BR102016013065A2

BR102016013065A2 - resfriador de ar de carga e método

Info

Publication number: BR102016013065A2
Application number: BR102016013065A
Authority: BR
Inventors: Patil Ashutosh; Lippke Frank; Braun Jason; Shisler Kyle; CRAWFORD Mitchell; Meshenky Steven
Original assignee: Modine Mfg Co
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-06-13
Also published as: DE102016006127A1; MX2016007419A; CN106246334A; US20160356205A1; CN106246334B; DE102016006127B4; US10196964B2

Abstract

resfriador de ar de carga e método um método de resfriamento de uma corrente de ar de carga que inclui dirigir uma corrente de ar de carga através de um primeiro e de um segundo estágio de um resfriador de ar de carga em ordem sequencial. uma corrente de líquido de arrefecimento é recebida e é separada em uma primeira porção e uma segunda porção. a temperatura da primeira porção é reduzida rejeitando-se o calor a um refrigerante. a segunda porção é dirigida através do primeiro estágio do resfriador de ar de carga para reduzir a temperatura do ar de carga, e a primeira porção é dirigida através do segundo estágio do resfriador de ar de carga depois de ter sido rejeitado o calor ao refrigerante para reduzir ainda mais a temperatura do ar de carga.

Description

KESFRIADOR DE AR DE CARGA E MÉTODO

ANTECEDENTES

[001] Resfriadores de ar de carga são usados em conjunto com sistemas de motores de combustão interna acionado por turbina. Em tais sistemas a energia residual da exaustão da combustão é recapturada por meio de uma turbina de expansão de exaustão e a energia recapturada é usada para comprimir ou "estimular" a pressão do ar que entra (a que se refere como "ar de carga"), sendo fornecida ao motor. Tsto aumenta a pressão operacional do motor, aumentando deste modo a eficiência térmica e proporcionando uma maior economia de combustível.

[002] A compressão do ar de carga usando gases de exaustão tipicamente leva a um aumento substancial em temperatura do ar. Tal aumento da temperatura pode ser indesejável por duas razões pelo menos. Em primeiro lugar, a densidade do ar é inversamente relacionada com a sua temperatura, de modo que a quantidade de massa de ar que entra nos cilindros de combustão em cada ciclo de combustão é mais baixa quando a temperatura do ar é elevada, levando a um rendimento reduzido do motor. Em segundo lugar, a produção de emissões indesejáveis ou nocivas, ais como de óxidos de nitrogênio, aumenta à medida que a temperatura de combustão aumenta. Os nívei s de emissão para motores de combustão interna são severamente regulados, tornando frequentemente necessário se controlar a temperatura do ar que penetra nas câmaras de combustão a uma temperatura que se encontra relativamente próxima à temperatura do ar ambiente. Por este motivo, o resfriamento do ar de carga usando resfriadores de ar de carga vem se tornando habitual para motores acionados por turbina, [003] O resf.riamento do ar de carga é tipicamente obtido usando-se ou o ar ambiente direto para carregar os trocadores de calor de ar, ou trocadores de calor de ar de carga resfriados por líquido indiretos. Geralmente, e especialmente quando o motor de combustão está associado com um veículo, qualquer calor residual gerado deve eventualmente .ser lançado no ar ambiente. Em um resfriador de ar de carga que for diretamente resfriado por ambiente, o ar de carga é mais facilmente resfriado até uma temperatura baixa (isto é, até uma temperatura que se aproxima da temperatura ambiente do ar). O acondicionamento de um tal resfriador de ar de carga em um sistema compacto pode apresentar desafios, no entanto. Uma vez que os condutos de fluxo necessários para o encaminhamento do ar de carga são frequentemente grandes para se evitar uma perda de pressão indesejável, e o resfriador de ar de carga resfriado dírolamente deve estar de tal modo localizado, que possa ser dirigido através dele um fluxo de ar ambiente de resfriamento, [004] Para tal fim, tornou-se habitual em alguns sistemas compactos se resfríar o ar de carga rejeitando-se o calor para um circuito de líquido de arrefecimento. Pode se referir a tal sistema de resfriamento como sendo um resfriamento indireto de ar de carga, uma vez que o calor deve ser primeiro transferido para um circuito de resfriamento por líquido e subsequentemente do circuito de resfriamento por líquido para o ar ambiente. Determinadas vantagens podem ser proporcionadas com tal arranj o. O líquido de arrefecimento é tipicamente já disponível, uma vez que o motor de combustão propriamente dito é tipicamente resfriado ccm líquido. Além disso, as linhas de líquido são muito mais compactas do que as linhas de ar de carga e podem ser facilmente encaminhadas, e muito mais flexibilidade é provida no tocante à localização do refrigerante do ar de carga. Era aJ guns casos, um reirigerante de ar de carga resfriado por líquido pode ser colocado no distribuidor de admissão de ar do motor ou na proximidade deste di stribuidor, simpli ficando muito o encaminhamento do ar de carga em um sistema diretamente resfriado por ar.

[00b] No entanto, a exigência de que o calor seja transferido duas vezes usando-se tal sistema indireto (primeiro do ar de carga para o liquido de arrefecimento, em seguida do liquido de arrefecimento para o ar ambiente) torna mais difícil se atingir a temperatura de ar de carga necessária baixa na entrada dos cilindros de combustão.

SUMÁRIO

[0061 De acordo com uma modalidade da invenção, um rrtêfono de resfriamento de uma corrente de ar de carga incl ui o direcionamento de uma corrente de ar de carga através do um primeiro e de um segundo estágio de um resfriador de ar de carga na ordem em sequência. Uma corrente de líquido de arrefecimento é recebida e é separada em uma primeira porção e em uma segunda porção. A temperatura da primeira porção é reduzida rejeitando-se calor para um refrigerante. A segunda porção é direcionada através do primeiro estágio do resfriador de ar de carga para reduzir a temperatura do ar de carga e a primeira porção é direcionada através do segundo estágio do resfriador de ar de carga depois de ter rejeitado o calor para o refrigerante para reduzir ainda mais a temperatura do ar de carga.

[007] De acordo com uma outra modalidade da invenção, um resfriador de ar de carga inclui uma primeira, uma segunda e uma terceira seções de troca de calor. Na primeira seção de troca de calor, o caΊ '»r c transferido de uma primeira corrente de liquia·-· de arrefecimento para um refrigerante para resfriar a primeira corrente de líquido de a rrefecimento de uma primeira temperatura para uma segunda temperatura. Na segunda seção de troca de calor, o calor é transferido de uma corrente de ar de carga para uma segunda corrente de líquido de arrefecimento para resfriar a corrente do ar de carga ue uma terceira temperatura para uma quarta temperatura. Na terceira seção de troca de calor, o lor e fransfenao da corrente de ar de carga pcUTeâ â primclrâ ΟΟίΓΓΘΠ Hc Οβ X I CjU _QO Clc αχ ΙΓΘΓΘΟΧΙΠΘΠΧΟ ραία icSiriar â CGxxSHX*·© ue ai QS Cdlua Cd QuaXLa tcilípcIaLUIa para uma quinta temperatura, sendo a quinta temperatura ΧΠΣΘΧΧΟχ â ρχΧΓΕΘΧΧο uSffipSxHTIilXcl · [008] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, um resfriador de ar de carga inclui uma primeira pilha de placas ligadas para definir camadas alternantes de passagens para o líquido de arrefecimento e passagens para o refrigerante, uma segunda pilha de placas ligadas entre s i para definir camadas alternantes de passagens para o líquido de arrefecimento e passagens para a corrente de ar, e uma placa de montagem disposta entre a primeira e a segunda pilha de placas, Um primeiro distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento se estende através da primeira pilha de placas e está acoplado por fluido às extremidades de entrada das passagens para o líquido de arrefecimento da primeira pilha, e um primeiro distribuidor de saída para líquido de arrefecimento se estende através da primeira pilha de placas e está acoplado por fluido às extremidades de saída das passagens para o líquido de arrefecimento da primeira pilha. Um segundo distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento se estende através da segunda pilha de placas e está acoplado por fluído às extremidades de entrada de um primeiro subconjunto das passagens para o liquido de arrefecimento da sequnda pilha. Um orifício se estende através da placa de montagem e proporciona um trajeto de comunicação por fluído entre o primeiro distribuidor de saída para líquido de arrefecimento e o segundo distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um resfriador de ar de carga de acordo com. uma modalidade da invenção.

[010] A Figura 2 é uma vista om perspectiva parcialmente explodida do resfriador de ar de carga da Figura 1.

[011] A Figura 3 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida de uma porção da resfriador de ar de carga da Figura 1.

[012] A Figura 4 é uma vista om pcrspoctiva parcialmente explodida de uma outra porção do rosírludor de ar de carga da Figura 1.

[013] Ά Figura 5 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida de uma outra porção do resfriador de ar de carga da Figura I.

[014] A Figura 6 é uma ilustração esqacmãtica de um sistema de resfriador de ar de carga incorporando a presente invenção, dent.ro de um sistema de motor de combustão interna.

[015] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um resfriador de ar de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção, [016] A Figura 3 ê uma vista em perspectiva parcialmente explodida do resfriador de ar de carga da Figura 7, [017] A Figura 9 é uma vista diagramatíca de um resfriador de ar de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[018] Antes que quaisquer modalidades da invenção sejam explicadas detalhadamente, deve ficar subentendido que a invenção não é limitada na sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo dos componentes apresentados na descrição que segue ou ilustrados nos desenhos apensos. A invenção é capaz de se apresentar em outras modalidades e de ser colocada em prática, ou conduzida de diversos modos, Além disso, deve ficar subentendido que a fraseologia e a terminologia usadas no presente documento se destinam a ser descritivas e não devem ser consideradas como límitante. 0 uso de "incluindo", "compreendendo", ou "tendo" e suas variações no presente documento se destina a abranger os itens relacionados a seguir e seus equivalentes assim como itens adicionais- A nâo ser que seja especificado ou limitado em contrário, os termos "montado", "conectado", "sustentado" e "acoplado" e suas variações sâo usados em um sentido amplo e abrangem tanto montagens, conexões, suportes e acoplamentos diretos como indiretos, Além disso, "conectado" e "acoplado" não são restritos a conexões ou acoplamentos físicos ou mecânicos.

[019] Um resfriaaor de ar de carga 1 ilustrado nas Figuras 1-2 é unia modalidade exemplar da presente invenção. O rosíiiudor de ar de carga 1 pode ser usado no interior do sistema de motor de combustão interna {conforme possa ser usado, por exemplo, em um veiculo cu em um sistema estacionário de geração de energia cu semelhante) para reduzir a temperatura de uma corrente de ar de combustão comprimido 51 antes que este ar seja recebido nas câmaras de combustão do ractor. Refere-se tipicamente a este ar de combustão comprimido 51 como sendo "ar de carga", e ele pede ser fornecido ao resfriador de ar de carga 1 por um turbocarregador, um supercarregador ou qualquer outro dispositivo configurado para comprimir o ar ambiente para fornecimento ao motor.

[020] Para se obter o resfriamento citado acima do ar de combustão comprimidd 51, uma corrente de líquido de arrefecimento 53 é recebida em um orifício de entrada para líquido de arrefecimento 5 do resfriador de ar de carga 1 e colocada em uma relação de troca de calor com o ar comprimido 51 que se desloca através do resfriador 1. 0 liquido de arrefecimento 53 pode ser recebido de um circuito fechado de líquido de arrefecimento de motor que é usado para o resfriamento do motor de combustão e de outros componentes produtores de calor no interior do motor.

Depois do calor proveniente do ar comprimido 51 ter sido t rans t erido para o Liquido de arrefecimento, o liquido de arrefecimento e removido do resfriador de ar de carga 1 através do oríficío de saída do líquido de arrefecimento em forma de corrente de liquido de arrefecimento 56, [021] Em. um sistema de motor típico do tipo ao qual o resfriador de ar de carga 1 pode ser especialmente adequado, a temperatura da corrente de líquido de arrefecimento 53 que entra no resfriador de ar de carga 1 é frequentemente limitada a um determinado mínimo, devido ao fato de que o calor proveniente do circuito fechado do liquido de arrefecimento deve também ser rejeitado, tipicamente ao ar ambiento. Em muitos casos, a temperatura à qual é desejável que o ar comprimido soja fornecido ao motor é inferior a essa temperatura mínima, levando a resultados indesejáveis tais como um aumento da geração de poluentes e/ou uma redução das eficiências do motor.

[022] Para resolver este inconveniente, o resfriador de ar de carga 1 é dotado com uma seção de troca de calor definida por uma pilha 2 de placas através das quais ê dirigida uma porção do corrente de liquido de arrefecimento 53. Uma corrente de refrigerante 52 é recebido nesta primeira pilha 2 em um estado pelo menos parcialmente de vapor, e a uma temperatura que é inferior à temperatura do liquido de arrefecimento 53 que estiver sendo recebido no resfriador de ar de carga 1. A porção da corrente de liquido de arrefecimento 53 que atravessa a pilha 2 ê resfriada por transferência do calor à corrente de refrigerante 32 que passa através da mesma seção. Em algumas modalidades especialmente preferidas, a corrente de refrigerante 52 é recebida no resfriador de ar de carga 1 a uma temperatura que é inferior à temperatura ambiente do sistema, permitindo, deste modo, que o resfriamento dessa porção da corrente de líquido de arrefecimento 53 para uma temperatura inferior àquela que seria possível por rejeição do calor para o ar ambiente. A transferência da energia térmica pata a corrente de refrigerante produz a vaporização do refrigerante 52 e o 11 frí jerante 52 é subsequentemente removido do resfriador de ar de carga 1 por meie de um orifício de saída de refrigerante 9 eia forma de uma corrente de vapor um tanto sobreaquecido, ou em forma de uma corrente de refrigerante em duas fases a uma qualidade de vapor superior àquela à qual ela foi recebida no resfriador de ar de carga 1.

[ 023] 0 resfriador de ar de carga 1 inclui ainda uma seção de troca de calor do liquido de arrefecimento para ar definida por uma segunda pi.lha 3 de placas. Tanto a porção ría corrente de líquido de arrefecimento 53 que ê dirigida através da primeira pilha 2 como a porçâc restante da corrente do líquido de arrefecimento 5 3 são encaminhadas através da segunda pilha 3 para resf ríar o ar de carga comprimido 51, conforme será descrito maís detalhadamente com uma referência especifica à Figura 3.

[024] Na modalidade exemplar das Figuras 1 e 2, as pilhas 2 e 3 estão localizadas de lados opostos de uma placa de montagem 4. Ά placa de montagem 4 inclui uma primeira superfície de montagem 37 à qual a pilha 2 é fixada, e uma segunda superfície de montagem oposta 38 à qual está afixada a pilha 3. A área de projeção da placa de montagem 4 se estende além da periferia externa da pilha 3, e uma série de furos de montagem 42 é disposta ao longo do perímetro da placa de montagem 4. Isto permite que a pilha 3 seja recebida no interior de um alojamento (não mostrado; através do qual pode ser dirigida a corrente de ar de carga comprimido 51, servindo a placa de montagem 4 como uma placa de cobertura para a vedação do alojamento. Os locais dos furos de montagem 42 podem ser dispostos de modo a coincidir com os locais de furos de montagem correspondentes em tal alojamento, de modo que possam ser usados fixadores mecânicos para prender a placa de montagem 4 ao alojamento para efetuar uma vedação estanque a ar. 0 alojamento pode set um alojamento independente para o resf riador de ar de carga 1, ou pode consistir em uma porção do distribuidor de admissão de ar do motor. f 025] A pilha 3 do resf riador de ar de carga 1 ê mostrada em um estado parcialmente explodido na Figura 3, para ilustrar melhor determinados aspectos. A pilha 3 é construída em forma de uma pilha de pares de placas 10, incluindo cada par de placas geralmente placas como imagens no espelho 10A, 10B que em conjunto definem trajetórias de fluxo de liquido de arrefecimento 4 6, 4 7 dentro do par de placas, Aletas de ar onduladas 20 são interpostas entre os pares de placas 10 e são ligadas a elas. Observe-se que, embora somente sejam mostradas algumas voltas das aletas de ar onduladas en cada extremidade do cada aleta 20, as ondulações são destinadas a continuar em toda a largura das aletas de ar 20 para proporcionar canais para fluxo de ar através do resfriador de ar de carga 1, assim como uma área superficial prolongada para a transferência de calor do ar.

As aletas de ar 20 podem opcionalmente ser dotadas com persianas, saliências, fendas ou outras características de turbulência para melhorar a taxa de t rans t>'tência de calor de convecção do fluxo de ar 51.

[026] As placas 10A, B e as aletas de ar 22 são, de preferência, construídas de um metal brasável tal como, por exemplo, alumínio. Isto permite uma ligação confiável dos componentes da pilha em uma operação de brasagem, garantindo assim tanto uma separação isenta de vazamento do líquido de arrefecimento e do ar como provendo uma resistência térmica baixa para a troca de calor eficiente entre os fluidos.

[027] Os pares de placas 10 definem duas seções de troca de calor separadas 11 e 12 para a transferência de calor dc ar comprimido 51 para o líquido de arrefecimento. As seções 11 e 12 são dispostas de medo tal, que o ar comprimido 51 é dirigido através delas em sequência, sendo a seção 11 disposta a montante da seção 12 em relação ao fluxo dc ar de carga 51. A seção 11 proporciona trajetos de fluxo 46 para o líquido de arrefecimento que se estendem entre um distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento 33 e um distribuidor de saída de líquido de arrefecimento 34. De modo análogo, a seção 12 proporciona trajetos de fluxo 47 para o líquido de arrefecimento que se estendem entre um distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento 35 e um distribuidor ce saída de líquido de arrefecimento 36. ha modalidade exemplar, os trajetos de fluxo para o líquido de arrefecimento 46 e 47 incluem cada um deles, duas passagens sucessivas que se estendem em uma direção transversal ao fluxo de ar 51, sendo as passagens de tal modo dispostas, que a primeira passagem de liquido de arrefecimento se encontra a jusante da segunda passagem de liquido de arrefecimento em relação ao fluxo de ar (em outras palavras, disposição de fluxo de contra transversal, entre o liquido de arrefecimento e o ar), Em outras modalidades, um dos trajetos de fluxo ou ambos, podem ter um número maior ou menor de passagens, e/ou pode ter as passagens dispostas de modo tal, que as passagens posteriores estão a jusante das passagens anteriores.

[028] Os distribuidores 33, 34, 3b e 3G são definidos por furos 18 em cada uma das placas 10Λ e 10B, com perímetros em abóbada 13 dos furos 18 se estendendo afastando-se do interior de cada para de placas 10. Os perímetros em abóbadas 19 têm uma altura que é aproximadamente a metade da altura das aletas de ar 20, de modo que os perímetros em abóbada 19 de pares de placas adj acentes 10 se encostem uns aos outros para vedar por fluído os distribuidores. Cristas alongadas 17 são formadas nas placas 10A e 1GB na direção do interior dos pares de placas 10 para definir as passagens sucessivas no interior de cada par de placas 10. Covinhas 16 são também previstas e servem tanto para aumentar a turbui cncia da corrente do líquido de arrefecimento para aumentar a transferência de calor como para proporcionar um suporte estrutural para os pares de placas 10. Uma placa de topo 13 é disposta em uma extremidade da pilha de placas e é ligada à superfície de montagem 38 da placa de montagem 4. Uma placa de fundo 14 é disposta na extremidade oposta da pilha dc placas o fecha os distribuidores 33, 34, 35, 36. A p Laca dc? fundo 14 podo ser dotada com um flange orientado perpendi cularroente 1 5 para assistir a montagem da seção 3 em um alojamento, [023] A pilha 2 de refrigerante para líquido de arrefecimento do resfríador de ar de carga 1 é mostrada em um estado parciairr.ente explodido na Figura 4 para ilustrar melhor de terminados aspectos. Esta porção do resfríador de ar de carga 1 é construída em forma de uma pilha de placas 21 que se encaixam entre si para formar a pilha de placas 2, O comportamento de encaixe ocorre como um resultado de um flange periférico em ângulo 22 que se estende ao longo do perímetro de cada uma das placas 21, de modo tal, que os flanges 22 das placas adjacentes 21 se sobreponham e encostem uma na outra quando a pilha é montada. Tal como no caso da pilha 3, as placas 21 são, de preferência, construídas de um metal brasável tal como alumínio, de modo que a pilha montada 22 possa ser brasada para formar juntas isentas de vazamento entre as placas encaixadas 21.

[030] Um projeto de uma única placa pode ser usado para proporcionar trajetos de fluxo tanto para o liquido de it : ·„ίΛ~ cimento como para o refrigerante que passa pela pilha 2, conforme mostrado .na modalidade da Figurei 4. Os trajetos de fluxo 48 para o refrigerante e os trajetos de fluxo 45 para o liquido de arrefecimento são providos em camadas alternantes da pilha 2. Um distribuidor de entrada de refrigerante 23 e um distribuidor de saída de refrigerante 30 são ambos providos em uma extremidade da pilha 2, em locais que correspondera, a um orifício de entrada de refrigerante 8 e um orifício de saída de refrigerante 3 respectivamente. Cada um dos orifícios de refrigerante 8 e 3 se estende de uma guarnição de ufr aerante 7 disposta no alto da pilha 2, sendo tal guarnição de refrigerante 7 de preferência, de um tipo padrão para facilitar a integração djr^ "fe*·* íf*"« 'V'®· *t “%**· sbf -fc*®· í**4 ^ -ν'· d**·^ **** I Λ **»v% 1 t Wí "lí ,“*8 4™ r**% ‘Vy% '%?*· "Ϊ dd**V p**% ■‘Sh**· *"% *4— d*1"** o resiriaaor 00 air 00 carga 1 em um sxsueme rexricjexeBxe padrão. Os trajetos de fluxo de refrigerante 48 incluem duas passagens sucessivas que se estendem em um formato em U sobre cada urna das camadas de refrigerante. De modo análogo, uin distribuidor de entrada para liquido de ai **·. fec imento 31 e um distribuidor de saída do líquido de ... i i · c t cimento 32 são providas na extremidade oposta da pilha 2, A localização do distribuidor de entrada para liquido de arrefecimento 31 corresponde à localização do orifício de entrada para líquido de arrefecimento 5, de modo que pelo menos parte do líquido de arrefecimento recebido no resfriador de ar de carga 1 através do orificio de entrada para o líquido de arrefecimento 5 possa ser dirigida para os trajetos de fluxo para o líquido de arrefecimento 45. Os trajetos de fluxo do liquido de arrefecimento 45 também incluem duas passagens sucessivas que se estendem em um formato em U em cada uma das camadas de líquido de arrefecimento.

[031] Como as placas individuais 21 são mortadas na pilha 2, os flanges periféricos em ângulo 22 engatam de modo tal, que as superfícies centrais geralmente planas e chatas 74 das placas 21 estão afastadas entre si para definir cs trajetos de fluxo 45, 48. Cavidades 23 podem ser providas sobre a superfície 74 para iiqar a falha resultante para p roporeionar um suporte estrutural e turbulência do fluxo. Alt er na ti.v amente, folhas propíciadoras de turbulência separadas podem ser previstas no interior do espaço. Uma crista central 24 é prevista de modo análogo para definir os trajetos de. fluxo com formato em ü e para impedir a transferência direta do líquido de arrefecimento do distribuidor de entrada 31 para o distribuidor de saída 32, ou do refrigerante do distribuidor de entrada 29 para o distribuidor de salda 30.

[032] Cada um dos distribuidores 29, 30, 31, 32 é definido por furos 25 previstos nos cantos da cada uma das placas 21. Cada um dos furos 25 é limitado por um flange periférico estampado 26 tendo uma altura que é aproximadamente igual à metade do espaço entre placas adjacentes 21. Dois dos flanges periféricos 26 envolvendo os furos 25 na extremidade de cada placa 21 se estendem da superfície 74 em uma direção, ao passo que os outros dois dos flanges periféricos se estendem da superfície 74 na direção oposta. Faz-se girar de 130 graus placas 21 alternantes na pilha 2, de modo que dois flanges periféricos que se estendem para cima 26 de uma placa 21 podem engatar com os dois flanges periféricos voltados para baixo 26 de uma primeira placa adjacente 21, e de tal modo que os dois flanges periféricos que se estendem para baixo 26 de uma placa 21 possam engatar com os dois flanges periféricos que se estendem para cima 26 de uma segunda placa adjacente 21. Cada crista central 24 se estende da superfície 74 em uma direção oposta à dos flanges periféricos 26 que envolvera aqueles furos 25 que são separados pela crista 24, de modo que são definidos orifícios 75 dentro de cada um dos distribuidores 29, 30, 31, 32 para permitir que os fluidos passem para dentro e para fora das poss.qens de fluxo 45, 48.

[033] Embora o uso de uma placa comum 21 possa proporcionar benefícios econômicos, deve ficar subentendido que em algumas modalidades alternativas podem ser montados dois projetos de placas diferentes de um modo alternante para formar a pilha de placas 2. Além disso, projetos alternativos de pilhas de placas, tais como, por exemplo, um projeto com placas rebitadas, pode ser usado em vez do projeto de placas encaixadas mostrado na modalidade exemplar.

[034] A pilha de placas 2 é tampada em uma extremidade por: uma placa de copo 27, que é construída de um material mais espesso do que as placas 21 para resistir melhor às forças de pressão impostas a ela pelo refrigerante. A guarnição de refrigerante 7 é afixada à placa de topo 27, assim ccmo o orifício de entrada para líquido de arrefecimento 5. Uma placa de fundo 28 tampa a pilha de placas 2 na exrremidade oposta, e ê construído também de um material mais espesso. A placa de fundo 28 pode ser usada para obstruir os distribuidores de refrigerante 23 e 30 e proporciona a interface, por meio das qual a pilha de placas 2 é ligada à superfície de montagem 37 da placa de montagem 4.

[035] A placa de montagem 4, conforme mostrado na vista explodida da Figura 5, pode ser construída por diversos componentes de placas, Especificamenfe para a modalidade exemplar, são empregadas três placas chatas 4A, 43 e 4C, e são laminadas em conjunto para formar a placa de montagem 4. Esta construção permite o uso de partes chatas que podem ser facilmente formadas de um material em chapa. Deve ficar subentendido, no entanto, que pode ser usado um número maior ou menor de partes de placas, e em algumas modalidades, a placa de montagem 4 pode ser formada em forma de uma única parte.

[036] Um orifício 39 se estende em toda a espessura da placa de montagem 4, da superfície de montagem 37 para a sup-?v" ‘ 5 >m o d> montagem 38. Na superfície de montagem 37 o orifício 30 tem um tamanho e uma posição que coxrespondem aos do distribuidor de entrada para liquido de arrefecimento 31 da pilha de placas 2. 0 distribuidor 31 se estende através da placa de fundo 28 da pilha de placas 2, de modo que pelo menos uma porção do liquido de arrefecimento fornecido ao distribuidor de entrada para líquido de arrefecimento 31 possa ser dirigida para dentro do orifício 39 em vez de ser passada ao longo dos trajetos de fluxo para liquido de arrefecimento 45 da pilha 2. Na superfície de montagem 38, o orifício 39 tem um tamanho e uma posição que correspondem aos do distribuidor de entrada do liquido de arrefecimento 33 da pilha de placas 3, de modo que o líquido de arrefecimento dirigido para o orifício 39 do distribuidor de entrada para líquido de arrefecimento 31 da pilha de placas 2 possa ser recebido no distribuidor 33.

[037] Deve ser facilmente evidente da Figura 5 que o projeto de múltiplas peças da placa de montagem 4 permite que o orifício 39 se estenda através cia placa do montagem 4 ao longo de um tr<f|d o não linear. Isto permite que a localização e/ou o tamanho do orifício 39 na superfície de montagem 38 seja diferente da localização e/ou do tamanho da superfície de montagem 37, e permite, portanto, uma maior flexibilidade no projeto das pilhas 7 e 3.

[038] Um orifício 40 se estende de medo análogo através da placa de montagem 4 da superfície de montagem 37 para a superfície cie montagem 38, Na superfície de montagem 37 o orifício 40 tem um tamanho e uma posição que corresponde aos do distribuidor de saída do líquido de arrefecimento 32 da pilha de placas 2, e na superfície de montagem 38, o orifício 40 tem um tamanho e uma posição que correspondem aos do distribuidor de entrada do líquido de arrefecimento 35 da pilha de placas 3, O distribuidor 32 também se estende através da placa de fundo 28 da pilha de placas 2, de modo que o líquido de arrefecimento que passou ao longo dos trajetos de fluxo 45 da pilha de placas 2 é dirigido do distribuidor de saída do liquido de arrefecimento 32 para o distribuidor de entrada do líquido de arrefecimento 35 por meio do orifício 40. Novamente o projeto de múltiplas peças da placa de montagem 4 permite que a localização e/ou o tamanho do orifício 40 π a superfície de montagem 38 sejam diferentes da localização e/ou tamanho na superfície de montagem 37, [033] O componente de placa 4A também tem dois orifícios adicionais 73, que não se estendem completamente através da placa de montagem 4. Os orifícios 73 estão alinhados com os distribuidores de saída de líquido de arrefecimento 34 e 36 da pilha de placas 3, de modo que o líquido de arrefecimento pode ser recebido através deles depois de ter passado através dos pares de placas 10. O liquido de ai r^r .-cimento proveniente destes distribuidores é recombinado em um canal interno 41 da placa de montagem 4 e o orifício de saída para o líquido de arrefecimento 6 se encontra em comunicação por fluido com o canal 41, de modo que o líquido de arrefecimento combinado possa ser removido do resfríador de ar de carga 1 através do orifício 6, [040] Em uma modalidade alternativa do resfriador de ar de carga 1, é previsto somente um único orifício 73 alinhado com o distribuidor de saída de liquido de arrefecimento 34. Trajetos cormnicantes são previstos no interior da pilha de placas 3 entre o distribuidor de saída do líquido de arrefecimento 36 e o distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento 33, de modo que o líquido do arrefecimento que tiver passado através da seção de troca de calor 12 é recebido subsequentemente no distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento 33, onde ele é recombinado com o liquido de arrefecimento recebido através do orifício 39 e passa pela seção de troca de calor 11.

[041] Os múltiplos componentes da placa de montagem 4 podem ser construídos de um metal brasável tal como a iununío, de modo que diversos componentes possam ser ligados por meio de uma operação de brasagem para formar a pldca de montagem 4. Em algumas modalidades extremam ente preferidas, os componentes da pilha 2, da pilha 3 e da placa de montagem 4 são todos formados de materiais brasáveis análogos ou compatíveis e podem ser brasados em conjunto para formar o resfriador de ar de carga 1 em uma única operação de brasagem.

[042] Um método de resfriamento de uma corrente de ar de carga de acordo com uma modalidade da invenção será aqora descrito detalhadamente com referência à Figura 6. Fm sistema de resfriamento de ar do carga 50 inclui uma primeira seção do troca de calor 11 e uma segunda seção de troca do calor 12 através da qual a corrente de ar de carga 51 passa em sequência. A corrente de ar de carga 51 é recebida de um dispositivo de compressão de ar 64 tal corno, por exemplo, um turbocarregador ou um supercarregador.

Depois de ter sido resfriado nas seções de troca de calor 11 e 12, o ar de carga 51 é fornecido aos cilindros de combustão 65. As seções de troca de calor 11 e 12 são providas em forma de um trocador de calor de ar para liquido de arrefecimento 3.

[043J Uma corrente de líquido de arrefecimento 53 é recebida de uma bomba de líquido de ar γμ| r-cimento 59 e é separada em uma primeira porção 54 e uma segunda porção 55. A primeira porção 54 é dirigida através de um trocador de calor de liquido para refrigerante 2 ao longo de um trajeto de fluxo 45 e tem a temperatura reduzida rejeitando calor para uma corrente de refrigerante dirigida através do trocador de calor 2 ao longo de um trajeto de fluxo 48.

[044] A segunda porção 55 da corrente de liquido de ur« i·-cimento é dirigida através da soção de troca de calor 11 ao longo de um t tu jeto de fluxo 46 e recebe calor da corrente de ar de carga 51. A primeira porção 54 da corrente de líquido de arrefecimento, tendo sido resfriada pela transferência de calor para o refrigerante no trocador de calor 2, é dirigida através da seção de troca de calor 12 ao longo de um trajeto de fluxo 47 e recebe calor da corrente de ar de carga 51, que já passou pela seção de troca de calor 11 e foi resfriada pela transferência de calor para a segunda porção 55 do líquido de arrefecimento. A primeira porção 54 da corrente de liquido de arrefecimento e a segunda porção 55 da corrente de líquido de arrefecimento são recombinadas para formar uma corrente de líquido de arrefecimento combinada 56.

[045] Embora a corrente de liquido de arrefecimento 53 usada no sistema 50 possa consistir em um circuito dedicado de liquido de arrefecimento, é mais preferível que seja uma parte do circuito de liquido de arrefecimento para a totalidade do sistema de res frlamento do motor, com o qual o sistema de resfriamento de ar de carga 50 está associado. A corrente de líquido de arrefecimento 56 é recebida do trocador de calor 3 e é combínaaa com líquido de arrefecimento adicional 5? prover, i ente do sistema de resfriamento de motor 63 do lado de aspiração da bomba de líquido de arrefecimento 59 que faz circular a corrente de líquido de arrefecimento. O calor recebido no liquido de arrefecimento na seçào de troca de calor 3 e no sistema de resfriamento de motor 63 é rejeitado ao meio ambiente em um radiador 60. Um termostato 62 é disposto a jusante do radiador 60 e pode regular a temperatura da corrente de líquido de arrefecimento fazer.do uma porção do líquido de arrefecimento passar por fora ao redor do radiador 60 através de um desvio 61. Tal regulação ae temperatura pode ser usada para ser assegurado que o líquido de arrefecimento é fornecido ao sistema de resfriamento do motor 63 a uma temperatura ótima. Uma porção 58 da corrente de líquido de arrefecimento ê dirigida ao sistema de resfriamento do motor 63 sendo a porção 53 restante da corrente de líquido de arrefecimento devolvida ao sistema de resfriamento de ar de carga 50.

[046] Em algumas modalidades, a corrente 53 pode ser parte de um circuito de liquido de arrefecimento a baixa temperatura que rejeita calor adicional para o ar ambiente em um radiador de baixa temperatura. Mesmo em tais casos, no entanto, a temperatura do líquido de arrefecimento 53 não é inferior à temperatura ambiente.

[047] 0 refrigerante que passa através do troçador de calor 2 ao longo do trajeto de fluxo para o refrigerante 43 sai, de preferência, do trocador de calor 2 em um estado de vapor superaquecido. Este refrigerante é subsequentemente combinado com um refrigerante adicional em fase de vapor 71 recebido de uma porção adicional 66 do sistema reirigerante. A porção adicional 66 do sistema refrigerante pode ser, por exemplo, um sistema de condicionamento de ar sob o painel para resfriamento destinado ao conforto do passageiro. A corrente combinada de refrigerante rio estado de vapor e recebida em um compressor de refrigerante 67 em que ele é comprimido até um estado de vapor a alta pressão, O vapor a alta pressão é então esfriado e condensado até um estado líquido a alta pressão em um condensador 68. Em algumas modalidades, o condensador 68 é um condensador resfriado por ar, ao passo que era outras moda 1 idades, o condensador 68 faz parte do sistema de resfriamento do motor 63 e resfria e condensa o refrigerante transferindo o calor ev liquido de arrefecimento 58.

[028' Unia porção 72 do refrigerante liquido condensado e r.-sf rindo é devolvida à porção 66 do sistema refrigerante, ao passo que a porção 52 restante é dirigida de volta ao sistema de resfriamento de ar de carga 50. A corrente de refrigerante 52 é expandida até uma corrente difásica de baixa pressão na válvula de expansão 69, e ê fornecido ao trocador de calor 2 neste estado. Uma válvula áo interrupção 70 opeíonal pede ser disposta a montante ou a jusante da válvula de expansão 69.

[049] A expansão da corrente de refrigerante 52 na válvula de expansão 69 reduz substancialmente a temperatura do refriqerante e torna bastante viável que o refrigerante 52 seja vapor iz ado à medida que ele passa ao longo do trajeto de fluxo 48 a uma temperatura que é substancialmente inferior à temperatura ambiente. Como resultado, a porção 54 da corrente de liquido de arrefecimento pode ser resfriada pelo refrigerante até uma temperatura que é inferior a ambiente e pode subsequentemente resfriar o ar de carga 51 até uma temperatura inferior àquela que poderia ser obtida ou com um circuito convencional de liquido de arrefecimento ou por resfriamento direto por ar ambiente. No sistema 50, conforme descrito, o ar de carga pode ser recebido na seçãc de troca de calor 11 do dispositivo de compressão de ar a uma primeira temperatura elevada e pode ser fornecido aos cilindros de combustão 65 a uma segunda temperatura muito reduzida, mesmo quando a temperatura do corrente de liquido de arrefecimento 53 que é recebida do sistema de resfriamento do ar de carga 50 se encontrar entre a primeira e a segunda temperatura.

[050] Ά válvula de interrupção 70 opcional pode ser usada para impedir o fluxo de refrigerante através do trajeto de fluxo para o refrigerante 48 em determinadas condições operacionais. Como um exemplo, em determinadas condições operacionais a temperatura do ar ambiente pode ser suf ieientemente baixa para permitir um resfriamento adequado do ar de carga comprimido 51 pelo liquido de arrefecimento à temperatura à qual ele entra no sistema de resfriamento do ar de carga 50. Em tais condições operacionais, havería pouco ou nenhum beneficio obtido usando-se o refrigerante para resfriar ainda mais o liquido ae arrefecimento. Tal resfriamento adicional podería na verdade se >* pr e ; n J 'r'nl a r Lioicncia operacional do sistema de rr.otor, uma vez que a carga colocada sobre o compressor de refrigerante 67 seria desnecessariamente aumentada. Com o fechamento da válvula 70, qualquer refrigerante que estiver saindo do condensador 68 seria dirigido na direção da porção restante 66 do sistema refrigerante. A primeira porção 54 da corrente de líquiao de arrefecimento continuaria, no entanto, a ser dispornvel para o resfriamento do ar de carga na seção de troca de calor 12, uma vez que ela simplesmente atravessaria o Lroeador do calor 2 sem nenhum aumento ou redução de temperatura.

[051] Uma modalidade alternativa 101 de um resfriader de ar de carga de acordo com a presente invenção é mostrado nas Figuras 7-8. Muitas das características mostradas nesta modalidade são de natureza análoga às da modalidade ja descrita e não serão novamente descritas. (052) 0 restri^doi de ar de carga 101 novamente incluí uma seção de troca de calor de liquido de arrefecimento para refrigerante configurado em forma de uma pilha de placas 102 e uma seção de troca de calor de líquido de arrefecimento para o ar de carga configurada em forma de uma pilha de placas 103, A pilha 102 e a pilha 103 são ligadas a lados opostos da placa de montagem 104, A placa áe montagem 104 é novamente constituída em forma de uma placa de múltiplas peças, ms neste caso é construída por duas partes 104A e 1043. A parte 104B é dotada com uma superfície de montagem 143 que assumo o lugar da p 1 nu de fundo para a pilha 102, tendo uma porção de flange elevada envolvente 144 para proporcionar o suporte estrutural desejado à pilha 102, [053] As passagens de fluxo para o líquido ds arrefecimento 14 6 e 147 da pilha 103 são análogas às passagens de fluxo 46 e 47 descritas na modalidade anterior com referência à pilha 3, exceto que cada uma das passagens 146 e 147 abrange um número impar de passagens de fluxo (específícamente três) através da pilha 103. Como resultado, os distribuidores de saída de líquido de arrefecimento 134 e 136 estão localizados em extremidades opostas da pilha 103 a parir dos distribuidores de entrada de líquido de arrefecimento 133 e 135. O distribuidor de entrada 133 .se encontra em comunicação por fluído com o orifício de entrada de líquido de arrefecimento 105, de modo tal, que, tal como na modalidade ant eriormente descrita, uma porção do liquido de arrefecimento recebido no resf riador de ar do carga 101 através do orifício de entrada de liquido de arrefecimento 105 pode ser recebida no distribuidor de entrada 133 sem passar através da seção de liquido de arrefecimento para refrigerante 102. O restante do líquido de arrefecimento atravessa a seção 102 e é resfriado pelo refrigerante em seu interior e é subsequentemente fornecido à seção de troca de calor de liquido de arrefecimento para ar de carga 103 através do distribuidor de entrada 135. Os orifícios 139 e 140 se estendem através da placa de montagem 104 para permitir este encaminhamento do líquido de arrefecimento entre as pilhas 102, 103.

[054] Como os distribuidores de saída de líquido de arrefecimento 134 e 136 estão dispostos na extremidade oposta da pilha 103 a partir dos distribuidores de entrada 133 e 135, o orifício de saída de liquido de arrefecimento 10t foiri localizado do mesmo modo na extremidade oposta ao orifício dc entrada de líquido de arrefecimento 105, Uma fenda interna 141 é prevista no interior da placa de montagem 104 para permitir que as duas correntes de Líquido de arrefecimento sejam reunidas, e a corrente de liquido de arrefecimento combinadas seja removida do resfriador de ar de carga 101 através do orifício de saida 106 que é ligado à placa de montagem 104 e se encontra em comunicação por fluído com a fenda 141.

[055] Uma outra modalidade da invenção é mostrada em forma de diagrama na Figura 9. O resfriador de ar de carga 201 operada de modo similar em principio ao dos resfriadores de ar de carga 1 e 101, mas também inclui uma configuração de divisão da corrente de líquido de arrefecimento que já foi descrita pelo requerente na patente U.S. No, S.038.6C9, cujo conteúdo integral é incorporado ao presente documento a titulo de referência.

[056] No resfriador do ar de carga 201, a seção de troca de calor de líquido de arrefecimento para refrigerante 203 inclui uma porção localizada no centro 249 que bloqueia o fluxo do ar de carga, Como resultado, a corrente do ar de carga comprimido 51 é repartida em duas porções 5IA. e 51B, que passam independentemente através da seção de troca de calor 103 antes de serem reunidas. De um modo análogo ao das modalidades descritas anteriormente, a seção de troca de caior de liquido áe arrefecimento para arde carga 103 irtelui uma primeira porção 211 para o resfriamento do ar de carga que entra usando uma primeira corrente de líquido de arrefecimento e uma segunda porção 212 para resfríar ainda mais o ar de carga usando uma segunda corrente do liquido de arrefecimento.

[057] As duas correntes de liquido de arrefecimento são recebidas juntas no resfriador de ar de carga 201 por meio de um distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento 231 previsto no interior da seção de troca de calor: de líquido de arrefecimento para refrigerante 202 do resfriador de ar de carga 201. A primeira e a segunda corrente de iíquiac de arrefecimento sãc separadas entre si naquele distribuidor 231, sendo a primeira corrente d-m^gida para um distribuidor de entrada de liquido de arre toei mento ’ < l da secção de troca de calor 203, e passando a segunda corrente através da seção de troca de calor 2 02 para ser resfriada pelo refrigerante que passa através dela (não mostrado) e sendo subsequentemente 11 - ioi ota de um d·· seriouidor de saída 232 da seção de troca de calor 202 para um distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento da seção de troca de calor 203. Tanto o distribuidor de entrada 233 como o distribuidor de entrada 235 sâo dispostos no interior de porção localizada centralmente 249.

[058] Ά primeira corrente de liquido de arrefecimento ê repartida em trajetos de fluxo para líquido de arrefecimento paralelas por fluido 246A e 246B dispostas de lados opostos da porção localizada centralmente 249, de modo que o líquido de arrefecimento que corre ao longo do trajeto de fluxo 246A recebe calor do porção de ar de carga comprimido 51A e o líquido de arrefecimento que corre ao longo do trajeto de fluxo 246B recebe calcr da porção de ar de carga comprimido 51B. Cada um dos trajetos de fluxo para liquido de arrefecimento 246A,B inclui um número par de passagens de fluxo orientadas transversalmente à direção do ar de carga e termina em um distribuído de saída de liquido de arrefecimento 234 que está novamente disposto no interior da porção localizada centralmente 249.

[059] De um modo análogo, a segunda corrente de líquido de arrefecimento é repartida em trajetos de fluxo de líquido de arrefecimento paralelos por fluido 247A e 247B dispostos de lados opostos da porção localizada centralmente 249, de modo que o líquido de arrefecimento que corre ao longo do traj eto de fluxo 24 7A recebe e calor da porção de ar de carga comprimido 51A e o liquido de arrefecimento que corre ao longo do trajeto de fluxo 247B recebe calor da porção de ar de carga comprimi do 51B. Cada um dos trajetos de fluxo para o líquido de arrefecimento 247A, B também inclui um número par de passagens de fluxo orientadas transversalmente à direção do ar de carga e termina em um distribuidor de saída de líquido de arrefecimento 236 que novamente está disposto no interior da porção localizada centralmente 249.

[060] Em modalidades especialmente preferíveis, a pluralidade de passagens pelas quais as correntes de líquido de arrefecimento passam através da seção do troca de calor 103 é disposta de modo tai, que passagens sucessivas estão localizadas a montante de passagens anteriores era relação à direção do ar de carga (isto é, uma utif-ntaçãn contra transversal de corrente entro os rluUios;, conforme mostrado na figura 9. N :■ eut «n* ·-<, em u lo una s rr-oaa 1 i da des, ou as passagens de fluxo de 1 iquu do de arrefecimento 247Ά, B ou as passagens de fluxo para o liquido de arrefecimento 24 6A, B, ou ambas, podem em vez disso ser dispostas de modo tal, que passagens sucessivas estão localizadas a jusante de passagens anteriores em relação à direção do ar de carga, [061] Diversas alternativas para determinadas características e elementos da presente invenção são descritas com referência às modalidades especificas da presente invenção. Exceto por características, elementos e modos operacionais que forem excludentes, ou que forem inconsistentes, com cada modalidade descrita acima, deve ser observado que características, elementos e modos operacionais alternativos descritos com referência a uma modalidade específica são aplicáveis às demais modalidades.

[ãt.1’ As modalidades descritas acima e ilustradas nas figuras são apresentadas a título de exemplo somente e não se destinam como uma limitação às idéias e principies da presente invenção. Por este motivo, deve ser observado pelos versados na técnica que diversas alterações nos elementos e na sua configuração e disposição são possíveis, sem que haja desvio do espírito e âmbito da presente invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de resfriamento de uma corrente de ar de carga, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: dirigir uma corrente de ar de carga através de um primeiro e de um segundo estágio de um resfriador de ar de carga em uma ordem sequencial; receber uma corrente de liquido de arrefecimento e separar a corrente de líquido de arrefecimento em uma primeira porção e uma segunda porção; reduzir a temperatura da primeira porção rejeitando o calor para um refrigerante; dirigir a segunda porção através do primeiro estágio do resfriador de ar de carga para reduzir a temperatura do ar de carga; dirigir a primeira porção através do segundo estáqio do resfriador de ar de carga depois de ter rejeitado o calor para o refrigerante, para reduzir ainda mais a temperatura do ar de carga; recombinar a primeira e a segunda porção da corrente de líquido de arrefecimento.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o ar de carga entra no primeiro estágio do resfriador de ar de carga a uma primeira temperatura e sai do segundo estágio do resfriador de ar de carga a uma segunda temperatura, e pelo fato de que a corrente do liquido de arrefecimento é recebido a uma terceira temperatura que é inferior à primeira temperatura e superior à segunda temperatura.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de recebimento de uma corrente de liquido de arrefecimento e de separação da correr,' t do líquido de arrefecimento em uma primeira porção e urna segunda porção incluí: receber a corrente de 1íquido de arrefecimento em um distribuidor de líquido de arrefecimento através de uma entrada disposta em uma primeira extremidade do distribuidor de liquido de arrefecimento; permitir que urtia quantidade do corrente de líquido de arrefecimento passe através do distribuidor de liquido de arrotec crente e saia do distribuidor de liquido de anefecmiento através de uma saída disposta em uma segunda extremidade do distribuidor de líquido de arrefecimento oposta á primeira extremidade, definindo esta quantidade a segunda porção da corrente do líquido de arrefecimento; e dirigir a quantidade restante da corrente de líquido de arrefecimento através de uma pluralidade de orifícios de fluxo em comunicação por fluido com c distribuidor entre a primeira e a segunda extremidade, definindo a quantidade restante a pri rroíra porção da corrente do líquido de arrefecimento,

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda dirigir a primeira porção através do primeiro estágio do resfriador de ar de carga depois de ter dirigido a primeira porção através do seoundo estagio do resfriador de ar de carga,

5, Kecedo, de acordo com a reivindicação 4, CARAC^ERT7A7'0 pelo fato de que a etapa de recombinação da prime;ra e da segunda porção da corrente de líquido de arrefecimento ocorre antes de se dirigir ou a primeira ou a segunda porção através do primeiro estágio do resfriador do ar de carga,

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de dirigir a primeira porção através do segundo estágio do resfriador de ar de carga depois de ter rejeitado o calor para o refrigerante, para reduzir ainda mais a temperatura do ar de ca roa cornp reende; fazer a primeira porção correr ao longo de uma primeira passagem de fluxo que se estende ao longo de uma direção transversal à corrente de ar de carga que passa pela segunda seção; e subsequentemente fazer a piimelra porção correr ao longo de ama segunda passagem de fluxo que se estenae ao longo de uma direção transversal à corrente de ar de carga que passa pela segunda seção, sendo a segunda passagem de fluxo disposta a montante da primeira passagem de fluxo em relação à direção da corrente de ar de carga.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de dirigir a segunda porção através do primeiro estágio do resfríador de ar de carga para reduzir a temperatura do ar de carga, compreende: fazer a segunda porção correr ao longo de uma primeira passagem de fluxo que se estende ao longo de uma direção transversal à corrente de ar de carga que passa através da primeira seção; e subsequentemente, fazer a primeira porção correr ao longo de uma segunda passagem de fluxo que se estende ao longo de uma direção transversal à corrente de carga de ar que passa através da segur.da seção, sendo a segunda passagem de fluxo disposta a montante da primeira passagem do fluxo em relação à direção da corrente de ar de carga.

8. fic lodo, de acordo com a rei vi ndicação 1, CARACTERIZADO pelo lato de que a etapa do dirigir uma corrente de ar de carga através de urr. primeiro e de um segundo estágio de um resfríador de ar de carga em ordem sequencial inclui dirigir a corrente de ar de carga em uma pluralidade de canais paralelos de corrente de ar, estendendo-se cada um destes canais continuamente entre uma face de entrada do primeiro estágio e uma face de saída do segundo estágio.

9. Resfriador de ar de carga, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende; uma primeira seção de troca de calor para transferir calor de uma primeira corrente de líquido de arrefecimento para uma corrente de refrigerante para resfriar a primeira corrente de liquido de arrefecimento de uma primeira temperatura para uma segunda temperatura; uma segunda seção de troca de calor para transferir calor de uma corrente de ar de carga para uma segunda corrente de liquido de arrefecimento para resfriar a corrente de ar de carga de uma terceira temperatura para uma quarta temperatura; e uma t e r c e r r a s e ç o d e t r t? c a d e c a^ 1 o r jo a r a t r a o o! c x i ^ calor da corrente de ar de carga para a primeira corrente de liquido de arrefecimento para resfriar a corrente de ar de carga da quarta temperatura para uma quinta temperatura, sendo a quinta temperatura inferior à primeira temperatura.

10. Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a: nda una pluralidade de canais paralelos para a corrente de ar, estendendo-se cada um destes canais contínuamente entre a face interna da carga de ar da segunda seção de troca de calor e a face de saída do ar de carga da terceira seção de troca de calor.

11. Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a:i r.da: um primeiro distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento e um primeiro distribuidor de saída de liquido de arrefecimento associados com a primeira seção de trcca de calor; uma primeira pluralidade de passagens de fluxo para o líquido de arrefecimento que se estendem através da primeira seção de troca de calor entre o primeiro distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento e o primeiro distribuidor de saída de líquido de arrefecimento; um segundo distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento e um segundo distribuidor de saida de líquido de arrefecimento associados com a primeira seção de troca de calor; uma segunda pluralidade de passagens de fluxo para o liquido de arrefecimento que se estendem através da segunda seção de troca de calor entre o segundo distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento e o segundo distribuidor de saída de líquido de arrefecimento; um terceiro distribuidor de entrada de líquido de r-rim ferimento e um terceiro distribuidor do saída de líquido de arrefecimento associados com a terceira seção de fluxe de troca de calor; e uma terceira pluralidade de passagens de fluxo para o LI quido de arrefecimento que se estendem através da terceira seção de fluxo de troca de calor entre o terceiro distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento e o terceiro distribuidor de saída de liquido de arrefecimento; estando c terceiro distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento em comunicação por fluido com c primeiro distribuidor de saída de líquido de arrefecimento para receber dele a primeira corrente de líquido de arrefecimento.

12. Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo rusr. ribui dor de entrada de liquido de arrefecimento se encontra em. comunicação por fluido com o primeiro distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento para receber dele a segunda corrente de líquido de arref ec Lrrento.

13, Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a i rida: um único orifício de entrada de líquido de arrefecimento para receber tanto a primeira como a segunda corrente de 1íquido de arrefecimento no resfriador de ar de carga em forma de uma corrente de líquido de arrefecimento combinada; e um único orifício de saída de liquido de arrefecimento para fornecer tanto a primeira como a segunda corrente de líquido de arrefecimento do resfriador de ar de carga em forma de uma corrente de líquido de arrefecimento combinada.

14. Resfriador de ar de carga, CARACTERIZADO pelo fato do que compreende: uma primeira pi lha de placas ligadas para definir camadas alternantes de passagens para o liquido de arrefecimento e passagens para o refrigerante; uma segunda pilha de placas ligadas para definir camadas alternantes de passagens para liquido de arrefecimento e passagens para a corrente de ar; uma placa de montagem disposta entre a primeira e a segunda pilha de placas; um primeiro distribuidor de entrada de liquido de arreíe-d mento estendendo-se através da primeira pilha de placas e acoplado por fluído às extremidades de entrada das passagens para o líquido de arrefecimento da primeira pilha; um primeiro distribuidor de saída de liquido de arrefecimento estendendo-se através da primeira pilha de placas e acoplado por fluído às extremidades de saída das passagens para o liquido de arrefecimento da primeira pilha; um segundo distribuidor de entradas de liquido de arrefecimento estendendo-se através da segunda pilha de placas e acoplado por fluido às extremidades de entrada de um primeiro subconjunto de passagens para o liquido de arrefecimento da segunda pilha; e um oríficio estendendo-se através da placa de montagem e provendo um trajeto de comunicação por fluido entre o primeiro d I sirinuidor de saída de líquido de arrefecimento e o segundo distribuidor dc ent. rada de liquido de arrefecimento.

15. Resíriador de ar de carga,, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: um terceiro distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento que se estende através da segunda pilha de placas e acoplado por fluido às extremidades de entrada de um segundo subconjunto das passagens para liquido de arrefecimento da segunda pilha; e um orifício que se estende através da placa de montagem e proporciona um trajeto de comunicação por fluído entre o primeiro distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento e o terceiro distribuidor de entrada de líquido de arrefecimento.

16. Pesfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um segundo distribuidor de saída de liquido de arrefecimento estendendo-se através da segunda pilha de placas e acoplado por fluido às extremidades de saída do primeiro subconjunto das passagens para líquido de arrefecimento da segunda pilha, estando o terceiro distribuidor de entrada de liquido de arrefecimento em comunicação por fluido com o segundo distribuidor de saída de líquido de arrefecimento para receber dele o líquido de arrefecimento.

17. Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um orifício de saída de líquido de arrefecimento ligado à placa de montagem e configurado para receber todo o líquido de arrefecimento que tiver passado através tanto das passagens para o liquido de arrefecimento da primeira pilha como das passagens para o liquido de arrefecimento da segunda pilha,

18. Resfriador de ar de carga, de acordo ccm a rs í vindic-àçac 14, CARACTERIZADO pelo fato do que compreende ainda: um segundo distribuidor de saída de líquido de arrefecimento que se estende através da segunda pilha de placas e está acoplado por fluido às extremidades de saída do primeiro subconjunto das passagens para liquido de arrcd Άmento da segunda pilha. um terceiro distribuidor de saída de líquido de ar» ·· que se estende através da segunda pilha de placas e é acoplado por fluído ás extremidades de saída do segundo subconjunto das passagens para liquido de arrefecimento da segunda pilha; e um orifício de saída de líquido de arrefecimento ligado à placa de montagem e conectado p m fluido ao segundo distribuidor de saída de líquido de arrefecimento e ao terceiro distribuidor de saída do líquido de arrefecimento.

19. Resfriador de ar de carga, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um orifício de entrada de liquido de arrefecimento disposto em uma extremidade do primeiro distribuidor de entrada do líquido de arrefecimento, proporcionando o orifício de entrada de líquido de arrefecimento líquido de arrefecimento tanto às passagens para o líquido de arrefecimento da primeira pilha de placas como às passagens de líquido de arrefecimento da segunda pilha de placas.

20. Resfriador de ar de carga, de acordo ccm a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que todo o liquido de arrefecimento fornecido através do orifício de entrada de líquido de arrefecimento passa através das passagens para líquido de arrefecimento da segunda pilha de placas,