BRPI0708154A2 - válvula para regular um fluxo de gás de escapamento de um motor de combustão interna, permutador térmico para esfriar gás de escapamento, sistema sendo dotado de pelo menos uma válvula e sendo dotado pelo menos de um permutador térmico - Google Patents

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Abstract

VáLVULA PARA REGULAR UM FLUXO DE GAS DE ESCAPAMENTO DE UM MOTOR DE COMBUSTãO INTERNA, PERMUTA DOR TéRMICO PARA ESFRIAR GáS DE ESCAPAMENTO, SISTEMA SENDO DOTADO DE PELO MENOS UMA VáLVULA E SENDO DOTADO PELO MENOS DE UM PERMUTADOR TéRMICO. A presente invenção refere-se a uma válvula (1, Vil) para regular um fluxo de gás de escapamento de um motor de combustão interna sendo dotada de pelo menos um elemento de fechamento, sendo dotada de pelo menos um acionador para acionar o elemento de fechamento, e sendo dotada de pelo menos um canal de transferência de calor (30, 36) para res- friamento de válvula, cujo canal de transferência de calor pode ser percorrido por pelo menos um primeiro meio (Ml).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULAPARA REGULAR UM FLUXO DE GÁS DE ESCAPAMENTO DE UM MOTORDE COMBUSTÃO INTERNA, PERMUTADOR TÉRMICO PARA ESFRIARGÁS DE ESCAPAMENTO, SISTEMA SENDO DOTADO DE PELO MENOSUMA VÁLVULA E SENDO DOTADO PELO MENOS DE UM PERMUTADORTÉRMICO".
A presente invenção refere-se a uma válvula para regular umfluxo de gás de escapamento de um motor de combustão interna de acordocom o preâmbulo da reivindicação 1 e a um permutador térmico para esfriargás de esòapamento sendo dotado pelo menos de uma válvula, e um siste-ma sendo dotado de pelo menos uma válvula e sendo dotado de pelo menosum permutador térmico.
A fim de atender os regulamentos atuais e futuros de gás de es-capamento, está sendo usada a recirculação de gás de escapamento esfria-do em motores a diesel ou motores de ignição por fagulha para carros depassageiros ou para veículos utilitários como um meio de reduzir as emis-sões de oxido de nitrogênio (NOx). Os problemas de confiabilidade dessessistemas são causados, por exemplo, pelas avarias ou defeitos na válvulaEGR que são devido à carga térmica pelo fluxo de gás de escapamentoquente ou a formação de depósitos provenientes do fluxo de gás de esca-pamento. Uma válvula EGR controla, em particular, o fluxo de massa do gásde escapamento recirculado que pode fluir através de um permutador térmi-co, especificamente um permutador térmico de gás de escapamento. A vál-vula EGR pode usualmente ser acionada ou ativada elétrica ou pneumati-camente. A válvula EGR pode ser dotada de várias posições de circuito a-berto ou de circuito fechado. Em uma primeira posição, a válvula EGR impe-de, por exemplo, o fluxo de gás de escapamento através do permutador tér-mico de gás de escapamento. Em uma segunda posição, por exemplo, todoo fluxo de massa de gás de escapamento recirculado flui através do permu-tador térmico de gás de escapamento. Em uma terceira posição da válvulaEGR, um fluxo de massa do gás recirculado flui através do permutador térmicode gás de escapamento, o dito fluxo de massa estando entre o fluxo de massazero do gás recirculado e o fluxo de massa máximo do gás recirculado.
A válvula EGR pode estar disposta a jusante ou a montante dopermutador térmico, em particular do refrigerador do gás de escapamento.Além disso, a válvula EGR pode estar disposta no, ou adjacente ao refrige-rador de gás de escapamento. Em uma modalidade adicional, a válvula EGRpode estar incorporada em uma peça com o permutador térmico, em particu-lar o refrigerador de gás de escapamento.
A válvula EGR e o permutador térmico, em particular o refrigera-dor de gás de escapamento, pode estar disposta em um sistema sendo do-tado de pelo menos um motor de combustão interna e de pelo menos umaturbina, com a qual, em particular, pode ser acionado um compressor parasuperalimentar ar de carga ou ar de carga e um gás de escapamento, naface de efluxo da turbina, isto é, na face de pressão baixa, ou na face deinfluxo da turbina, isto é, na face de pressão alta.
Quando a válvula EGR está disposta na face de influxo do per-mutador térmico, em particular do refrigerador de gás de escapamento, aválvula EGR é sujeitada a exigências de alta temperatura devido ao gás deescapamento quente. É conhecido nesse contexto que a exigência da válvu-la EGR pode ser reduzida se o gás de escapamento não for alimentado dire-tamente para a válvula EGR proveniente da seção de escapamento, mas emlugar disso se o gás de escapamento recirculado não for alimentado para aválvula EGR e/ou para o permutador térmico de gás de escapamento atéque tenha passado através da cabeça de cilindro do motor. Como resultadodessa rota de gás de escapamento, o calor é retirado do gás de escapamen-to pelo refrigerante de motor antes que o dito gás de escapamento quenteesteja em contato com a válvula EGR. Todavia, a válvula EGR ainda expe-rimenta carga de temperatura muito alta.
A disposição da válvula EGR a jusante do refrigerador de gás deescapamento é usualmente selecionada a fim de reduzir a carga de tempe-ratura da válvula EGR e o acionador correspondente, em particular do acio-nador elétrico ou pneumático. Contudo, aqui é uma desvantagem que oshidrocarbonetos não queimados (HC) que estão contidos no gás de esca-pamento formem depósitos na válvula EGR juntamente com partículas defuligem. Como resultado das temperaturas de gás relativamente baixas apóso gás de escapamento ter fluido através do permutador térmico de gás deescapamento, os depósitos que são formados na válvula EGR podem serremovidos novamente apenas com dificuldade, por exemplo, os depósitospodem apenas ser queimados com dificuldade. Os depósitos fazem com quea válvula se torne bloqueada devido à cobertura de fuligem ou carbonizaçãoe, portanto, não é mais funcionalmente capaz.
Por outro lado, a disposição da válvula EGR na face de influxodo refrigerador de gás de escapamento é possível, devido às altas tempera-turas de gás de escapamento contra a corrente do permutador térmico degás de escapamento, para queimar os depósitos que são formados, por e-xemplo, nos estados de carga relativamente alta do motor de combustãointerna. Contudo, a carga de temperatura alta da válvula EGR também con-duz para carga pesada do acionador. Mesmo após o gás de escapamentorecirculado esfriar na cabeça de cilindro, o acionador e a válvula EGR aindasão pesadamente carregados pelo refrigerante de motor.
O Documento da mesma requerente não publicado DE 102 005029 322.0 descreve uma válvula EGR e uma disposição para recircular eesfriar gás de escapamento do motor de combustão interna com a válvulaEGR. Em uma modalidade exemplificativa, o dispositivo de válvula está dis-posto aqui na face de influxo de um refrigerador de temperatura alta, ou emoutra modalidade exemplificativa o refrigerador de gás de escapamento estádisposto na face de efluxo.
Além disso, no Documento da mesma requerente DE 102 005048 911.7, que também ainda não foi publicado, está descrita uma disposi-ção para recirculação e esfriamento do gás de escapamento de um motor decombustão interna na qual uma válvula EGR está disposta na face de efluxodo refrigerador de gás de escapamento. No Documento da mesma reque-rente DE 102 005 049 309.2, que também ainda não foi publicado, está des-crito uma válvula EGR, que é dotada, em particular, de um conversor catalí-tico de oxidação na face de influxo de um refrigerador de gás de escapa-mento.
No Documento da mesma requerente não publicado DE 102 005044 088.6, está descrito que uma válvula EGR está integrada no difusor deentrada de um permutador térmico, em particular do permutador térmico degás de escapamento.
O objetivo da presente invenção é aperfeiçoar uma válvula dotipo mencionado no início desse relatório.
O objetivo é alcançado por meio das características da reivindi-cação 1.
Os refinamentos vantajosos adicionais da invenção aparecemnas reivindicações secundárias e nos desenhos.
É proposta uma válvula para regular um fluxo de gás de esca-pamento de um motor de combustão interna que é dotado pelo menos deum elemento de fechamento e pelo menos de um acionador para ativar oelemento de fechamento, onde a válvula é dotada de pelo menos um canalde transferência de calor para esfriar a válvula, através da qual o canal detransferência de calor pelo menos um primeiro meio pode fluir.
O pelo menos um elemento de fechamento pode realizar contro-le de circuito aberto ou circuito fechado, em particular, em um fluxo de mas-sa de um segundo meio como, por exemplo, gás de escapamento. O ele-mento de fechamento pode ser acionado por meio de um acionador. A válvu-la é dotada pelo menos de um canal de transferência de calor para esfriar aválvula, através da qual o canal de transferência de calor em pelo menos ummeio, em particular refrigerante como, por exemplo, fluido ou ar de resfria-mento podem fluir ou fluem.
Em um desenvolvimento vantajoso, o canal de transferência decalor está incorporado como um canal anular. O primeiro meio, em particularo fluido ou ar de resfriamento, possa de maneira particularmente vantajosaaqui fluir a partir de uma abertura de entrada para uma abertura de saída.
Além disso, é possível proporcionar que o canal de transferênciade calor seja pelo menos dotado de um emparelhamento de parede cujasparedes estão incorporadas concentricamente com relação uma a outra.Dessa maneira, o canal de fluxo pode de maneira particularmente vantajosaser formado em uma chapa por meio de métodos de fabricação de confor-mação principal como, por exemplo, moldagem por injeção, ou por meio deum método de fabricação de remoção de material como, por exemplo, poli-mento.
Em um desenvolvimento vantajoso, a válvula é dotada pelo me-nos de uma primeira abertura para o influxo do primeiro meio e/ou pelo me-nos de uma segunda abertura para o efluxo do primeiro meio. Dessa manei-ra, o primeiro meio pode de maneira particularmente vantajosa fluir atravésdo canal de transferência de calor por via da primeira abertura, e o primeiromeio pode de maneira particularmente vantajosa fluir para fora novamenteda segunda abertura após ter fluido através do canal de transferência decalor.
Além disso, é possível proporcionar que o primeiro meio sejarefrigerante, em particular um fluido ou ar de esfriamento. Dessa maneira, aválvula pode ser esfriada de maneira particularmente vantajosa.
Além disso, pode ser particularmente preferível ser proporciona-do que a válvula seja dotada de pelo menos uma chapa na qual o canal detransferência de calor está disposto. Dessa maneira, o canal de transferên-cia de calor pode de maneira particularmente vantajosa ser proporcionadona chapa, por exemplo, por meio de um método de fabricação de conforma-ção principal como, por exemplo, moldagem por injeção, ou por meio de ummétodo de fabricação como, por exemplo, polimento ou perfuração, e podede maneira particularmente vantajosa ser conectado à válvula.
Em uma modalidade vantajosa adicional, a chapa é dotada dedispositivos de reforço e/ou cavidades a fim de economizar peso. Dessamaneira, a chapa pode ser feira particularmente leve.
Além disso, é possível proporcionar que a chapa seja conectadaa um alojamento de válvula em uma maneira materialmente unida e/ou posi-tivamente de fixação. Dessa maneira, a chapa pode de maneira particular-mente vantajosa ser conectada ao alojamento de válvula, por exemplo, porsoldagem, fusão ou consolidação, etc. e/ou de maneira particularmente van-tajosa conectada em uma maneira positivamente de fixação.
Em um desenvolvimento vantajoso adicional, a chapa é incorpo-rada em uma peça com o alojamento de válvula. Dessa maneira é possível,em um modo particularmente vantajoso, economizar em termos de proces-sos de montagem.
Além disso, é possível proporcionar que a chapa seja dotada depelo menos um primeiro flange para propósitos de fixação. É possível demaneira particularmente vantajosa fixar outros componentes, por exemplo,um difusor de entrada e assim por diante, nessa face de flange.
Um refinamento vantajoso adicional é caracterizado pelo fato deque pelo menos uma abertura para impedir um fluxo em volta do canal detransferência de calor está disposta no canal de transferência de calor. Issopode impedir de maneira particularmente vantajosa um primeiro meio, como,por exemplo, um refrigerante ou ar, de fluir da primeira abertura, em particu-lar da abertura de entrada, diretamente para a segunda abertura, em particu-lar para a abertura de saída, e no processo não fluir através do canal detransferência de calor, resultando no elemento de válvula não ser corres-pondentemente esfriado.
Ademais, é mais particularmente preferível proporcionar que aválvula seja dotada de pelo menos um elemento de vedação, em particularuma vedação chata. Isso pode de maneira particularmente vantajosa impedirmeios, como, por exemplo, o primeiro meio, de escapar da válvula e/ou ou-tros meios de entrar na válvula.
De acordo com a invenção, é também proposto o permutadortérmico para esfriar o gás de escapamento sendo dotado de pelo menosuma válvula conforme reivindicado em uma das reivindicações de 1 a 12.
Em uma modalidade particularmente preferida, o permutadortérmico é dotado de um primeiro canal de fluxo através do qual o primeiromeio e/ou o segundo meio pode fluir. Dessa maneira, o primeiro meio, queem particular já fluiu anteriormente através da válvula, pode de maneira par-ticularmente vantajosa ser levado a fluir através do permutador térmico, e/ouum segundo meio pode de maneira particularmente vantajosa ser levado afluir através do permutador térmico.
Além disso, pode ser proporcionado de maneira particularmentevantajosa que o permutador térmico seja dotado de um segundo canal defluxo através do qual possa fluir um terceiro meio. Dessa maneira, o terceiromeio, como, por exemplo, gás de escapamento, pode de maneira particu-larmente vantajosa ser levado a fluir através do permutador térmico, em par-ticular, o permutador térmico de gás de escapamento.
Além disso, é possível proporcionar que o segundo meio sejaum fluido ou ar de esfriamento e/ou o terceiro meio seja gás de escapamen-to. Dessa maneira, o terceiro meio, em particular, gás de escapamento, podeser esfriado de maneira particularmente vantajosa pelo segundo meio, emparticular o fluido ou o ar de esfriamento.
Em um desenvolvimento vantajoso, o permutador térmico é do-tado de um difusor de entrada para o terceiro meio. Dessa maneira, o tercei-ro meio pode de maneira particularmente vantajosa ser levado a fluir atravésdo permutador térmico por via do difusor de entrada.
Além disso, é possível proporcionar que o difusor de entradaseja dotado de uma segunda face de flange que pode estar conectada àprimeira face de flange da válvula. Dessa maneira, a válvula pode de manei-ra particularmente vantajosa ser conectada ao permutador térmico.
Ademais, pode ser particularmente preferível ser proporcionadoque o elemento de vedação para vedar a válvula com relação ao difusor deentrada esteja disposta entre a primeira face de flange e a segunda face deflange. Dessa maneira, a válvula pode de maneira particularmente vantajosaser vedada com relação ao difusor de entrada, e o difusor de entrada podede maneira particularmente vantajosa ser vedado com relação ao elementode vedação.
Em um refinamento vantajoso adicional, o permutador térmico édotado de pelo menos uma válvula de desvio para permitir que o terceiromeio desvie o permutador térmico. Dessa maneira, o terceiro meio como,por exemplo, gás de escapamento, pode de maneira particularmente vanta-josa não ser direcionado através do permutador térmico, em particular opermutador térmico de gás de escapamento, mas de preferência pode serdirecionado em volta do mesmo resultado em que, de maneira particular-mente vantajosa, seja possível evitar o esfriamento do gás de escapamento.
Uma modalidade vantajosa adicional é caracterizada pelo fatode que pelo menos uma válvula de desvio pode ser ativada por meio de umsegundo acionador. Dessa maneira, a válvula de desvio pode ser ativada demaneira particularmente vantajosa por um acionador elétrico ou pneumáticoou hidráulico.
Além disso, é possível proporcionar que pelo menos uma válvulade desvio e/ou a válvula estejam dispostas no, ou adjacente, ao difusor deentrada. Dessa maneira, pode de maneira particularmente vantajosa havereconomia em termos de espaço de instalação.
De acordo com a invenção, além disso, é proposto um sistemasendo dotado pelo menos de uma válvula conforme reivindicado em umadas reivindicações de 1 a 12, e sendo dotado de pelo menos um permutadortérmico conforme reivindicado em uma das reivindicações de 13 a 22, cujosistema é dotado pelo menos de um motor de combustão interna para umveículo e de pelo menos uma turbina de um turbo-sobrealimentador, onde aválvula está disposta na face de influxo do permutador térmico e o permuta-dor térmico está disposto em uma face de pressão alta da primeira turbina.Dessa maneira, pelo menos um permutador térmico, em particular um per-mutador térmico de gás de escapamento, e a válvula pode de maneira parti-cularmente vantajosa ser dispostos na face de alta pressão, com o resultadode que a recirculação do gás de escapamento pode ocorrer de maneira par-ticularmente vantajosa na face de alta pressão.
De acordo com a invenção, além disso, é proposto um sistemaadicional sendo dotado de pelo menos uma válvula conforme reivindicadoem uma das reivindicações de 1 a 12 e sendo dotado de pelo menos umpermutador térmico conforme reivindicado em uma das reivindicações de 13a 22, a dita válvula sendo dotada de pelo menos um motor de combustãointerna para um veículo e de pelo menos uma primeira turbina de um turboa-limentador, onde a válvula está disposta na face de influxo do permutadortérmico e o permutador térmico está disposto na face de alta pressão daprimeira turbina. Dessa maneira, o pelo menos um permutador térmico, emparticular o permutador térmico de gás de escapamento, e a válvula podemestar de maneira particularmente vantajosa dispostos na face de pressãobaixa da turbina, com o resultado de que o gás de escapamento pode ser demaneira particularmente vantajosa esfriado na face de pressão baixa.
Ademais, pode ser proporcionado de maneira particularmentevantajosa que o sistema seja dotado de pelo menos um segundo permutadortérmico para esfriar ar de alimentação e/ou a primeira turbina aciona umcompressor para superalimentar ar de carga. Dessa maneira, o ar de cargano segundo permutador térmico pode ser de maneira particularmente vanta-josa esfriado e/ou o ar de carga pode de maneira particularmente vantajosaser comprimido por meio do compressor.
Além disso, é possível proporcionar que o sistema seja dotadode pelo menos uma segunda turbina que acione pelo menos um segundocompressor para superalimentar ar de carga. Dessa maneira, o ar de cargae/ou o gás de escapamento recirculado pode de maneira particularmentevantajosa ser superalimentado ou comprimido em dois estágios.
Refinamentos vantajosos adicionais da invenção aparecem nasreivindicações secundárias e nos desenhos. As matérias das reivindicaçõessecundárias se referem tanto à válvula de acordo com a invenção para con-trolar um fluxo de gás de escapamento de um motor de combustão internaquanto ao permutador térmico de acordo com a invenção para esfriar o gásde escapamento sendo dotado de pelo menos uma válvula, e ao sistema deacordo com a invenção sendo dotado de pelo menos uma válvula e sendodotado de pelo menos um permutador térmico.
Modalidades exemplificativas da invenção estão ilustradas nosdesenhos e serão explicadas em maiores detalhes abaixo, por meio dosquais não se pretende restringir a invenção. Nos ditos desenhos:
a figura 1 é uma ilustração isométrica de um permutador térmicode gás de escapamento com uma válvula que pode ser esfriada e uma vál-vula de desvio;a figura 2 é uma ilustração em corte isométrico de uma chapaque pode ser esfriada de uma válvula;
a figura 3 é uma ilustração isométrica de uma chapa que podeser esfriada de uma válvula;
a figura 4 é uma ilustração isométrica de uma chapa que podeser esfriada de uma válvula sendo dotada de um elemento de vedação;
a figura 5 é uma ilustração isométrica da válvula de desvio sen-do dotada de um acionador;
a figura 6 é uma ilustração em corte A-A através da válvula dedesvio;
a figura 7 é uma ilustração esquemática de um sistema sendodotado de um permutador térmico de gás de escapamento e uma válvulaque pode ser esfriada na face de pressão alta com superalimentação emestágio único;
a figura 8 é uma ilustração esquemática de uma válvula sendodotada de um permutador térmico de gás de escapamento e uma válvulaque pode ser esfriada na face de pressão alta com dois estágios de supera-limentação;
a figura 9 é uma ilustração esquemática de um sistema sendodotado de um permutador térmico de gás de escapamento e uma válvulaque pode ser esfriada na face de pressão baixa com superalimentação emestágio único; e
a figura 10 é uma ilustração esquemática de um sistema sendodotado de um permutador térmico de gás de escapamento e uma válvulaque pode ser esfriada na face de pressão baixa com superalimentação emdois estágios.
As características das várias modalidades podem ser combina-das umas com as outras conforme desejado. A invenção pode também serusada para outros campos diferentes daqueles ilustrados.
30 A figura 1 é uma ilustração isométrica de um permutador térmico
de gás de escapamento 2 sendo dotado de uma válvula que pode ser esfria-da 1 e de uma válvula de desvio 14.A válvula 1 é dotada de pelo menos um alojamento de válvula 7de pelo menos uma chapa 3, em particular a chapa de esfriamento 3. O alo-jamento de válvula 7 é dotado de um flange de alojamento de válvula 8, queestá incorporado essencialmente como uma chapa retangular. Na modalida-de exemplificativa ilustrada, os cantos da chapa são arredondados, e emcada caso é proporcionado um furo de flange de alojamento de válvula 9adjacente aos cantos (não indicados em maiores detalhes) do flange de alo-jamento de válvula 8. Na modalidade exemplificativa ilustrada, são propor-cionados quatro furos de flange de alojamento de válvula 9 no flange de alo-jamento de válvula 8. Em outra modalidade exemplificativa, são proporcio-nados de um a quatro ou mais de quatro furos de flange de alojamento deválvula 9 no flange de alojamento de válvula. O furo de flange de alojamentode válvula pode ser aqui incorporado como um furo cilíndrico ou um furo emdegraus ou como uma abertura em forma de paralelepípedo ou como umfuro oval ou cilíndrico ou como um furo formado de uma combinação dasformas anteriormente mencionadas. Em outra modalidade exemplificativa, oflange de alojamento de válvula 8 é incorporado como uma chapa redonda,em particular uma chapa circular ou oval, ou por exemplo, como uma chapaem forma de estrela. O flange de alojamento de válvula 8 pode ser incorpo-rado como uma chapa que pode ser uma combinação das formas poligonal,quadrada ou retangular e/ou redonda ou oval.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o alojamento de válvula7 é formado de um flange de alojamento de válvula 8. O alojamento de vál-vula 7 está incorporado essencialmente como uma face de seção cilíndricada qual um grupo de faces de seção cilíndrica opcionais e cilindros de for-mas e tamanhos diferentes são formados em locais diferentes. Além disso,um flange de conexão de alojamento de válvula 10 é formado do alojamentode válvula 7. O flange de conexão de alojamento de válvula é dotado de umaabertura de flange de conexão de alojamento de válvula 13. A abertura deflange de conexão de alojamento de válvula 13 é essencialmente incorpora-do como uma face retangular com segmentos circulares adjacentes. Em ou-tra modalidade exemplificativa, a abertura de flange de conexão de aloja-mento de válvula 13 pode ser incorporada como uma abertura retangular ouquadrada e/ou circular ou formada de segmento circular e/ou elipsoidal. Oflange de conexão de alojamento de válvula 10 é dotado de uma armação(não indicada em maiores detalhes), em cujo caso, na modalidade exemplifi-cativa ilustrada, a armação é uma armação com segmentos circulares ousegmentos em forma de arco. Em outra modalidade exemplificativa, a arma-ção (não indicada em maiores detalhes) pode ser retangular ou formada deelementos retangulares e elementos arqueados. Na modalidade exemplifica-tiva ilustrada, as seções cilíndricas, cada uma sendo dotada de um furo deflange de conexão de alojamento de válvula 12, são formadas a partir daarmação. Por exemplo, elementos de conexão, como, por exemplo, parafu-sos, podem ser plugados através dos furos de flange de conexão de aloja-mento de válvula 12. Podem ser conectados outros elementos, por exemplo,um acionador ou outros elementos de válvula, ao alojamento de válvula noflange de conexão de alojamento de válvula 10 em um modo positivamentede fixação, por exemplo, parafusação e/o materialmente ligado, por exemplo,soldagem, fusão, consolidação, etc.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o flange de conexão dealojamento de válvula 10 é dotado de quatro furos de flange de conexão dealojamento de válvula 12. Em outra modalidade exemplificativa, o flange deconexão de alojamento de válvula 10 é dotado de um a quatro ou mais dequatro furos de flange de conexão de alojamento de válvula 12.
As frestas de fixação de alojamento de válvula 11 são formadasa partir do alojamento de válvula 7. Na modalidade exemplificativa ilustrada,há três frestas de fixação de alojamento de válvula 11 que são formadas apartir do alojamento de válvula 7. Em outra modalidade exemplificativa, po-dem ser formadas de uma a três ou mais de três frestas de fixação de alo-jamento de válvula a partir do alojamento de válvula 7. Na modalidade e-xemplificativa ilustrada, as frestas de fixação de alojamento de válvula 11podem ser formadas em uma peça com o alojamento de válvula 7. Da mes-ma maneira, o flange de conexão de alojamento de válvula 10 e/ou o flangede alojamento de válvula 8 pode estar incorporado em uma peça com o alo-jamento de válvula 7 na modalidade exemplificativa ilustrada.
Em outra modalidade exemplificativa ilustrada, o flange de alo-jamento de válvula 8 e/ou flange de conexão de alojamento de válvula 10e/ou frestas de fixação de alojamento de válvula 11 podem ser conectadosao alojamento de válvula 7 em um modo materialmente unido, por exemplo,por fusão, soldagem, consolidação etc. Na modalidade exemplificativa ilus-trada, o alojamento de válvula e/ou o flange de alojamento de válvula 8 e/ouo flange de conexão de alojamento de válvula 10 e/ou as frestas de fixaçãode alojamento de válvula 11 são fabricados por meio de um método de fabri-cação de conformação principal como, por exemplo, moldagem por injeção.
Em outra modalidade exemplificativa, o alojamento de válvula 7e/ou o flange de alojamento de válvula 8 e/ou o flange conexão de alojamen-to de válvula e/ou as frestas de fixação de alojamento de válvula 11 são for-mados por meio de um método de fabricação de remoção de material como,por exemplo, polimento ou torneamento ou perfuração. O alojamento de vál-vula 7 e/ou o flange de alojamento de válvula 8 e/ou o flange conexão dealojamento de válvula e/ou as frestas de fixação de alojamento de válvula 11podem ser formados de metal como, por exemplo, aço, aço inoxidável oualumínio ou de algum outro metal ou de cerâmica ou de plástico ou de ummaterial compósito de fibra. O flange de alojamento de válvula 8 é conectadoà chapa 3, em particular à chapa de esfriamento 3 em um modo positiva-mente de fixação, por exemplo, parafusação e/ou em um modo materialmen-te unido, por exemplo, por meio de soldagem, fusão, consolidação, etc. Achapa 3, em particular a chapa de resfriamento 3, está disposta essencial-mente paralela ao flange de alojamento de válvula 8. Na modalidade exem-plificativa ilustrada, a chapa 3 está incorporada como uma chapa retangularcom cantos arredondados, em particular com quatro cantos (não indicadosem maiores detalhes). Contudo, a chapa 3 pode também estar incorporadacomo um elemento circular ou cilíndrico e/ou oval e/ou a partir de uma com-binação de elementos retangulares e cilíndricos e/ou oval ou redondo. O in-fluxo 4 está incorporado como um cano cilíndrico na modalidade exemplifica-tiva ilustrada.Em outra modalidade exemplificativa, o influxo 4 pode estar in-corporado como um cano com uma seção transversal quadrada ou retangu-lar ou poligonal.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o influxo 4 está incorpo-rado em uma peça com a chapa 3. Em outra modalidade exemplificativa, oinfluxo 4 pode estar conectado à chapa 3 em um modo materialmente deunião, por exemplo, por fusão, soldagem, consolidação, etc. e/ou em ummodo positivamente de fixação. O efluxo 5 está incorporado essencialmentecomo um cano.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o cano é dotado deuma seção transversal circular. Em outra modalidade exemplificativa, o canopode ser dotado de uma seção transversal retangular ou quadrada ou poli-gonal ou uma seção transversal composta de elementos retangulares e re-dondos e/ou ovais. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o efluxo 5 está, o efluxo 5 pode ser conectado à chapa 3 em um modo materialmentede união, por exemplo, por soldagem, fusão, consolidação, etc. e/ou em ummodo positivamente de fixação. Na modalidade exemplificativa ilustrada, oefluxo 5 está conectado à entrada de meio de esfriamento 20 do permutadortérmico 2, em particular do permutador térmico de gás de escapamento. Emoutra modalidade exemplificativa, o efluxo 5 não está conectado ao permu-tador térmico 2, em particular ao permutador térmico de gás de escapamen-to. Portanto, por outro lado, o flange de alojamento de válvula 8 do alojamen-to de válvula 7 está disposto adjacente à chapa 3. No outro lado está se es-tendendo oposto, um difusor de entrada 6 para o influxo do terceiro meio, emparticular do gás de escapamento, para o permutador térmico 2, em particu-lar para o permutador térmico do gás de escapamento, adjacente à chapa 3.O difusor de entrada está fluidicamente conectado ao flange difusor de en-trada de permutador térmico 23. Na modalidade exemplificativa ilustrada, oflange difusor de entrada de permutador térmico 23 está incorporado emuma peça com o difusor de entrada 6. Em outra modalidade exemplificativa,o flange difusor de entrada de permutador térmico 23 está conectado ao di-fusor de entrada 6 em um modo materialmente de união, por exemplo, porfusão, soldagem, consolidação, etc. e/ou em um modo positivamente de fi-xação.
O flange difusor de entrada de permutador térmico 23 está in-corporado na modalidade exemplificativa ilustrada como uma chapa de for-ma de paralelogramo com uma abertura de entrada (não ilustrada). O difusorde entrada 6 está incorporado na modalidade exemplificativa ilustrada a par-tir de aço inoxidável ou de algum outro aço. Em outra modalidade exemplifi-cativa, o difusor de entrada 6 pode estar incorporado a partir de um metalcom uma densidade baixa, por exemplo, de alumínio ou de cerâmica ou, emparticular, de um plástico ou de um material compósito de fibra.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o difusor de entrada 6está incorporado como um quadrado com pelo menos uma cavidade internae com pelo menos uma abertura (não ilustrada) para o influxo de terceiromeio, em particular o gás de escapamento. Em outra modalidade exemplifi-cativa, o difuso está incorporado, por exemplo, como uma pirâmide, em par-ticular como uma pirâmide de quatro lados ou de três lados. Em outra moda-lidade exemplificativa, o difusor de entrada 6 pode estar incorporado comoum cilindro com uma área circular ou em seção transversal elipsoidal. Emoutra modalidade exemplificativa, o difusor de entrada pode estar incorpora-do a partir de elementos em forma de paralelepípedo direito e/ou em formacilíndrica e/ou de elementos piramidais.
A chapa 3, em particular a chapa de esfriamento, é construídade aço, em particular de aço inoxidável, na modalidade exemplificativa ilus-trada. Em outra modalidade exemplificativa, a chapa 3 pode ser construídade cerâmica ou de um plástico resistente ao calor ou de um material compó-sito de fibra ou de um metal com baixa densidade como, por exemplo, dealumínio.
O permutador térmico 2 é, em particular, um permutador térmicode gás de escapamento. Em outra modalidade exemplificativa, o permutadortérmico 2 pode ser um refrigerador refrigerante e/ou um refrigerador de óleoe/ou um refrigerador de ar de carga e/ou um refrigerador de gás para umsistema de ar condicionado e/ou um vaporizador para um sistema de ar con-dicionado.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o permutador térmico 2,em particular o permutador térmico de gás de escapamento, é construído demetal, por exemplo, de um aço, em particular de aço inoxidável, e/ou de ummetal com baixa densidade, por exemplo, de alumínio e/ou de um plástico,em particular de um plástico resistente a calor, e/ou de cerâmica e/ou de ummaterial compósito de fibra.
O permutador térmico 2, em particular o permutador térmico degás de escapamento, é dotado de pelo menos um alojamento de permutadortérmico 19. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o alojamento de permu-tador térmico 19 é formado de um primeiro paralelepípedo direito. O parale-lepípedo direito é dotado essencialmente de uma área de seção transversalquadrada. Nos dois lados do paralelepípedo direito que se estendem opos-tos um ao outro, em cada caso um paralelepípedo direito adicional com umaárea em corte transversal maior do que aquela do primeiro paralelepípedodireito que está situado no centro entre os dois paralelepípedos direitos éformado do dito paralelepípedo direito. A junção entre o primeiro paralelepí-pedo direito que está situado no centro e o paralelepípedo direito externoadjacente respectivamente está incorporado como uma junção redonda. Emoutra modalidade exemplificativa, essa junção pode também ser construídaem um modo poligonal como, por exemplo, um ombro. Na modalidade e-xemplificativa ilustrada, o primeiro paralelepípedo direito e os paralelepípe-dos direitos adicionais adjacentes externamente estão incorporados em umapeça. Em outra modalidade exemplificativa, os paralelepípedos direitos adi-cionais adjacentes externamente podem estar conectados em uma fixaçãopositivamente e/ou de modo materialmente unido, em particular por fusão,soldagem, consolidação, etc.
Em outra modalidade exemplificativa, o alojamento do permuta-dor térmico 19 é composto como um cilindro ou de uma pluralidade de ele-mentos cilíndricos. Além disso, em outra modalidade o alojamento de permu-tador térmico 19 pode estar incorporado como uma forma de pirâmide como,por exemplo, uma pirâmide de três lados ou de quatro lados ou de múltiploslados. Além disso, em uma modalidade adicional, o alojamento do permuta-dor térmico 19 pode ser construído de segmentos cônicos ou de segmentosem forma de tronco de cone. Em uma modalidade adicional, o alojamento depermutador térmico 19 pode ser construído de elementos de paralelepípedodireito e/ou elementos de pirâmide e/ou elementos cilíndricos e/ou elemen-tos cônicos ou elementos em tronco de cone.
O permutador térmico 2, em particular o permutador térmico degás de escapamento, é dotado em sua parte interna de um grupo de canos,em particular de um grupo de canos chatos, através dos quais o terceiromeio, em particular o gás de escapamento, flui e que estão conectados apelo menos uma primeira base, em particular a duas bases (não ilustradas).A conexão é positivamente de fixação, em particular por encrespamento,dobramento ou chanfradura e/ou em um modo materialmente unido, por e-xemplo, por fusão, soldagem, consolidação, etc. Na modalidade exemplifica-tiva ilustrada, os canos (não ilustrados) em particular os canos chatos, sãoconstruídos de metal como, por exemplo, de aço, em particular de aço inoxi-dável, ou de outro material como, por exemplo, um metal com uma baixadensidade como, por exemplo, alumínio, ou de um material compósito defibra ou de um plástico resistente a calor. Os canos chatos são dotados deuma pluralidade de elementos de geração de turbulência como, por exem-plo, asinhas ou outros elementos perfurados. Esses elementos de geraçãode turbulência podem ser produzidos, por exemplo, nos canos chatos pormeio de um método de fabricação de conformação como, por exemplo, per-furação, cunhagem, prensagem, etc., ou por um método de fabricação deconformação principal. Além disso, os insertos de turbulência como, por e-xemplo, chapas de turbulência podem também ser proporcionados nos ca-nos chatos ou entre os canos chatos.
As chapas de tubo (não indicadas) são conectadas ao alojamen-to de permutador térmico 19 por fixação positiva como, por exemplo, dobra-mento, reviramento, encrespamento, etc. e/ou em um modo materialmentede união, por exemplo, por fusão, soldagem, consolidação etc. Em outramodalidade exemplificativa, o terceiro meio, em particular o gás de escapa-mento, flui entre as chapas que podem ser empilhadas uma em cima da ou-tra ou serem empilhadas uma em cima da outra. Entre essas chapas é pos-sível inserir, por exemplo, elementos geradores de turbulência como, porexemplo, chapas que causam um redemoinho do fluxo e, portanto, condu-zem para uma melhor transferência de calor ou uma melhor transmissão decalor. As chapas podem ser conectadas uma na outra, por exemplo, em ummodo materialmente unido por fusão, soldagem, consolidação, etc. e/ou emuma maneira positivamente de fixação por encrespamento ou dobramento.
Pelo menos uma válvula de desvio 14 está disposta adjacenteao permutador térmico 2 e/ou adjacente à válvula 1 e/ou adjacente ao difu-sor de entrada 6.
A válvula de desvio 14 é dotada de um elemento de válvula (nãoilustrado) que pode ser acionado ou é ativado por meio de acionador de vál-vula de desvio 15. O elemento de válvula de desvio é ajustado entre umapluralidade de posições ou pode assumir uma pluralidade de posições pormeio de um dispositivo de levantamento de válvula de desvio 17 que podeser acionada ou é acionada por meio de um acionador de válvula de desvio15. O dispositivo de levantamento de válvula de desvio 17 é dotado pelomenos de um elemento de mola de válvula de desvio 16. Na modalidadeexemplificativa ilustrada, o elemento de mola de válvula de desvio 16 estáincorporado como uma mola espiral. Em outra modalidade exemplificativa, oelemento de mola de válvula de desvio 16 pode estar incorporado como umelemento de mola diferente, por exemplo, um elemento de mola em lâmina,etc.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, a válvula de desvio 14está integrada no difusor de entrada 6 e/ou no permutador térmico 2, emparticular no permutador térmico de gás de escapamento. Em outra modali-dade exemplificativa, a válvula de desvio 14 pode estar incorporada comouma adição independente e está adjacente ao permutador térmico 2 e/ou aodifusor de entrada 6 e/ou pode estar conectada ao permutador térmico 2, emparticular ao permutador térmico de gás de escapamento e/ou ao difusor deentrada 6 em um modo materialmente de união, por exemplo, fusão, solda-gem, consolidação etc. e/ou em um modo positivamente de fixação.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, o permutador térmico 2,em particular o permutador térmico do gás de escapamento, é dotado deuma entrada refrigerante 20 em um dos paralelepípedos direito externos. Omeio de esfriamento, por exemplo, refrigerante, em particular refrigeranteaquoso, ou ar, pode fluir para o permutador térmico 2 através dessa entradade meio de esfriamento 20 e pode fluir através desse permutador térmico 2,em particular o permutador térmico de gás de escapamento, e no processoesfriar o terceiro meio, em particular o gás de escapamento. O segundomeio, em particular o meio de esfriamento, em particular o meio de esfria-mento aquoso ou o ar, flui em volta dos canos chatos ou das chapas entreos quais o terceiro meio, em particular o gás de escapamento, flui. O segun-do meio, em particular o meio e esfriamento flui em pelo menos um canal defluxo (não ilustrado) entre o alojamento de permutador térmico 19, em parti-cular a parede do alojamento de permutador térmico, e os canos chatos ouas chapas. Os elementos de geração de turbulência como, por exemplo, oselementos perfurados, botões, asinhas ou chapas de turbulência, que sãoproporcionados aperfeiçoam a transferência de calor nesse contexto. O se-gundo meio, em particular o refrigerante, deixa o permutador térmico 2, emparticular o permutador térmico de gás de escapamento, através de umaabertura de saída (não ilustrada) que está situada na face inferior do aloja-mento de permutador térmico 19, cuja face inferior não pode ser vista nafigura 1. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o meio de esfriamento saido paralelepípedo direito externo que está situado adjacente ao difusor desaída do permutador térmico 21. Em outra modalidade exemplificativa, a en-trada refrigerante 20 está disposta em qualquer lado desejado do paralelepí-pedo direito externo ou do paralelepípedo direito interno. Da mesma manei-ra, em outra modalidade exemplificativa, o primeiro ou o segundo meio, emparticular o meio refrigerante, flui em qualquer local desejado ou qualquerlado desejado dos paralelepípedos direito externos ou em qualquer lugardesejado ou qualquer lado desejado do paralelepípedo direito interno. Namodalidade exemplificativa ilustrada, o efluxo 5 do primeiro meio, em particu-lar o meio de esfriamento, em particular o fluido de esfriamento aquoso ou oar, está conectado à entrada do meio de esfriamento 20 do permutador tér-mico 2, em particular do permutador térmico de gás de escapamento. Emoutra modalidade exemplificativa, o efluxo 5 não está conectado à entradade meio de esfriamento 20. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o tercei-ro meio, o gás de escapamento, que flui através do permutador térmico 2, éesfriado pelo primeiro meio M1, em particular o meio de esfriamento, em par-ticular o fluido de esfriamento aquoso ou ar, e após o primeiro meio M1 fluirpara a chapa 3 por via do influxo 4 o mesmo flui através da chapa 3 e deixaa chapa 3 por via do efluxo 5, flui através do cano e o cano se inclina para aentrada do meio de esfriamento 20 do permutador térmico 2, em particular opermutador térmico de gás de escapamento, flui através do mesmo e noprocesso esfria o terceiro meio em particular o gás de escapamento, e deixao permutador térmico 2, em particular o permutador térmico de gás de esca-pamento, novamente a partir da saída do meio de esfriamento (não ilustrado).O meio de esfriamento 1 pode subseqüentemente ser esfriado, por exemplo,por um refrigerador refrigerante e subseqüentemente realimentado de voltapara o influxo 4 da chapa 3, em particular da chapa de esfriamento 3.
A figura 2 mostra uma ilustração seccional isométrica de umachapa que pode ser esfriada 3 de uma válvula 1. Características idênticassão providas dos mesmos símbolos de referência como na figura 1.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, a chapa 3, em particulara chapa de esfriamento, está incorporada a partir de um metal, por exemplo,aço inoxidável ou de algum outro aço. Em outra modalidade exemplificativa,a chapa 3 pode ser construída de um metal com uma densidade baixa como,por exemplo, alumínio ou de um plástico resistente ao calor ou de cerâmicaou de um material compósito de fibra.
Á chapa 3 é usada para esfriar a válvula 1 e/ou uma chapa dedesvio (não ilustrada) e seu acionador de chapa de desvio.
A chapa 3 é dotada de uma parede externa de chapa 43 queestá incorporada, em particular, em um modo circular. Na modalidade exem-plificativa ilustrada, a chapa 3 está incorporada como uma chapa pentagonalcujos cantos são arredondados. Em outra modalidade exemplificativa, achapa 3 é dotada de cantos agudos. Em outra modalidade exemplificativa, achapa 3 é dotada de uma forma triangular, quadrilátera ou poligonal. Em ou-tra modalidade exemplificativa, a chapa é dotada de uma área poligonal e/ouredonda e/ou seção transversal oval. A chapa 3 pode ser fabricada por meiode um método de fabricação principal, como, por exemplo, moldagem porinjeção, em particular moldagem por injeção de metal, ou por meio de ummétodo de fabricação de remoção de material, em cujo caso, em particular,podem ser proporcionados contornos e/ou cavidades e/ou furos na chapapor meio de um método de fabricação de remoção de material como, porexemplo, perfuração, polimento, erosão, etc.
Na modalidade exemplificativa ilustrada, a parede externa dachapa 43 está incorporada essencialmente como um elemento de armação.Nessa armação, a chapa 3 é dotada de um emparelhamento de parede 31que é dotado pelo menos de uma primeira parede de chapa 32 e uma se-gunda parede de chapa adicional 33. A primeira parede de chapa 32 estáincorporada na modalidade exemplificativa ilustrada como uma seção cilín-drica que é dotada de uma área em corte transversal redonda. A segundaparede de chapa 33 também está incorporada na modalidade exemplificativailustrada como uma seção cilíndrica com uma área e corte transversal circu-lar. A primeira parede de chapa 32 é dotada de um diâmetro de seção trans-versal maior do que a segunda parede de chapa 33. O canal anular 30 éformado entre a primeira parede de chapa 32 e a segunda parede de chapa33. O canal anular 30 é uma modalidade possível do canal de transferênciade calor 36. Em outra modalidade exemplificativa, o canal de transferênciade calor 36 pode estar incorporado como um canal retangular ou como umcanal com forma de estrela ou como um canal com uma combinação de se-ções arqueadas e retangulares. O canal de transferência de calor 36 ou ocanal anular 30 está limitado na chapa da primeira área de flange 40 pelopiso do canal de transferência de calor 45.
A segunda parede de chapa 33 inclui um furo de chapa 44. Ofuro de chapa 44 está incorporado na modalidade exemplificativa ilustradacomo um furo de passagem. Em outra modalidade exemplificativa, o furo dechapa 44 pode ser dotado de uma seção transversal redonda e/ou elípticae/ou retangular e/ou poligonal. Na modalidade exemplificativa ilustrada, aprimeira parede de chapa 32 está incorporada, pelo menos em determinadasseções, em uma peça com a parede externa de chapa 43. Os cantos arre-dondados da parede externa de chapa 43 são dotados de formações cilín-dricas ocas que são dotadas dos furos de fixação 42. Os furos de fixação 42podem conter, por exemplo, roscas. Contudo, os mesmos podem tambémser formados como furos sem uma rosca. Na modalidade exemplificativailustrada, a chapa 3 é dotada de quatro dessas formações com um furo defixação 42 em cada caso. Em outra modalidade exemplificativa, a chapa 3pode ser dotada de uma a quatro ou mais de quatro formações cilíndricasocas, cada uma com um furo de fixação 42 ou com mais de um furo de fixa-ção 42. Os dispositivos de reforço 37, que estão incorporados como montan-tes de reforço ou paredes de reforço, se estendem a partir da parede externade chapa 43 para o canal de transferência de calor 36 ou para o canal anular30. Uma pluralidade desses dispositivos de reforço 37 intersecta aqui, seestendem em diferentes ângulos com relação uns aos outros e, portanto,reforçam a chapa 3. Os dispositivos de reforço 37 e/ou a parede externa dechapa 43 inclui as cavidades 38 cuja finalidade é a redução do peso da cha-pa 3. Essas cavidades 38 podem ser proporcionadas na chapa 3 pelo méto-do de fabricação de formação principal, com o qual a chapa 3 é fabricada, oupor um método de fabricação de remoção de material como, por exemplo,erosão e/ou perfuração e/ou polimento. Na modalidade exemplificativa ilus-trada, a parede externa de chapa 43 e/ou os dispositivos de reforço 37 e/oua primeira parede de chapa 32 e/ou a segunda parede de chapa 33 e/ou aabertura 41 e/ou o influxo 4 e/ou o efluxo 5 podem estar incorporados emuma peça com a chapa. Em outra modalidade exemplificativa. Os elementosque são mencionados na frase acima podem, contudo, também estar conec-tados à chapa, por exemplo, por meio de um método de união de material-mente, como, por exemplo, soldagem, fusão, consolidação, etc. na chapa 3.O primeiro meio M1, em particular o meio de esfriamento como,por exemplo, o refrigerante aquoso ou ar, passa para a chapa 3 ou para ocanal de transferência de calor 36 ou para o canal anular 30. Na modalidadeexemplificativa ilustrada, a abertura 41 está incorporada como duas proje-ções, cada projeção proveniente de uma face interna da primeira parede dechapa 32 para o canal de transferência de calor 36 ou para o canal anular30, e a segunda projeção está incorporada de maneira que se projete daface interna do canal na segunda parede de chapa 33 para o canal de trans-ferência de calor 36 ou para o canal anular 30. A abertura 41 impede que oprimeiro meio flua diretamente do influxo e de volta para o efluxo 5 nova-mente sem fluir predominantemente através de todo o canal de transferênciade calor 36. Em outra modalidade exemplificativa, a abertura 41 pode tam-bém estar incorporada como uma parede contínua. O primeiro meio Ml flui,após entrar por via da primeira abertura de chapa 34 para o canal de transfe-rência de calor 36 ou para o canal anular 30, através do canal de transferên-cia de calor 36 ou do canal anular e deixa o mesmo por via da segunda a-bertura de chapa 35 a fim de fluir para fora da chapa 3 novamente por via doefluxo 5. A chapa 3 é dotada de uma primeira face de flange 40 em sua faceinferior. Oposto à primeira face de flange 40 e essencialmente paralela amesma a chapa 3 é dotada de uma terceira face de flange 39.
O influxo 4 e/ou o efluxo 5 estão incorporados na modalidadeexemplificativa ilustrada como um cano com uma seção transversal redonda.Em outra modalidade exemplificativa, o influxo 4 e o efluxo 5 podem, estarincorporados como um cano com uma seção transversal elíptica e/ou retan-guiar e/ou poligonal.
O influxo 4 e o efluxo 5 são dotados de um ângulo α. O ângulo αpode adotar valores de 1e e de 180e, em particular entre 10s e 1509, em par-ticular entre 20a e 122, em particular entre 30s e 1009, em particular entre 35se 90s, em particular entre 400 e 70°
A figura 3 é uma ilustração isométrica de uma chapa que podeser esfriada 3 de uma válvula 1. Características idênticas foram providas dosmesmos símbolos de referência como nas figuras anteriores.Em comparação com a figura 2, a figura 3 também é dotada desegundo piso de permutador térmico 50. O canal de transferência de calor-36 ou o canal anular 30 é circundado, pelo menos em determinadas seções,por uma primeira parede de chapa 32 (não ilustrada), uma segunda paredede chapa 33, um primeiro piso de canal de transferência de calor 45 (nãoilustrado) e um segundo piso de permutador térmico 50.
A figura 4 é uma ilustração isométrica de uma chapa que podeser esfriada 3 de uma válvula 1 com um elemento de vedação 60. Caracte-rísticas idênticas receberam os mesmos símbolos de referência como nasfiguras anteriores.
Em comparação com a figura 3, a figura 4 ilustra a chapa 3, emparticular a chapa de esfriamento, com um elemento de vedação 60 que es-tá essencialmente disposto em paralelo a e/ou adjacente à terceira face deflange 39. O elemento de vedação 60 é construído de borracha ou de algumoutro plástico, em particular de um elastômero. O elemento de vedação 60está incorporado como uma vedação chata na modalidade exemplificativailustrada. O elemento de vedação 60 é dotado de primeiros furos de vedação61 e de segundos furos de vedação 62. Na modalidade exemplificativa ilus-trada, o elemento de vedação 60 é dotado de quatro furos de vedação 62 ede dois primeiros furos de vedação 61. Em outra modalidade exemplificativa(não ilustrada), o elemento de vedação 60 pode ser dotado de um a quatroou mais de quatro segundos furos de vedação 62 e/ou de um ou mais dedois primeiros furos de vedação 61. Os primeiros furos de vedação 61 e ossegundos furos de vedação 62 estão essencialmente dispostos adjacentes àborda externa (não indicada) do elemento de vedação 60. Na modalidadeexemplificativa ilustrada, o elemento de vedação 60 é dotado de uma faceessencialmente retangular com cantos arredondados. Em outra modalidadeexemplificativa, o elemento de vedação 60 pode ser dotado de uma formaredonda e/ou de uma forma poligonal e/ou uma forma elíptica e/ou uma for-ma poligonal. Além disso, o elemento de vedação é dotado de um terceirofuro de vedação 63. O terceiro furo de vedação 63 é dotado essencialmentedo mesmo diâmetro do furo de chapa 44. O segundo furo de vedação 62 édotado essencialmente do mesmo diâmetro do furo de fixação 42. O diâme-tro do primeiro furo de vedação 61 é menor do que o diâmetro do segundofuro de vedação 62. Em outra modalidade exemplificativa, o primeiro furo devedação 61 é dotado de um diâmetro maior do que o segundo furo de veda-ção 62. O terceiro furo de vedação 63 é dotado de um diâmetro maior doque o primeiro furo de vedação 61 e/ou o segundo furo de vedação 62. Emoutra modalidade exemplificativa, o terceiro furo de vedação pode ser dotadode um diâmetro menor do que o primeiro furo de vedação 61 e/ou do que osegundo furo de vedação 62.
A figura 5 é uma ilustração isométrica de uma válvula de desvio14 com um acionador de válvula de desvio 15. Características idênticas re-ceberam os mesmos símbolos de referência como nas figuras anteriores.
Uma seção de alojamento do permutador térmico 70 do permu-tador térmico 2, em particular o permutador térmico do gás de escapamento,está incorporada essencialmente como um paralelepípedo direito com bor-das arredondadas e uma área de seção transversal essencialmente quadra-da. Em outra modalidade exemplificativa, seção de alojamento do permuta-dor térmico 70 pode ser dotada de uma seção transversal retangular e/ouquadrada e/ou redonda e/ou elíptica.
Uma chapa de tubo 71, que está essencialmente incorporada deaço inoxidável ou de algum outro metal como, por exemplo, em particular,alumínio, ou de um plástico resistente a calor ou de cerâmica ou de um ma-terial compósito de fibra, é dotada de uma abertura de desvio 72 que é es-sencialmente incorporada como um furo alongado. A abertura de desvio 72está separada de um grupo de aberturas de chapa de tubo 73 por uma vál-vula de desvio dividindo a parede 76. As aberturas de chapa de tubo 73 es-tão essencialmente incorporadas como um furo alongado e são dotadas deuma seção transversal menor do que a abertura de desvio 72. Uma plurali-dade de aberturas de chapa de tubo 73 está disposta em uma chapa de grá-de em uma pluralidade de fileiras e de colunas. Os tubos chatos (não ilustra-dos) são plugados através as aberturas de chapa de tubo 73 e estão conec-tados à chapa de tubo em um modo positivamente de fixação por, por e-xemplo, dobramento, reviramento, encrespamento, etc. e/ou em um modomaterialmente unido por fusão, soldagem, consolidação, etc. O terceiro mei-o, em particular o gás de escapamento M3, em particular fluido de resfria-mento aquoso ou ar, flui para o elemento de válvula de desvio 75 na direçãoda seta M3. O elemento de válvula de desvio pode aqui adotar várias posi-ções. Em uma primeira posição, todo o terceiro meio M3 é alimentado atra-vés da abertura de chapa de tubo 73, e o terceiro meio M3 não é alimentadoatravés da abertura de desvio 72. Em uma segunda posição, o terceiro meioM3 não é alimentado através das aberturas de chapa de tubo 73 e todo oterceiro meio M3 é alimentado através da abertura de desvio 72. Em umaterceira posição do elemento de válvula de desvio 75, o terceiro meio M3 éalimentado tanto através das aberturas de chapa de tubo 73 quanto atravésda abertura de desvio 72. Em uma quarta posição do elemento de válvula dedesvio 75, o terceiro meio M3 não é alimentado nem através da abertura dedesvio 72 nem através das aberturas de chapa de tubo 73.
O elemento de válvula de desvio 75 é acionado ou ativado es-sencialmente pelo acionador de válvula de desvio 15. O acionador de válvulade desvio 15, na modalidade exemplificativa ilustrada, um alojamento (nãoindicado em maiores detalhes) que é composto de segmentos cilíndricos que estão, em particular, dispostos concentricamente. O acionador de válvula dedesvio 15 ativa um dispositivo de levantamento de válvula de desvio 17 queativa o elemento de válvula de desvio 75 por via de um elemento de mola deválvula de desvio 16. O elemento de mola de válvula de desvio 16 asseguraque, após o acionamento por via do acionador de válvula de desvio 15, oelemento de válvula de desvio 75 é movido de volta para uma posição espe-cífica.
A seção de alojamento de permutador térmico 70 é dotada deuma entrada refrigerante 74 por via da qual o primeiro meio, em particular orefrigerante, como, por exemplo, fluido de resfriamento aquoso ou ar ou osegundo meio, em particular fluido de resfriamento aquoso ou ar, flui para opermutador térmico 2.
Nesse contexto, é feita referência ao Documento da mesma reque-rente ainda não publicado DE 102 005 044 088.6 no qual está descrito um dis-positivo para controlar um fluxo de gás de escapamento. Isso deve ser conside-rado como constituindo uma descrição expressa de todos os conteúdos do Do-cumento da mesma requerente ainda não publicado DE 102 005 044 088.6.
A figura 6 é uma ilustração seccional A-A através da válvula dedesvio 14. Características idênticas receberam os mesmos símbolos de refe-rência como nas figuras anteriores.
A válvula de desvio 14 está disposta em uma seção de paredede alojamento 80. A seção de parede de alojamento é dotada de um primei-ro batente 82 para o elemento de válvula de desvio 81 e um segundo baten-te 83 para o elemento de válvula de desvio 81. Se o elemento de válvula dedesvio estiver situado adjacente ao primeiro batente 81 ou se estiver emcontato, em particular, com o primeio batente 82, o terceiro meio pode fluirpara um desvio BP e não para o permutador térmico WT. Se o elemento deválvula de desvio 81 estiver disposto adjacente ao segundo batente 83, ou oelemento de válvula de desvio 81 estiver em contato com o segundo batente83, pelo menos em determinadas seções, todo o meio M3 flui para o permu-tador térmico, em particular o permutador térmico de gás de escapamento 2,e não para o canal de desvio BP. Se o elemento de válvula de desvio 81 es-tiver em uma posição entre o primeiro batente 82 e o segundo batente 83, oterceiro meio M3 flui tanto para o permutador térmico WT, em particular parao permutador térmico de gás de escapamento 2, quanto para o canal dedesvio BP.
A figura 7 é uma ilustração esquemática de um sistema com umpermutador térmico de gás de escapamento AGK e uma válvula que podeser esfriada VP1 na face de alta pressão com superalimentação em estágioúnico. Características idênticas receberam os mesmos símbolos de referên-cia como nas figuras anteriores.
O sistema ilustrado na figura 7 ilustra um motor de combustãointerna M e um permutador térmico AGK, que corresponde ao permutadortérmico 2, em particular o permutador térmico de gás de escapamento. Alémdisso, o sistema é dotado de uma válvula VT1, que corresponde à válvula 1.O ar que é sugado de fora, que está na pressão ND1, a pressão baixa, écomprimido, por meio de um primeiro compressor V1 que é acionado pormeio de uma primeira turbina, para a pressão relativamente alta HD, a pres-são alta. A turbina T1 e o compressor V1 estão incorporados como um tur-boalimentador. O ar que é comprimido para a pressão alta HD esquenta e éesfriado no refrigerador de ar de carga LLK1. O ar de carga esfriado é dota-do de gás de escapamento esfriado e recirculado alimentado para o mesmoe a mistura de ar de carga e de gás de escapamento é alimentada para omotor de combustão Μ. O gás de escapamento deixa o motor de combustãoMe algum gás de escapamento é alimentado para a primeira válvula VT1, aválvula 1, em particular a válvula EG R, e subseqüentemente esfriado nopermutador térmico AGK, em particular o permutador térmico 2, em particu-lar o permutador térmico de gás de escapamento, e novamente adicionadoao ar de carga comprimido e esfriado. Na figura 7, a superalimentação do arde carga ocorre em um único estágio por meio do compressor V1 e/ou pormeio do turboalimentador.
A figura 8 é uma ilustração esquemática de um sistema com umpermutador térmico de um gás de escapamento AGK e uma válvula que po-de ser esfriada VT1 na face de pressão alta com superalimentação em doisestágios. Características idênticas receberam os mesmos símbolos de refe-rência como nas figuras anteriores.
Em comparação com a figura 8, o no nível de pressão ND2 écomprimido a partir do nível de pressão baixa para o nível de pressão baixaND1 pelo compressor V2. O ar comprimido aquece durante esse tempo e éesfriado no refrigerador de ar de carga LLK2 e comprimido pelo compressorV1 para o nível de pressão alta HD. O compressor V1 é acionado pela pri-meira turbina T1, que relaxa parte do gás de escapamento a partir do nívelde pressão alta HD para o nível de pressão baixa ND1. Além disso, o com-pressor V2 é acionado pela segunda turbina T2, que relaxa parte do gás deescapamento proveniente do nível de pressão baixa ND1 para o nível depressão baixa ND2. Tanto na figura 7 quanto na figura 8, a válvula VT1, emparticular a válvula 1, está disposta na face de influxo do permutador térmicoAGΚ, em particular do permutador térmico de gás de escapamento 2. Tantona figura 1 quanto na figura 8, a válvula VT1 está incorporada como umaunidade estrutural separada contra a corrente do permutador térmico de gásde escapamento AGK, em particular o permutador térmico 2. Em outra mo-dalidade exemplificativa, a válvula VT1 pode estar incorporada em uma peçacom o permutador térmico de gás de escapamento AGK, ou integrada nomesmo.
Em outra modalidade exemplificativa, a válvula 1, VT1, podetambém estar disposta na face de efluxo do permutador térmico AGK 2.
A figura 9 é uma ilustração esquemática de um sistema com umpermutador térmico AGK e uma válvula que pode ser esfriada VT1 na facede pressão baixa com uma superalimentação em único estágio. Característi-cas idênticas receberam os mesmos símbolos de referência como nas figu-ras anteriores.
Em comparação com a figura 7, a válvula que pode ser esfriadaVT1, em particular a válvula 1 e/ou o permutador térmico AGK, em particularo permutador térmico de gás de escapamento 2, estão dispostos na face depressão baixa, isto é, a face de efluxo da primeira turbina T1. Na modalidadeexemplificativa ilustrada, a válvula VT1, em particular a válvula 1, está dis-posta em uma unidade estrutural separada na face de influxo do permutadortérmico AGK, em particular do permutador térmico de gás de escapamento
2. Em outra modalidade exemplificativa, a válvula VT1 está incorporada emoutra peça com o permutador térmico AGK, em particular o permutador tér-mico de gás de escapamento 2, e/ou integrada ao mesmo.
A figura 10 é uma ilustração esquemática de um sistema comum permutador térmico AGK e uma válvula que pode ser esfriada VT1 naface de pressão baixa com superalimentação em dois estágios. Característi-cas idênticas receberam os mesmos símbolos de referência como nas figu-ras anteriores.
Em comparação com a figura 9, a válvula VT1 e/ou o permuta-dor térmico AGK, em particular o permutador térmico de gás de escapamen-to 2, estão dispostos na região ND2. A válvula VT1, em particular a válvula1, está disposta na face de efluxo da segunda turbina T2, como o permuta-dor térmico de gás de escapamento AGK, em particular o permutador térmi-co de gás de escapamento 2, com a válvula VT1 estando disposta comouma unidade estrutural separada na face de influxo do permutador térmicoAGK. Em outra modalidade exemplificativa, a válvula VT1, em particular aválvula 1, pode estar incorporada em uma peça com o permutador térmicoAGK, em particular o permutador térmico de gás de escapamento 2, e/ouintegrada no mesmo. O ar sugado é misturado com o gás de escapamentoesfriado, recirculado e comprimido no segundo compressor V2 para o nívelde pressão baixa ND1 e subseqüentemente esfriado em um segundo refrige-rador de ar de carga LLK2 e comprimido em um primeiro compressor V1 pa-ra o nível de pressão alta HD.
A válvula 1, VT1, pode ser incorporada como uma válvula dedeslizamento, por exemplo, como no Documento DE 102 005 041 149.5, nãopublicado, cuja descrição encontra-se inteiramente incorporada ao presente.Além disso, a válvula 1, VT1, pode ser incorporada como uma válvula, con-forme descrito no Documento DE 102 005 041 150.9, não publicado, damesma requerente, cuja descrição encontra-se inteiramente incorporada aopresente.
A válvula 1, VT1, pode ser incorporada como uma válvula, porexemplo, conforme descrita no-Documento DE 102 005 044 089, não publi-cado, da mesma requerente, cuja descrição encontra-se inteiramente incor-porada ao presente. Além disso, a válvula 1, VT1, pode também ser incorpo-rada como uma válvula como, por exemplo, descrito no Documento DE 102005 058 494.2, não publicado, da mesma requerente, cuja descrição encon-tra-se inteiramente incorporada ao presente.
As características das várias modalidades exemplificativas po-dem ser combinadas umas com as outras, conforme desejado. A invençãopode também ser usada para outros campos diferentes daqueles indicados.

Claims (26)

1. Válvula para regular um fluxo de gás de escapamento de ummotor de combustão interna, sendo dotada pelo menos de um elemento defechamento e pelo menos um acionador para ativar o elemento de fecha-mento, caracterizada pelo fato de que a válvula (1, VT1) é dotada de pelomenos um canal de transferência de calor (30, 36) para esfriar a válvula, a-través da qual o canal de transferência de calor (30, 36) pode fluir pelo me-nos um meio (M1).
2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que o canal de transferência de calor (36) está incorporado como umcanal anular (30).
3. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que o canal de transferência de calor (30, 36) édotado de pelo menos um emparelhamento de parede (31) cujas paredes(32, 33) estão incorporadas concentricamente com relação uma a outra.
4. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que a válvula (1, VT1) é dotada pelo menos deuma primeira abertura (34) para o influxo (4) do primeiro meio (M1) e/ou pelomenos uma segunda abertura (35) para o efluxo (5) do primeiro meio (M1).
5. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que o primeiro meio (M1) é refrigerante, em parti-cular um fluido ou ar de resfriamento.
6. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que a válvula (1, VT1) é dotada pelo menos deuma chapa (3) na qual está disposto o canal de transferência de calor (30,-36).
7. Válvula de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelofato de que a chapa (3) é dotada de dispositivos de reforço (37) e/ou cavida-des (38) a fim de economizar peso.
8. Válvula de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizadapelo fato de que a chapa (3) está conectada a um alojamento de válvula (7)em um modo materialmente unido e/ou positivamente de fixação.
9. Válvula de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelofato de que a chapa (3) está incorporada em uma peça com o alojamento deválvula (7).
10. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 6 a 9, ca-racterizada pelo fato de que a chapa (3) é dotada pelo menos de uma pri-meira face de flange (39, 40) para propósitos de fixação.
11. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que pelo menos uma abertura (41) para impedirum fluxo em volta do canal de transferência de calor (30, 36) está dispostano canal de transferência de calor (30, 36).
12. Válvula de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizada pelo fato de que a válvula (1, VT1) é dotada pelo menos de umelemento de vedação (60), em particular uma vedação chata.
13. Permutador térmico para esfriar um gás de escapamentosendo dotado pelo menos de uma válvula (1, VT1), como definida em umadas reivindicações de 1 a 12.
14. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 13, ca-racterizado pelo fato de que o permutador térmico (2, AGK) é dotado de umprimeiro canal de fluxo através do qual pode fluir o primeiro meio (M1) e/ouum segundo meio (M2).
15. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 13 ou 14,caracterizado pelo fato de que o permutador térmico (2, AGK) é dotado deum segundo canal de fluxo através do qual pode fluir um terceiro meio (M3).
16. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 14 ou 15,caracterizado pelo fato de que o segundo meio (M2) é um fluido ou ar refri-gerante e/ou o terceiro meio (M3) é gás de escapamento.
17. Permutador térmico de acordo com uma das reivindicaçõesde 13 a 16, caracterizado pelo fato de que o permutador térmico (2, AGK) édotado de um difusor de entrada (6) para o terceiro meio (M3).
18. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 17, ca-racterizado pelo fato de que o difusor de entrada (6) é dotado de uma se-gunda face de flange que pode estar conectada à primeira face de flange(40) da válvula (1, VT1).
19. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizado pelo fato de que o elemento de vedação (60) para vedar a válvu-la (1, VT1) com relação ao difusor de entrada (6) está disposto entre a pri-meira face de fIange (40) e a segunda face de flange.
20. Permutador térmico de acordo com uma das reivindicaçõesde 13 a 19, caracterizado pelo fato de que o permutador térmico (2, AGK) édotado pelo menos de uma válvula de desvio (14) para permitir que o tercei-ro meio (M3) desvie o permutador térmico (2, AGK).
21. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 20, ca-racterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula de desvio (14) podeser ativada por meio de um segundo acionador (15).
22. Permutador térmico de acordo com a reivindicação 20 ou 21,caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula de desvio (14) e/ou aválvula (1, VT1) estão dispostas no, ou adjacentes ao difusor de entrada (6).
23. Sistema sendo dotado de pelo menos uma válvula (1, VT1)como definido em uma das reivindicações de 1 a 12, e sendo dotado pelomenos de um permutador térmico (2, AGK), como definido em uma das rei-vindicações de 13 a 22, sendo dotado pelo menos de um motor de combus-tão interna (M) para um veículo, pelo menos de uma primeira turbina (T1) deum turbo-sobrealimentador de gás de escapamento, em que a válvula estádisposta na face de influxo do permutador térmico (2, AGK), e o permutadortérmico (2, AGK) está disposto na face de pressão alta da primeira turbina(T1).
24. Sistema sendo dotado pelo menos de uma válvula (1, VT1),como definida em uma das reivindicações de 1 a 12, e sendo dotado pelomenos de um permutador térmico (2, AGK), como definido em uma das rei-vindicações de 13 a 22, sendo dotado de pelo menos um motor de combus-tão interna (M) para um veículo, pelo menos uma primeira turbina (Tl) de umturbo-sobrealimentador de gás de escapamento, em que a válvula (1, VT1)está disposta na face de influxo do permutador térmico (2, AGK), e o permu-tador térmico (2, AGK) está disposto na face de pressão baixa da primeiraturbina (Τ1).
25. Sistema de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracteri-zado pelo fato de que o sistema é dotado pelo menos de um segundo per-mutador térmico (LLK1, LLK2) para resfriar ar de carga e/ou a primeira turbi-na (T1) é dotada de um primeiro compressor (V1) para superalimentar de arde carga.
26. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 23 a 25,caracterizado pelo fato de que o sistema é dotado pelo menos de uma se-gunda turbina (T2) que aciona pelo menos um segundo compressor (V2)para superalimentar ar de carga.
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