 são mantidos, soldados de uma forma estanquea gás, com suas extremidades é formado em geral como um flange o qualtem uma ranhura 17 para manutenção de um selo e furos 18 para uma co-nexão roscada para uma outra região de conexão 8.Em uma terceira modalidade de exemplo, conforme na figura

v 5.1, em contraste com a segunda modalidade de exemplo, os dutos de fluxo6 são formados não como perfis extrudados, mas, ao invés disso, como tu-bos compostos por aço de grau alto. Os referidos tubos têm em suas pare-des externas relevos de geração de turbulência 6a, os quais podem ser for-mados como ondulações ou pequenas asas, como são conhecidas por si. Asreferidas formações constituem meios de geração de turbulência os quaisservem para melhoria da troca de calor com o gás de exaustão. No presenteexemplo, os meios de geração de turbulência 6a são formados em cada ca-so identicamente no primeiro percurso de fluxo 1 e no segundo percurso defluxo 2. As referidas formações preferencialmente também podem ser dife-rentes, de modo a se ter permissão para aumentar o arrefecimento do fluidono decorrer do duto de fluxo.

Na quarta modalidade de exemplo, conforme na figura 6.1, osdutos de fluxo 6 são compostos, da mesma forma, por tubos chatos de açode grau alto, conforme conhecido por si, a partir da técnica anterior. Paramelhoria da potência de trocador de calor, inserções corrugadas 19 são em-purradas para os dutos de fluxo 6 e soldadas ali. É possível aqui tambémque as inserções tenham formações diferentes, em particular densidades dealeta diferentes, no lado de entrada e no lado de saída, de modo a se terpermissão para a queda de temperatura do gás de exaustão ao longo dosdutos de fluxo.

Na quinta modalidade de exemplo, conforme na figura 7.1, osdutos de fluxo 6 são formados como tubos com uma seção transversal circu-lar. É possível que inserções de turbulência (não ilustradas) ou inserçõespara a geração de rodamoinhos sejam providas nos referidos tubos, de mo-do a se melhorar a potência de trocador.

A figura 8 mostra uma modificação da modalidade da figura 1.1,com detalhes melhorados adicionais. Aqui, o alojamento 3 é ilustrado sepa-radamente do elemento de base 14 com seus dutos de fluxo 6. Um elementode guia 20 para guiar o agente de arrefecimento é provido no exterior dosdutos de fluxo 6 e dentro do alojamento 3. O referido elemento de guia 20corre transversalmente com respeito aos dutos de fluxo 6 e tem, em sua re-gião externa próxima da parede de alojamento 20a, uma barreira para o a -gente de arrefecimento. Um fluxo mais uniforme e mais bem distribuído deagente de arrefecimento em torno dos dutos de fluxo 6 é obtido desta forma.

As duas conexões 4, 5 para o agente de arrefecimento são ilustradas comocírculos sólidos na parte de alojamento 3. Em uma modalidade alternativacom uma adaptação correspondente de formato e arranjo dos meios de guia20, as conexões também podem ser posicionadas diferentemente, por e-xemplo, como os círculos tracejados. Os meios de guia 20 também podemservir simultaneamente como um meio de suporte para suporte dos dutos defluxo 6, de modo a se protegerem os últimos de amplitudes de vibração ex-cessivas.

A figura 9.1 mostra uma ilustração em corte plenamente monta-da do trocador de calor, conforme na figura 1. Pode ser visto claramente a-qui que uma temperatura alta poderia apenas ser transmitida para o aloja-mento 3 na região de uma conexão roscada do alojamento 3 com o elemen-to de base 14 e para uma região de conexão 8, o referido alojamento 3 deoutra forma estando em contato apenas com o agente de arrefecimento lí-quido. Com um projeto correspondente, em particular por meio de selos eespaçadores adequados 21, portanto, é possível que o alojamento 3 tam-bém seja produzido a partir de um plástico, apesar das altas temperaturas-do gás de exaustão.

Na sexta modalidade de exemplo, conforme na figura 10.1 e nafigura 11.1, o trocador de calor compreende um total de quarenta e oito du-tos de fluxo separados 6. Os referidos dutos de fluxo 6 são distribuídos entreoito perfis extrudados 15, os quais são flexionados em um formato de U e osquais têm em cada caso seis dutos de fluxo 6, os quais são separados unsdos outros. Em cada caso, dois perfis extrudados 15 correm adjacentes unsaos outros com o mesmo raio de curvatura da região de deflexão, de modoque um total de quatro perfis extrudados, os quais diferem em termos dosraios de curvatura diferentes, estejam presentes, cujos perfis extrudados sãoaninhados um dentro do outro (veja também a vista plana da figura 11.1).Cada um dos perfis extrudados 15 tem uma parede externa 15a, a qual, naseção transversal, tem dois lados longos e dois lados curtos paralelos, osquais são flexionados no formato de um semicírculo. Aqui, os lados longossão perpendiculares ao plano no qual o perfil extrudado 15 corre. Como re-sultado da referida conformação, uma flexão dos perfis extrudados, mesmocom raios de curvatura pequenos nas regiões de deflexão 13, é permitida.Conforme o desenho em escala da figura 10 mostra, as paredes externas doperfil extrudado 15 são consideravelmente mais espessas do que as pare-des internas 15b as quais separam os seis dutos de fluxo uns dos outros. Osperfis extrudados são compostos por uma liga de alumínio. A espessura daparede externa é de aproximadamente 1,5 mm. As paredes internas ou al-mas de separação 15b em um perfil extrudado têm uma espessura de apro-ximadamente 0,5 mm. A seção transversal de um perfil extrudado em cadacaso é de aproximadamente 20 mm de comprimento e de aproximadamente 7 mm de lado, quando os tubos estiverem dispostos em duas fileiras na dire-ção transversal. Os tubos, contudo, também podem ser projetados para se-rem ligeiramente mais largos ou mais estreitos em ambas as direções, porexemplo, de 22 χ 6,5 mm ou de 22 χ 7,5 mm.

Em sistemas de tubo de fileira única, os tubos preferencialmentedevem ser selecionados para terem de 30 a 60 mm de largura, de modo ide-al na faixa de 40 a 50 mm.

Uma das conexões 4, 5 do alojamento 3 preferencialmente éprovida em uma extremidade de alojamento nas vizinhanças do elemento debase 14. A outra conexão 4, 5 para o agente de arrefecimento é dispostanas vizinhanças da região de deflexão 13 em um plano de simetria entre osdois percursos de fluxo 1, 2 na região de um vértice da região de deflexão13. Desta forma, é assegurado usando-se um meio simples que um fluxosuficiente do agente de arrefecimento líquido em torno dos dutos de fluxo 6ocorra na região de deflexão 13 também. O circuito de arrefecimento do tro-cador de calor está em contato no presente caso com um circuito de arrefe-cimento principal do motor de combustão interna.

A modificação conforme na figura 12.1 mostra a seção transver-sal através de um perfil extrudado o qual ainda não foi flexionado. Aqui, con-forme pode ser visto, uma das paredes externas longas 16 tem uma espes-sura menor do que a outra das paredes externas longas 17. A parede exter-na mais espessa 17 é disposta no exterior em relação à flexão na região dedeflexão, e a parede mais fina 17 é disposta no interior. No decorrer do pro-cesso de flexão, as espessuras de parede são combinadas umas com asoutras, considerando-se o comprimento circunferencial externo mais longo.

A modalidade de exemplo conforme na figura 1.1 é de projetosimilar àquele da figura 7.1. Em contraste com a modalidade conforme nafigura 7.1, nem todos os dutos de fluxo correm adjacentes uns aos outros emparalelo, mas, ao invés disso, alguns dutos, no seu perfil, interceptam planosnos quais outros dutos correm. Isto é indicado pelas linhas tracejadas. Umprimeiro duto de fluxo 18 do primeiro percurso de fluxo 1 é conectado na re-gião de deflexão 13 a um primeiro duto de fluxo 19 do segundo percurso defluxo 2. O referido duto corre em um plano o qual é diagonal com respeito aodesenho. Um segundo duto de fluxo 20 do primeiro percurso de fluxo 1 éconectado a um segundo duto de fluxo 21 do segundo percurso de fluxo 2. Oreferido duto 20, 21 intercepta, com sua região de deflexão, o referido planodo primeiro duto. De modo que os dutos contínuos 18, 19 possam se esten-der diante do outro duto contínuo 20, 21, os dutos são projetados para se-rem de comprimento diferente. Uma região de deflexão, portanto, está situa-da na frente da outra região de deflexão perpendicularmente ao plano dedesenho da figura 13.1.

Desta forma, é possível para dados raios de curvatura mínimosnas regiões de deflexão reduzir os espaçamentos dos dutos de fluxo associ-ados na região de conexão. Em particular, um espaçamento o qual separa oprimeiro percurso de fluxo 1 do segundo percurso de fluxo 2 pode ser manti-do pequeno. Mais ainda, na modalidade de exemplo conforme na figura13.1, em contraste com a figura 7.1, meios para a geração de rodamoinhodentro dos dutos de fluxo individuais 18, 19, 20, 21 são indicados.

Uma possibilidade alternativa ou adicional para redução do ta-manho da instalação e, em particular, do espaçamento mínimo requeridopara os dutos de fluxo dos dois percursos de fluxo 1, 2 é mostrada na moda-lidade de exemplo conforme na figura 14.1. Aqui, os dutos de fluxo externos22, 23 são formados como tubos contínuos, por exemplo, perfis extrudados,os quais são flexionados na região de deflexão. Para o duto de fluxo interno24, o raio de curvatura requerido seria pequeno demais. O referido duto defluxo interno 24, portanto, compreende dois tubos separados 24a, 24b, osquais são atribuídos em cada caso a um dos percursos de fluxo 1, 2, e osquais se abrem para fora correspondentemente de forma adjacente com umespaçamento pequeno na região de conexão. Os dutos 24a, 24b são flexio-nados com um ligeiro formato em S no seu perfil, de modo que suas paredesexternas entrem em contato com as regiões de deflexão 13, com as referi-das paredes de duto sendo soldadas de forma vedante umas às outras naregião de contato. Para se completar a região de deflexão, um tampão flexi-onado 25 como um elemento para conexão dos dutos 24a, 24b é colocado nas e soldado de forma vedante às extremidades de duto.

A figura 1.2 mostra um sistema de recirculação de gás de exaus-tão 10 com uma recirculação à alta pressão para um motor de combustãointerna 1, cujo motor de combustão interna 1 é formado no presente caso damaneira de um motor a diesel para um veículo motor (não ilustrado em maisdetalhes quaisquer). O motor a diesel tem uma linha de admissão 2 e umalinha de exaustão 3, com uma turbina de gás de exaustão 4 sendo dispostana linha de exaustão 3 e um compressor 5, o qual é acionado pela turbina degás de exaustão 4, que é disposto na linha de admissão 2 (um assim deno-minado turbocompressão de gás de exaustão). É disposto entre o compres-sor 5 e o trato de admissão (não ilustrado em mais detalhes quaisquer) domotor de combustão interna 1 um arrefecedor de ar de carga 6, o qual podeser arrefecido por meio de um agente de arrefecimento líquido (não ilustradoem mais detalhes quaisquer) ou, em uma outra modalidade, também alterna-tivamente por meio de ar. É provido a jusante da turbina de gás de exaustão4 um arranjo de purificação de gás de exaustão 7, o qual é concretizado co-mo um filtro de partículas e/ou um conversor catalítico de oxidação. A região3A, a qual está situada a jusante da turbina de gás de exaustão 4 e a qualtem a válvula de estrangulamento ilustrada simbolicamente, e a região 2A, aqual está situada a montante do compressor 5 da linha de admissão 2 sãoreferidos como o lado de baixa pressão. Ar fresco é succionado através daregião 2A, e gás de exaustão é descarregado para o ar fresco através daregião 3A. A seção 2B, a qual está situada a jusante do compressor 5, e aregião 3B, a qual está situada a montante da turbina de gás de exaustão 4,são referidas como o lado de alta pressão.

No presente caso, no contexto da recirculação à alta pressãoilustrada na figura 1.2, uma linha de recirculação de gás de exaustão 8 e umarrefecedor de gás de exaustão 9 na forma de um arrefecedor de gás deexaustão à alta pressão são dispostos entre as seções de linha das regiões3B e 2B. O arrefecedor de gás de exaustão à alta pressão pode ser conec-tado por meio de duas peças de conexão 9A, 9B a um circuito de agente dearrefecimento (não ilustrado em mais detalhes quaisquer) do motor de com-bustão interna 1.

O modo de operação do sistema de recirculação de gás de e-xaustão ilustrado é conforme se segue:

Ar fresco é succionado através da linha de baixa pressão da re-gião 2A, é comprimido para uma pressão aumentada - a pressão de carga -pelo compressor 5, é suprido através da linha de admissão 2 para o arrefe-cedor de ar de carga 6, é arrefecido ali para fins de. aumento da eficiência, eé suprido para o motor de combustão interna 1. Os gases de exaustão osquais deixam o motor de combustão interna acionam a turbina de gás deexaustão 4 na linha de alta pressão da região 3B, a qual, por sua vez, acionao compressor 5. A jusante da turbina de gás de exaustão, os gases dfiguraeexaustão de diesel são purificados predominantemente por meio do arranjode purificação de gás de exaustão 7 e, então, passam através da região 3Apara a atmosfera. No conceito de recirculação à alta pressão mostrado aqui,um fluxo parcial dos gases de exaustão é ramificado para fora da linha dealta pressão 3 na região 3B através da linha de recirculação de gás de e-xaustão 8, é arrefecido no arrefecedor de gás de exaustão 9 e é suprido pa-ra a linha de admissão 2 na seção de alta pressão 2B, onde os gases deexaustão recirculados são misturados com o ar de admissão fresco.

A figura 2.2 mostra uma outra modalidade de sistema de recircu-lação de gás de exaustão, de novo para um motor de combustão interna 1,na qual, aqui, as mesmas partes de símbolos de referência são usadas parapartes correspondentes à figura 1. O sistema de recirculação de gás de e-xaustão 20 ilustrado na figura 2 é um sistema de recirculação de gás de e-xaustão 20 com uma recirculação à baixa pressão. Correspondentemente,uma linha de recirculação de gás de exaustão 8' e um arrefecedor de gás deexaustão 9' na forma de um arrefecedor de gás de exaustão à baixa pressãosão dispostos entre as seções de linha de baixa pressão das regiões 3A e2A, cujo arrefecedor de gás de exaustão 9' é conectado por meio de duaspeças de conexão 9A' e 9B' a um circuito de agente de arrefecimento (nãoilustrado em mais detalhes quaisquer) do motor de combustão interna 1. Nopresente caso, a potência ou a diferença de pressão através do compressor5 é decisiva para a quantidade de gás de exaustão (fluxo em massa) a qualé recirculada através do arrefecedor de gás de exaustão 9', e, portanto, podeser aumentada consideravelmente em relação a um sistema de recirculaçãode gás de exaustão à alta pressão, ilustrado na figura 1, no lado de altapressão das regiões 3A, 3B, em que apenas a diferença de pressão entre olado de gás de exaustão de motor e o lado de admissão de motor está dis-ponível para o fluxo de alimentação.

Fundamentalmente é possível que dutos de fluxo de acordo como conceito da invenção - e, em particular, conforme descrito em mais deta-lhes com base na figura 9A.2 à figura 14B.2 - sejam usados no arrefecedorde ar de carga 6 e também no arrefecedor de gás de exaustão 9, 9'. No pre-sente caso, dutos de fluxo correspondentes são dispostos apenas no arrefe-cedor de gás de exaustão 9, 9'.

As modalidades preferidas de um arrefecedor de gás de exaus-tão 9, 9' do referido tipo são descritas em mais detalhes com referência ain-da à figura 3.2 e à figura 4.2, onde é fundamentalmente possível que sejafeito uso também de qualquer outra forma de trocador de calor não descritaem detalhes aqui. Em particular, um trocador de calor de dois estágios (nãoilustrado em mais detalhes quaisquer) pode ser usado no contexto de recir-culação à alta pressão, em particular um trocador de calor na forma de umarrefecedor de gás de exaustão, o qual é arrefecido no primeiro estágio pormeio de um agente de arrefecimento líquido e em um segundo estágio pormeio de ar.

Nos dois sistemas de recirculação de gás de exaustão 10, 20 dafigura 1.2 e da figura 2, fundamentalmente há o problema de que um aumen-to de potência poderia ser obtido por meio de um aumento considerável nonúmero de almas em um duto de fluxo de um trocador de calor 9, 9', emboraisto viesse à custa de uma perda de pressão aceitável e resultasse em umrisco aumentado de bloqueio.

Em particular, no trocador de calor na forma do arrefecedor degás de exaustão 9' ilustrado na figura 2.2, dentro do contexto de recirculaçãoà alta pressão, um aumento na densidade de alma em um duto de fluxo se-ria extremamente crítico, uma vez que a perda de pressão no sistema derecirculação de gás de exaustão 20 ilustrado na figura 2.2 deve ser mantidacomparativamente baixa. Em um arrefecedor de gás de exaustão 9' pararecirculação de gás de exaustão à baixa pressão - e também para arrefeci-mento de ar de carga - embora não haja um problema de contaminação, emcomparação com a recirculação de gás de exaustão à alta pressão, umaperda de pressão aumentada aqui, contudo, implica em um aumento compa-rativamente significativo no consumo de combustível do motor.

No arrefecedor de gás de exaustão 9 ilustrado na figura 1.2 pararecirculação de gás de exaustão à alta pressão do sistema de recirculaçãode gás de exaustão 10, o aumento no número de almas está associado auma elevação crítica em uma perda de pressão e também ao risco aumen-tado de bloqueio ou de uma contaminação significativa por partículas de fuli-gem.

A figura 3.2 mostra uma modalidade particularmente preferida deum trocador de calor 30, no presente caso de um projeto de fluxo em I, oqual pode ser usado, por exemplo, como um arrefecedor de gás de exaustão9, 9' em um sistema de recirculação de gás de exaustão 10, 20 da figura 1.2,da figura 2.2. O trocador de calor 30 é projetado no presente caso como umtrocador de calor de gás de exaustão para troca de calor entre um primeirofluido 31, na forma de um gás de exaustão, e um segundo fluido 33, na for-ma de um agente de arrefecimento líquido. O trocador de calor 30 tem umbloco 35, o qual é projetado para a separação e a guia de troca de calor dogás de exaustão e do agente de arrefecimento líquido, e o qual tem uma co-nexão de fluido (não ilustrada em mais detalhes quaisquer) para o gás deexaustão. O bloco 35 tem um alojamento 37 com uma câmara, a qual podeser atravessada pelo agente de arrefecimento líquido e a qual não é ilustra-da em mais detalhes quaisquer aqui. O agente de arrefecimento líquido 33 ésuprido e descarregado através de conexões de agente de arrefecimento 39,conforme indicado pelas direções de seta na figura 3.2. O bloco 35 tem vá-rios dutos de fluxo 41, os quais podem ser atravessados pelo gás de exaus-tão 31, com a conexão de fluido a qual não é ilustrada em mais detalhes quaisquer aqui sendo conectada aos dutos de fluxo 41. Os dutos de fluxo 41são mantidos no alojamento 37 e são dispostos em um elemento de fecha-mento de bloco 43, o qual é formado no presente caso da maneira de umflange provido com uma pluralidade de aberturas de passagem para os du-tos de fluxo 41. O elemento de fechamento de bloco 43 serve para a separa-ção estanque a fluido da câmara (não ilustrada em mais detalhes quaisquer)e da conexão de fluido (não ilustrada em mais detalhes quaisquer). Duranteuma operação, o agente de arrefecimento líquido 33 flui na câmara em tornodos dutos de fluxo 41 e, desse modo, arrefece o gás de exaustão fluindo nosdutos de fluxo 41.

Uma outra modalidade de um trocador de calor 40, de um assimdenominado projeto de fluxo em U, é ilustrada na figura 4.2, com partes i-dênticas ou funcionalmente equivalentes sendo providas com os mesmossímbolos de referência que na figura 3.2.

O trocador de calor 40, o qual é de um projeto de fluxo em U, na forma de um arrefecedor de gás de exaustão tem uma região de deflexão47, a qual é afixada ao alojamento 37 e a qual é disposta a jusante de umprimeiro percurso de fluxo 45, e um segundo percurso de fluxo 49, o qual édisposto a jusante da região de deflexão 47. Os dutos de fluxo 41' do primei-ro percurso de fluxo 45 e no segundo percurso de fluxo 49 são continuadosna região de deflexão 47 como dutos de fluxo separados contínuos 41', oque distingue o trocador de calor de gás de exaustão 40 de projeto de fluxoem U ilustrado aqui na figura 4 de trocadores de calor convencionais. Nosúltimos, é especificamente o caso de o gás de exaustão 31 de todos os du-tos de fluxo 41' ser conduzido na região de deflexão 47 sem separação.

Os dutos de fluxo 41, 41', os quais no presente caso são forma-dos da maneira de um tubo chato com três almas 51, 51' como um perfil ex-trudado com base em um material de alumínio, são descritos em mais deta-lhes com referência às outras figuras e no presente caso são ilustrados es-quematicamente.

A figura 5.2 mostra o comportamento de uma troca de calor ouum grau de troca e, portanto, o comportamento de exemplo de uma potênciade troca de calor de um trocador de calor com base em um cálculo, realizadousando-se dados de medição, para um exemplo de um trocador de calor 30,40 projetado como um arrefecedor de gás de exaustão, conforme mostradoa título de exemplo na figura 3.2 e na figura 4.2. Os dados são especificadospara condições de entrada típicas, com uma pressão de gás de exaustão naregião de 100 kPa (1 bar) tendo sido selecionada por simplicidade. Os resul-tados, contudo, também são de exemplo para outras pressões de gás deexaustão. Uma curva A mostra o comportamento de um trocador de calor noestado não-contaminado; uma curva B mostra o comportamento de um tro-cador de calor no estado contaminado. A figura 5.2 ilustra o grau de trocacomo uma função do diâmetro hidráulico. A figura 6.2 ilustra o comportamen-to de uma perda de pressão como uma função do diâmetro hidráulico.

Conforme pode ser visto com base na curva A na figura 5.2, ograu de troca / troca de calor, o qual é representativo da potência de troca-dor de calor, aumenta mais com um diâmetro hidráulico decrescente no casoem que o trocador de calor não é contaminado. Abaixo de um diâmetro hi-dráulico de 6 mm, o grau de troca está em uma faixa aceitável. Conformepode ser visto a partir da curva B na figura 5.2, o grau de troca diminui denovo abaixo de um certo diâmetro hidráulico, no caso em que o trocador decalor não está contaminado. Um limite inferior como esse de um diâmetrohidráulico é de 1,5 mm. O conceito da invenção provê, portanto, que um dutode fluxo seja caracterizado por um diâmetro hidráulico, definido como quatrovezes a relação da área da seção transversal a qual pode ser atravessadapor um fluxo para uma periferia molhada pelo primeiro fluido, o qual está emuma faixa entre 1,5 mm e 6 mm. O mesmo é predefinido pela perda de pres-são ilustrada em mais detalhes na figura 6.2, a qual passa em uma faixa a-ceitável abaixo de um diâmetro hidráulico de 6 mm, mas não é mais aceitá-vel abaixo de um diâmetro hidráulico de 1,5 mm. Mais ainda, pode ser vistoa partir das regiões hachuradas diferentemente da figura 5.2 e da figura 6,2que um diâmetro hidráulico preferencialmente deve ficar em uma faixa entre2 mm e 5 mm. Conforme mostrado pela região hachurada mais escura, onível superior, o qual corre comparativamente plano, de um grau de troca nocaso de um trocador de calor contaminado fica na faixa preferida de um di-âmetro hidráulico entre 2,5 e 3,5 mm ou 2,8 mm e 3,8 mm, com a última fai-xa sendo relevante primariamente para um trocador de calor à alta pressão.Foi especificamente descoberto que o grau de contaminação é menos rele-vante em um trocador de calor à baixa pressão, considerando-se o arranjode purificação de gás de exaustão 7 (ilustrado na figura 2), o qual é conecta-do a montante do trocador de calor na forma do arrefecedor de gás de e- -xaustão 9', do que em um trocador de calor à alta pressão (ilustrado emmais detalhes na figura 1) na forma do arrefecedor de gás de exaustão 9, oqual está convencionalmente sujeito a carregamentos mais altos de partícu-las e contaminação do que um trocador de calor à baixa temperatura. Umaperda de pressão, conforme ilustrado na figura 6.2, não obstante, é relevantepara um trocador de calor à baixa pressão e também para um trocador decalor à alta temperatura.

Pode ser visto a partir da curva superior na figura 7.2 que umaperda de pressão - ilustrada no presente caso com base em uma perda depressão para um duto de fluxo com um diâmetro hidráulico de valor de limitede 1,5 mm - eleva-se mais com uma contaminação crescente, especificadacomo tempo de operação em horas. Em contraste, foi descoberto que, pelaseleção de um diâmetro hidráulico de 3,2 mm - e, da mesma forma, pelaseleção de um diâmetro hidráulico na faixa entre 3,0 mm e 3,4 mm, prefe-rencialmente entre 3,1 mm e 3,3 mm - o grau de contaminação evidente-mente se estabiliza, mesmo com um tempo de operação progredindo, demodo que uma perda de pressão se estabiliza em um nível aceitável.

A figura 8.2 ilustra a relação da periferia molhada por um gás deexaustão e uma periferia externa do duto de fluxo como uma função do diâ-metro hidráulico. Uma relação preferida pode ser acumulada a partir das re-giões hachuradas explicadas acima de um diâmetro hidráulico preferido de 2mm a 5 mm, em particular de 2,8 a 3,8 mm. Pode ser visto a partir da figura8 que a referida relação deve ficar na faixa entre 0,1 e 0,5, de modo a seobterem os graus melhorados de troca e os graus de perda de pressão ex-plicados em mais detalhes com base na figura 5 e na figura 6. A figura 8 nopresente caso é especificada a título de exemplo para um perfil de um dutode fluxo mostrado em mais detalhes na figura 10B. Uma tendência compará-vel também pode ser observada nos outros projetos estruturais (descritosem mais detalhes abaixo) de uma seção transversal, a qual pode ser atra-vessada pelo fluxo em um duto de fluxo. Por exemplo, a figura 8.2 mostra arelação explicada para espaçamentos diferentes de alma a, entre outras coi-sas da figura 10B.2 (no presente caso para dois exemplos-a = 2 mm e a = 5mm) e para valores diferentes de uma relação, denotada aqui por k, de umespaçamento entre duas almas parciais opostas para uma altura de umaseção transversal de tubo. A relação k deve ficar, conforme ilustrado na figu-ra 8 por setas, em uma faixa abaixo de 0,8 mm, preferencialmente em umafaixa entre 0,3 mm e 0,7 mm. Aqui, a relação k de um espaçamento 2 entreduas almas parciais opostas para uma altura b da seção transversal de tuboaumenta de 0,25 para 0,75 na direção da seta. Esta análise se aplica a umarrefecedor de gás de exaustão 9 (ilustrado a título de exemplo na figura 1.2)para um projeto de alta pressão em um sistema de recirculação de gás deexaustão 10, e também para um arrefecedor de gás de exaustão 9' (ilustradoa título de exemplo na figura 2.2) para um projeto de baixa pressão em umsistema de recirculação de gás de exaustão 20.

Abaixo, os projetos estruturais de exemplo de uma seção trans-versal de dutos de fluxo preferidos diferentes são descritos (figura 9A.2 àfigura 14B.2). Aqui, não obstante, deve ser claro que modificações do referi-do duto de fluxo e qualquer combinação desejada de recursos das modali-dades físicas descritas nas figuras são possíveis, e, não obstante, é possívelobter um diâmetro hidráulico na faixa entre 1,5 mm e 6 mm, preferencial-mente entre 2 mm e 5 mm, preferencialmente entre 2,8 mm e 3,8 mm. Emparticular, as modalidades mostradas nas figuras a seguir mostram, cadauma, uma modificação na qual uma espessura de carcaça de duto e umaespessura de alma d são idênticas ou similares e uma espessura de carcaçade duto s é menor do que 1,0 mm. Correspondentemente, as espessuras deparede de almas parciais ou dimensões similares também podem ser varia-das e adaptadas de acordo com o objetivo a ser alcançado.

Em particular, as figuras em escala real a seguir mostram moda-lidades de dutos de fluxo, conforme pode ser usado em um sistema de recir-culação de gás de exaustão ilustrado a tipos de energia na figura 1.2 e nafigura 2.2, ou em um trocador de calor ilustrado a título de exemplo na figura3 e na figura 4, por exemplo, ao invés dos dutos de fluxo 41 no trocador decalor 30 ou ao invés dos dutos de fluxo 41' no trocador de calor 40. Em par-ticular, os dutos de fluxo explicados abaixo se adequam a todas as exigên-cias, explicadas com referência à figura 5 à figura 8, de um diâmetro hidráu-lico de acordo com o conceito da invenção.

A figura 9A.2 e a figura 9B.2 mostram duas modificações de umduto de fluxo 61, 61', com as modificações diferindo pelo fato de a espessurade carcaça s no duto de fluxo 61' ilustrado na figura 9B ser mais espessa doque uma espessura de alma d, enquanto a referida espessura de carcaça se a espessura de alma d são substancialmente idênticas no duto de fluxo 61ilustrado na figura 9A. Mais ainda, os mesmos símbolos de referência sãousados para recursos idênticos.

O duto de fluxo 61, 61' é, em geral, um perfil extrudado, querdizer, é formado como uma carcaça de duto extrudada em conjunto com asalmas extrudadas. O duto de fluxo 61, 61' correspondentemente tem umacarcaça de duto 63 que tem um espaço interno 67 o qual é circundado porum lado interno de carcaça de duto 65 e o qual no presente caso é designa-do para guia de troca de calor do primeiro fluido na forma de um gás de e-xaustão. Mais ainda, o duto de fluxo 61, 61' tem no presente caso um núme-ro de cinco almas 69, as quais são dispostas no espaço interno 67 no ladointerno de carcaça de duto 65, cujas almas 69 são formadas em conjuntocom a carcaça de duto 63, 63' como um perfil extrudado integral. Uma alma69 corre inteiramente paralela a um eixo geométrico de duto de fluxo, o qualé perpendicular ao plano do desenho, continuamente ao longo do percursode fluxo formado no alojamento 37 de um trocador de calor 30, 40 da figura3.2, da figura 4.2. A seção transversal ilustrada, a qual pode ser atravessadapor fluxo, transversalmente com respeito ao eixo geométrico de duto de fluxoé projetada para a condução do gás de exaustão no espaço interno 67. O projeto é realizado com base no diâmetro hidráulico dh, o qual é especificadopara o presente perfil de duto de fluxo 61, 61' com referência aos espaça-mentos a, b no fundo à direita na figura 9B. O diâmetro hidráulico é definidocomo quatro vezes a relação da área de seção transversal a qual pode seratravessada por fluxo para uma periferia molhada pelo primeiro fluido. A á-rea da seção transversal a qual pode ser atravessada por fluxo no presentecaso é um múltiplo do. produto de a e b. A periferia molhada da mesma for-ma no presente caso é um múltiplo de duas vezes a soma de a e b. Aqui, adenota a largura da seção transversal livre de uma linha de fluxo 74, a qual édividida no duto de fluxo pelas almas 69, e b denota a altura livre da linha defluxo 74.

No referido duto de fluxo 63, 63', e também nos dutos de fluxoexplicados em mais detalhes abaixo, uma espessura de parede s está nafaixa entre 0,2 mm e 2 mm, preferencialmente na faixa entre 0,8 mm e 1,4mm. Uma altura b de um percurso de fluxo 74 ou uma altura do espaço in-terno 67 está no presente caso na faixa entre 2,5 mm e 10 mm, preferenci-almente na faixa entre 4,5 mm e 7,5 mm. Uma largura a de um percurso defluxo 74 está na faixa entre 3 mm e 10 mm, preferencialmente na faixa entre4 mm e 6 mm.

A figura 10A.2 e a figura 10B.2 mostram duas outras modifica-ções de uma modalidade particularmente preferida de um duto de fluxo 71,71', o qual - conforme explicado acima - difere meramente na espessura deparede da carcaça de duto 73, 73' em relação à espessura de parede deuma alma 79. O duto de fluxo 71, 71' também tem as almas 79 na forma dealmas plenas e almas parciais 79', as quais são dispostas alternadamenteadjacentes às almas plenas 79. O duto de fluxo 71, 71' por sua vez é forma-do inteiramente como um perfil extrudado, com um percurso de fluxo 74 porsua vez sendo formado pelo espaçamento entre duas almas plenas 79. Odiâmetro hidráulico da seção transversal, a qual pode ser atravessada porfluxo, nos dutos de fluxo 71, 71', mostrados na figura 10A e na figura 10B, éespecificado embaixo na figura 10B. No presente caso, em cada caso, duasalmas parciais 79' são dispostas com lados de extremidade opostos 76.

A figura 11A.2 e a figura 11B.2 mostram duas outras modifica-ções 81, 81' de uma modalidade particularmente preferida de um duto defluxo 81, 81', em que duas almas parciais 89' são dispostas com lados deextremidade lateralmente deslocados com respeito um ao outro. Um diâme-tro hidráulico dh para o perfil mostrado é definido de novo pela fórmula mos-trada embaixo na figura 10B, onde ai deve ser substituído por ã4.

Uma relação de um espaçamento a3 de uma primeira alma par-cial 89' para uma alma plena 89 para um espaçamento a4 de uma segundaalma parcial 89' para a alma plena está em uma faixa entre 0,5 mm e 0,9mm, preferencialmente em uma faixa entre 0,6 mm e 0,8 mm. O espaçamen-to e entre duas almas parciais opostas 79' e/ou entre duas almas parciais89', as quais estão deslocadas com respeito uma à outra para uma altura bda seção transversal de tubo está fundamentalmente em uma faixa abaixode 0,8 mm, em particular em uma faixa entre 0,3 mm e 0,7 mm.

Embora os dutos de fluxo mostrados acima sejam formados comuma carcaça de duto extrudada e almas as quais são integralmente extruda-das com a referida carcaça de duto, os dutos de fluxo mostrados da figura12A.2 à figura 14B.2 são produzidos como uma carcaça de duto extrudada93, 93' com várias almas 99, as quais são produzidas separadamente dacarcaça de duto 93, 93' e são conectadas ao lado interno de duto. Para estafinalidade, um perfil 92, 92' (ilustrado da figura 12B.2 à figura 14B.2) comuma seção transversal corrugada é formado e inserido - no presente casoempurrado - para a carcaça de duto 93, 93'. O perfil 92, 92' então é conec-tado de forma coesiva ao lado interno de duto 65. A conexão coesiva ocorreno presente caso por soldagem fraca do perfil 92, 92' ao lado interno de duto 65.

Nesse sentido, a figura 12A.2 mostra uma seção transversal e afigura 12B.2 mostra um detalhe de vista plana, de um duto de fluxo 91 comum perfil corrugado de forma retangular 92 ou um perfil corrugado de formatrapezoidal 92', mostrado em cada caso empurrado para uma carcaça deduto 93, conforme mostrado na figura 12A.2, e para uma carcaça de duto93', conforme mostrado na figura 13A.2.

Conforme pode ser visto em cada caso na vista plana da figura12B.2 e na figura 13B.2, vários perfis 92, 92' do referido tipo, os quais sãocorrugados na seção transversal, são dispostos em cada caso em um com-primento t, e em série, ao longo de um eixo geométrico de duto de fluxo 94.Aqui, os perfis corrugados 92, 92' são deslocados uns com respeito aos ou-tros por um espaçamento pequeno, de modo que um gás de exaustão o qualflua no duto de fluxo ao longo do eixo geométrico de duto de fluxo 94 impinjaem cada caso alternadamente nas bordas dianteiras dos perfis corrugados92, 92', os quais são dispostos em série.

Uma largura de deslocamento f dos perfis 92, 92', os quais sãodispostos em série está na faixa entre 0,1 mm e 0,8 mm, preferencialmentena faixa entre 0,3 mm e 0,6 mm.

Uma turbulência moderada gerada desta forma aumenta a trocade calor em um duto de fluxo 91, 91', sem um aumento inaceitável na perdade pressão. Um valor para um diâmetro hidráulico dh para os dois dutos defluxo 91, 91' da figura 12A.2, da figura 12B.2 e da figura 13A.2, da figura13B.2 é especificado embaixo na figura 12A.2.

A figura 14A.2 e a figura 14B.2, cada uma, mostram uma modifi-cação de um duto de fluxo 91 com um perfil corrugado de forma retangular92 e um duto de fluxo 91' com um perfil corrugado de forma trapezoidal 92',com os perfis 92, 92' sendo providos em uma forma modificada adicional-mente com uma nervura de guelra soldada com solda fraca integralmente98. Isto de novo gera uma turbulência moderada no espaço interno 67, o queaumenta vantajosamente uma troca de calor no duto de fluxo 91, 91', de a-cordo com a modificação na figura 14A.2 e na figura 14B.2.

Em resumo, a invenção se refere a um duto de fluxo 41, 41', 61,61', 71, 71', 81, 81', 91,91' para um trocador de calor 30, 40 para uma troca de calor entre um primeiro fluido 31 e um segundo fluido 33, que tem: umacarcaça de duto extrudada 63, 63', 73, 73', 83, 83', 93, 93' que tem um es-paço interno 67 o qual é circundado por um lado interno de carcaça de duto65; várias almas 69, 79, 79', 89, 89', 99 dispostas no espaço interno 67 nolado interno de carcaça de duto 65, cujo duto de fluxo tem uma seção trans-versai, a qual é projetada para a condução do primeiro fluido 31 no espaçointerno e a qual pode ser atravessada por um fluxo, transversalmente comrespeito a um eixo geométrico de duto de fluxo 94. De modo a garantir umatroca melhorada com uma perda de pressão ainda aceitável simultaneamen-te e um risco de bloqueio reduzido, um diâmetro hidráulico dh, definido como quatro vezes a relação da área da seção transversal a qual pode ser atra-vessada por um fluxo para uma periferia melhorada pelo primeiro fluido, éprovido em uma faixa entre 1,5 mm e 6 mm. A invenção engloba um troca-dor de calor o qual tem um bloco com vários dutos de fluxo do referido tipo,cujos dutos de fluxo podem ser atravessados pelo primeiro fluido e são co-nectados em termos de fluxo a uma conexão de fluxo. A invenção tambémenvolve um sistema de ar de carga, um sistema de recirculação de gás deexaustão e um uso do trocador de calor.

A invenção se refere, de acordo com uma primeira variante, aum trocador de calor para um veículo motor, que compreende um primeiro percurso de fluxo (1) que tem uma pluralidade de dutos de fluxo (6) para acondução de um fluido, o qual é para ser arrefecido, uma região de deflexão(13) conectada a jusante do primeiro percurso de fluxo (1) e um segundopercurso de fluxo (2) conectado a jusante da região de deflexão (13), com osdutos de fluxo (6) do primeiro percurso de fluxo (1) sendo continuados naregião de deflexão (13) e no segundo percurso de fluxo (2) como dutos defluxo contínuos (6), os quais são separados uns dos outros.

A invenção se refere, de acordo com uma segunda variante, aum duto de fluxo (41, 41', 61, 6171, 71', 81, 81', 91, 91') para um trocadorde calor (30, 40) para uma troca de calor entre um primeiro fluido (31) e umsegundo fluido (33), que tem: uma carcaça de duto extrudada (63, 63', 73,73', 83, 83', 93, 93') que tem um espaço interno (67) o qual é circundado porum lado interno de carcaça de duto (65); várias almas (69, 79, 79', 89, 89',99) dispostas no espaço interno (67) no lado interno de carcaça de duto (65),cujo duto de fluxo tem uma seção transversal, a qual é projetada para a con-dução do primeiro fluido (31) no espaço interno e a qual pode ser atravessa-da por um fluxo, transversalmente com respeito a um eixo geométrico deduto de fluxo (94). De modo a garantir uma troca melhorada com uma perdade pressão ainda aceitável simultaneamente e um risco de bloqueio reduzi-do, um diâmetro hidráulico, definido como quatro vezes a relação da área daseção transversal a qual pode ser atravessada por um fluxo para uma perife-ria melhorada pelo primeiro fluido, é provido em uma faixa entre 1,5 mm e 6mm. A invenção engloba um trocador de calor (30, 40) o qual tem um blococom vários dutos de fluxo (41, 41', 61, 61', 71, 71', 81, 81', 91, 91') do referi-do tipo, cujos dutos de fluxo podem ser atravessados pelo primeiro fluido(31) e são conectados em termos de fluxo a uma conexão de fluxo. A inven-ção também envolve um sistema dé ar de carga, um sistema de recirculaçãode gás de exaustão e um uso do trocador de calor.

Os recursos de detalhe individuais das diferentes modalidadesde exemplo detalhadas, em particular também das primeira e segunda vari-antes da invenção, podem ser livremente combinados uns com os outros dequalquer forma significativa.

Claims

1. Trocador de calor para um veículo motor, que compreende:um primeiro percurso de fluxo (1) que tem uma pluralidade dedutos de fluxo (6) para condução de um fluido o qual é para ser arrefecido,uma região de deflexão (13) conectada a jusante do primeiropercurso de fluxo (1), eum segundo percurso de fluxo (2) conectado a jusante da regiãode deflexão (13), caracterizado pelo fato de os dutos de fluxo (6) do primei-ro percurso de fluxo (1) serem continuados na região de deflexão (13) e nosegundo percurso de fluxo (2) como dutos de fluxo contínuos (6) os quaissão separados um do outro.

2. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de o fluido ser um gás de exaustão de um motor de combus-tão interna do veículo motor.

3. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de o fluido ser ar de carga de um motor de combustão internado veículo motor.

4. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de o fluido ser um óleo de lubrificação de um circuito de óleode lubrificação do veículo motor.

5. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de os dutos de fluxo (6) serem fixadosno lado de extremidade a um elemento de base (14), com ambas as extre-midades em cada caso dos dutos de fluxo contínuos (6) se abrindo no ele-mento de base (14).

6. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de os dutos de fluxo (6) serem dispos-tos em um alojamento (3) o qual pode ser atravessado por um agente dearrefecimento líquido em particular.

7. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 6, caracteri-zado pelo fato de o alojamento (3) ter um fluxo de entrada (4) e um fluxo desaída (5) para o agente de arrefecimento, com um dos dois, o fluxo de entradaou o fluxo de saída, sendo disposto nas vizinhanças da região de deflexão(13) dos dutos de fluxo (6), em particular nas vizinhanças de um vértice daregião de deflexão (13).

8. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, ca-racterizado pelo fato de um elemento de guia (20) para guiar o agente dearrefecimento ser disposto no alojamento (3).

9. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 6 a-8, caracterizado pelo fato de meios de suporte (20) para manterem os dutosde fluxo (6) serem dispostos no alojamento.

10. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 6a 9, caracterizado pelo fato de o alojamento (3) ser composto substancial-mente por plástico.

11. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de um duto de fluxo (6) ser formadocomo um perfil extrudado (15).

12. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 11, carac-terizado pelo fato de pelo menos dois dutos de fluxo (6) serem providos emum perfil extrudado (15), com o perfil extrudado (15) tendo uma parede ex-terna (15a), em torno da qual o agente de arrefecimento flui, e uma paredeinterna (15b) a qual separa os dutos de fluxo uns dos outros.

13. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 12, carac-terizado pelo fato de a parede interna (15b), pelo menos em um estado não-flexionado do perfil extrudado, ter uma espessura a qual varia ao longo deseu comprimento, em particular com uma região fina sendo atribuída a umraio de flexão pequeno.

14. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 12 ou 13,caracterizado pelo fato de a parede externa (15a) ter, em uma seção trans-versal, um perfil pelo menos parcialmente arredondado para fins de melhorflexibilidade.

15. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 11a 14, caracterizado pelo fato de uma pluralidade de perfis extrudados (15)ser provida.

16. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 11a 15, caracterizado pelo fato de o perfil extrudado (15) ser composto poruma liga à base de alumínio.

17. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de um dos dutos de fluxo (6) ser umduto de fluxo externo e pelo fato de um outro dos dutos de fluxo (6) ser umduto de fluxo interno, com o duto de fluxo interno tendo um raio de deflexãomenor do que o duto de fluxo externo na região de deflexão (13).

18. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 17, carac-terizado pelo fato de o duto de fluxo interno ter uma espessura de paredemaior do que o duto de fluxo externo.

19. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de meios de geração de turbulência(6a) serem providos em pelo menos um dos dutos de fluxo (6).

20. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 19, carac-terizado pelo fato de os meios de geração de turbulência (6a) variarem porum curso do duto de fluxo, em particular com uma resistência ao fluxo au-mentando pelo curso do duto de fluxo.

21. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de um duto de fluxo (6, 7) ter duas se-ções retas de um tubo, com uma peça de flexão (13a) sendo conectada àsduas seções retas em uma região de deflexão.

22. Troeador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de os dutos de fluxo (6) terem um re-vestimenta de inibição de corrosão.

23. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de pelo menos um duto de fluxo (24a)do primeiro percurso de fluxo (1) se apoiar de forma adjacente contra umduto de fluxo (24b) do segundo percurso de fluxo (2) na região de deflexão,com a região de deflexão (13) compreendendo um elemento em separado(25) o qual é colocado nas extremidades dos dois dutos de fluxo (24a, 24b)de modo a conectá-los.

24. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de em pelo menos um dos dutos defluxo, pelo menos em um estado não-flexionado, uma parede interna (17) emrelação a uma flexão na região de deflexão (13) ter uma espessura de pare-de menor do que uma parede externa (18) em relação à flexão.

25. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de um primeiro duto de fluxo contínuo(18, 19) correr em um primeiro plano, com um segundo duto de fluxo contí-nuo (20, 21) interceptando o plano em particular na região de deflexão.

26. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 25, carac-terizado pelo fato de o primeiro duto de fluxo (18, 19) e o segundo duto defluxo (20, 21) terem um comprimento diferente.

27. Trocador de calor para um veículo motor, que compreende:uma entrada (9) para o suprimento de gás de exaustão de ummotor de combustão interna,uma saída (10) para descarga do gás de exaustão,pelo menos um duto de fluxo (6) para condução do gás de e-xaustão a partir da entrada (9) para a saída (10), com isso sendo possívelque um agente de arrefecimento flua em torno do duto de fluxo (6) para arre-fecimento do gás de exaustão, caracterizado pelo fato de o duto de fluxo (6)ser formado como um perfil extrudado (15).

28. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 25, tam-bém compreendendo os recursos de uma ou mais das reivindicações 1 a 26.

29. Duto de fíuxo (41, 41', 61, 61', 71, 71', 81, 81', 91, 91') paraum trocador de calor (30, 40), em particular para um trocador de calor comodefinido em uma das reivindicações 1 a 28, - em particular um trocador decalor de gás de exaustão ou um trocador de calor de ar de carga - para umatroca de calor entre um primeiro fluido (31), em particular um gás de exaus-tão ou uma mistura de gás de exaustão / ar ou ar de carga, e um segundofluido (33), em particular um agente de arrefecimento, preferencialmente umagente de arrefecimento líquido ou gasoso ou líquido - gasoso misturado -que tem:- uma carcaça de duto (63, 63', 73, 73', 83, 83', 93, 93') que temum espaço interno (67), o qual é circundado por um lado interno de carcaçade duto (65);- várias almas (69, 79, 79', 89, 89', 99) dispostas no espaço in- terno (67) no lado interno de carcaça de duto (65),- cujo duto de fluxo tem uma seção transversal, a qual é projeta-da para a condução do primeiro fluido (31) no espaço interno e o qual podeser atravessado por um fluxo transversalmente com respeito a um eixo geo-métrico de duto de fluxo (94), caracterizado por um diâmetro hidráulico (dh) definido como quatro vezes a relação da área de seção transversal a qualpode ser atravessada pelo fluxo para uma periferia molhada pelo primeirofluido, o qual está em uma faixa entre 1,5 mm e 6 mm.

30. Duto de fluxo, de acordo com a reivindicação 29, caracteri-zado pelo fato de o diâmetro hidráulico (dh) estar em uma faixa entre 2 mm e-5 mm, em particular entre 3,0 mm e 3,4 mm, entre 3,1 mm e 3,3 mm, e serem particular de 3,2 mm.

31. Duto de fluxo, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, ca-racterizado pelo fato de o diâmetro hidráulico (dh) estar em uma faixa entre-2,5 mm e 4 mm, em particular entre 2,8 mm e 3,8 mm, em particular para um trocador de calor à alta pressão.

32. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-31, caracterizado pelo fato de o diâmetro hidráulico (dh) estar em uma faixaentre 2 mm e 3,5 mm, em particular entre 2,5 mm e 3,5 mm, em particularpara um trocador de calor a baixa pressão.

33. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-32, caracterizado pelo fato de uma relação do diâmetro hidráulico (dh) e deuma espessura de carcaça de duto (s) estar em uma faixa entre 0,8 e 8, emparticular em uma faixa entre 1,2 e 6, em particular em uma faixa entre 1,4 e 6.

34. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-33, caracterizado pelo fato de uma relação de uma espessura de alma (d) euma espessura de carcaça de duto (s) ser menor do que 1,0.

35. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-34, caracterizado pelo fato de uma relação da periferia molhada pelo primei-ro fluido e uma periferia externa do duto de fluxo estar em uma faixa entre-0,1 e 0,5.

36. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-35, caracterizado pelo fato de uma relação de um espaçamento (e) entreduas almas parciais, as quais são em particular opostas uma à outra e/oudeslocadas uma com respeito à outra, para uma altura (b) da seção trans-versal de tubo estar em uma faixa abaixo de 0,8, em particular em uma faixaentre 0,3 e 0,7.

37. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-36, caracterizado pelo fato de uma relação de um espaçamento (a3) de umaprimeira alma parcial para uma alma plena para um espaçamento (a4) deuma segunda alma parcial para a alma plena estar em uma faixa entre 0,5 e-0,9, em particular em uma faixa entre 0,6 e 0,8.

38. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-37, caracterizado pelo fato de pelo menos a carcaça de duto, preferencial-mente o duto de fluxo inteiro ser composto por um material à base de alumínio.

39. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-38, caracterizado pelo fato de pelo menos a carcaça de duto, preferencial-mente o duto de fluxo inteiro ser composto por um material à base de aço,em particular à base de aço de alto grau.

40. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-39, caracterizado pelo fato de ã carcaça de duto ser formada como um tubo,em particular como um tubo soldado e/ou como um tubo soldado com soldafraca ou um tubo extrudado.

41. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-40, caracterizado pelo fato de pelo menos a carcaça de duto, preferencial-mente o duto de fluxo inteiro, ser formada como um perfil extrudado.

42. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-41, caracterizado pelo fato de a carcaça de duto ser formada por folhas demetal, preferencialmente folhas de metal soldadas e/ou soldadas com soldafraca.

43. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 42, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma (69, 79, 79', 89, 89') seruma alma a qual é extrudada, em particular com a carcaça de duto (63, 63',- 73, 73', 83, 83').

44. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 43, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma ser ainda integralmenteformada e/ou moldada e/ou conformada.

45. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 44, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma correr paralela a umeixo geométrico de duto de fluxo.

46. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 45, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma ser contínua ao longode um eixo geométrico de duto de fluxo.

47. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 46, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma (99) ser uma alma aqual é produzida separadamente da carcaça de duto e a qual é conectadaao lado interno de duto (65).

48. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 47, caracterizado pelo fato de uma alma (99) ser inserida, em particular em-purrada, para a carcaça de duto (93, 93', 93").

49. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 48, caracterizado pelo fato de uma alma (99) ser conectada de forma coesi-va ao lado interno de duto (65), em particular uma alma ser soldada comsolda fraca, soldada e/ou ligada de forma adesiva ao lado interno de duto.

50. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 49, caracterizado pelo fato de uma alma (99) ser usinada, puncionada e/oulaminada.

51. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 50, caracterizado pelo fato de pelo menos uma alma e/ou a carcaça de duto,preferencialmente o lado interno de carcaça de duto, terem um arranjo deprevenção de corrosão, preferencialmente na forma de um revestimento dezinco e/ou uma laca.

52. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-51, caracterizado pelo fato de a carcaça de tubo ser formada da maneira deum duto, em particular um tubo plano.

53. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-52, caracterizado pelo fato de uma seção transversal de tubo ser de projetoretangular, oval ou semi-oval.

54. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-53, caracterizado pelo fato de uma alma (69, 79, 89, 99) como uma almaplena em uma seção transversal de tubo ser disposta em uma extremidade ena outra extremidade no lado interno de carcaça de duto, e ser contínua emparticular.

55. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-53, caracterizado pelo fato de uma alma (79', 89') como uma alma parcial naseção transversal de tubo ser disposta apenas em uma extremidade no ladointerno de carcaça de duto (65) e na outra extremidade se projetar livremen-te para o espaço interno (67).

56. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 5,caracterizado pelo fato de duas almas parciais (79') serem dispostas em Ia-dos de extremidade oposta (76) na outra extremidade.

57. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-56, caracterizado pelo fato de duas almas parciais (89') serem dispostascom lados de extremidade (86) os quais são lateralmente deslocados umcom respeito ao outro na outra extremidade.

58. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-57, caracterizado pelo fato de uma alma parcial (79', 89') e uma alma plena(79, 89) serem dispostas alternadamente adjacentes uma à outra.

59. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a-58, caracterizado pelo fato de uma alma (99) ser formada como parte de umperfil (92, 92') com uma seção transversal em particular corrugada de formaretangular ou corrugada de forma trapezoidal.

60. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a- 59, caracterizado pelo fato de vários perfis (92, 92'), os quais são de seçãotransversal corrugada, serem dispostos em série ao longo de um eixo geo-métrico de duto de fluxo (94).

61. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 60, caracterizado pelo fato de uma alma (92) ter elementos de condução defluxo e/ou elementos de turbulência (98).

62. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 61, caracterizado pelo fato de os elementos de condução de fluxo e/ou ele-mentos de turbulência (98) serem selecionados a partir do grupo que consis-te em:- várias interrupções e/ou aberturas ao longo de um eixo geomé-trico de duto de fluxo, em particular como porções puncionadas, convexida-des, tais como guelras ou similares;- várias corrugações, preferencialmente na direção de fluxo;- várias aberturas de alma as quais são deslocadas umas emrelação às outras, em particular deslocadas umas em relação às outras nadireção de fluxo, de modo a formarem uma aleta de alma.

63. Duto de fluxo, de acordo com uma das reivindicações 29 a 62, caracterizado pelo fato de um número de 2 a 20, em particular de 5 a 15,em particular de 7 a 12, em particular de 8 a 11, em particular 9 almas seremdispostas adjacentes umas às outras por uma seção transversal de tubo.

64. Trocador de calor (30, 40), em particular um trocador de ca-lor de acordo com uma das reivindicações 1 a 28, em particular um trocadorde calor de gás de exaustão ou um trocador de calor de ar de carga, parauma troca de calor entre um primeiro fluido (31), em particular um gás deexaustão e/ou uma mistura de gás de exaustão / ar ou ar de carga, e umsegundo fluido (33), em particular um agente de arrefecimento, preferenci-almente um agente de arrefecimento líquido ou gasoso ou líquido - gasosomisturado, que tem:- um bloco (35) para a separação e para a guia de troca de calordos primeiro (31) e segundo (33) fluidos, e- uma conexão de fluido para o primeiro fluido (31);cujo bloco tem:um alojamento (37) com uma câmara a qual pode ser atraves-sada pelo segundo fluido (33), eum elemento de fechamento de bloco (43) para a separação pre-ferencialmente estanque a fluido da câmara e da conexão de fluido, caracte-rizado pelo fato de o bloco (35) ter vários dutos de fluxo (41, 41', 61, 61', 71,-71', 81, 81', 91, 91') como definidos em uma das reivindicações 29 a 63, cu-jos dutos de fluxo (41, 41', 61, 61', 71, 71', 81, 81', 91, 91') podem ser atra-vessados pelo primeiro fluido (31) e a conexão de fluido é conectada emtermos de fluido aos dutos de fluxo.

65. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 64, carac-terizado pelo fato de o elemento de fechamento de bloco (43), preferencial-mente na forma de uma base, ser provido com uma ou com uma pluralidadede aberturas de passagem para os dutos de fluxo.

66. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 64 ou 65,caracterizado por em cada caso, um elemento de fechamento de bloco (43)de lado de entrada e de lado de saída, separado com respeito ao primeirofluido, (fluxo em I) e/ou um elemento de fechamento de bloco (43'), o qualtem uma região de entrada e uma região de saída para o primeiro fluido (flu-xo em U).

67. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 64a 6, caracterizado pelo fato de a conexão de fluido ser formada da maneirade um difusor, em particular um difusor de entrada e/ou um difusor de saída.

68. Sistema de recirculação de gás de exaustão (10, 20) paraum motor de combustão interna (1) que tem uma linha de recirculação degás de exaustão (8, 8'), um compressor (5) e caracterizado por um trocadorde calor (9, 9') como definido em uma das reivindicações 64 a 67, na formade um trocador de calor de gás de exaustão, em particular um arrefecedor.

69. Sistema de suprimento de ar de carga para um motor decombustão interna, que tem uma linha de admissão de ar de carga (2A), umfiltro de ar, um compressor (5) e caracterizado por um trocador de calor (6)como definido em uma das reivindicações 64 a 68, na forma de um trocadorde calor de ar de carga, em particular um arrefecedor.

70. Uso do trocador de calor como definido em uma das reivindi-cações 64 a 67, para um motor de combustão interna, em particular um mo-tor a diesel.

71. Uso do trocador de calor como definido em uma das reivindi-cações 64 a 67, para um motor de combustão interna, em particular um mo-tor de ignição por centelha.