BRPI0712672A2 - dispositivo de recirculação de gás de exaustão - Google Patents

Abstract

Patente de Invenção: "DISPOSITIVO DE RECIRCULAçãO DE GáS DE EXAUSTãO". A presente invenção refere-se a um dispositivo de recirculação de gás de exaustão (5) para uma máquina de combustão interna (1), em particular, em um veículo automotor, com um condutor de recirculação de gás de exaustão (6) e com um resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) embutido no condutor de recirculação de gás de exaustão (6), que pode ser conectado a um circuito de resfriamento (8) que trabalha com um meio de resfriamento líquido. O resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) apresenta uma carcaça do resfriador (9) que pode ser atravessada pelo meio de resfriamento, a qual apresenta, pelo menos, uma entrada de gás de exaustão (10), uma saída de gás de exaustão (11), uma entrada de meio de resfriamento (12) e uma saída de meio de resfriamento (13). A fim de poder variar melhor a potência de resfriamento, em sua carcaça do resfriador (9) o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) contém uma primeira disposição de tubo de resfriamento (14) e uma segunda disposição de tubo de resfriamento (15) que possibilita uma corrente de calor entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento maior que a primeira disposição de tubo de resfriamento (14).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE RECIRCULAÇÃO DE GÁS DE EXAUSTÃO".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de recirculação de gás de exaustão para uma máquina de combustão interna, em particular, em um veículo automotor, com as características do preâmbulo da reivindicação 1.

Em máquinas de combustão interna é empregada, de modo mul- tiplicado, uma recirculação de gás de exaustão, a fim de, com isso, melhorar os valores de emissão e a eficiência econômica da máquina de combustão interna. A fim de, neste caso, evitar um aumento de emissões de NOx, é ne- cessário resfriar os gases de exaustão recirculados com auxílio de um res- friador de recirculação de gás de exaustão, de modo abreviado, resfriador de AGR, uma vez que a formação de NOx no processo de combustão au- menta com temperatura aumentando desproporcionalmente.

De modo correspondente, um dispositivo de recirculação de gás de exaustão, de modo abreviado, dispositivo de AGR do tipo mencionado no início, normalmente compreende um resfriador de AGR, que é inserido em um condutor de recirculação de gás de exaustão, de modo abreviado, con- dutor de AGR, e que está conectado a um circuito de resfriamento que tra- balha com um meio de resfriamento líquido. Para isso, o resfriador de AGR apresenta uma carcaça do resfriador, que pode ser atravessada pelo meio de resfriamento, que apresenta uma entrada do gás de exaustão, uma saída do gás de exaustão, uma entrada do meio de resfriamento e uma saída do meio de resfriamento.

Da patente WO 96/30 635 A1 é conhecido um dispositivo de AGR, que se caracteriza pelo fato de que ele apresenta um bypass que con- torna externamente o resfriador de AGR, que pode ser controlado com auxí- lio de uma válvula de controle correspondente. Com auxílio de um bypass desse tipo é criada a possibilidade de contornar o resfriador de AGR com o bypass ativado. Isto é desejado, por exemplo, em uma partida a frio da má- quina de combustão interna, a fim de, com isso, poder aquecer o mais rápi- do possível a máquina de combustão interna através do calor dos gases de exaustão recirculados. Com a máquina de combustão interna quente, o by- pass é desativado, de tal modo que então, os gases de exaustão recircula- dos atravessam o resfriador de AGR e, neste caso, são resfriados.

Da patente DE 199 62 863 A1 é conhecido um outro dispositivo de AGR com resfriador de AGR e bypass. Certamente, no caso desse dis- positivo de AGR, o bypass contorna internamente o resfriador de AGR. Isso significa que o bypass passa dentro da carcaça do resfriador, todavia é iso- lado termicamente em relação ao meio de resfriamento.

A presente invenção se ocupa com o problema de indicar uma forma de execução aperfeiçoada para um dispositivo de AGR do tipo men- cionado no início, que se caracterize, em particular, por uma variabilidade aumentada da potência de resfriamento ajustável do resfriador de AGR.

De acordo com a invenção esse problema é solucionado pelos objetos das reivindicações independentes. Formas de execução vantajosas são objeto das reivindicações subordinadas.

A invenção se baseia na idéia generalizada de prever no resfria- dor de AGR duas disposições de tubo de resfriamento que podem ser atra- vessadas separadamente, que se distinguem uma da outra por meio de po- tências de resfriamento diferentes. Uma ou a primeira disposição de tubo de resfriamento apresenta uma potência de resfriamento menor e, com isso, possibilita uma corrente de calor menor entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento. Em oposição a isso, a outra ou a segunda disposição de tubo de resfriamento apresenta uma potência de resfriamento maior e, assim, possibilita uma corrente de calor maior entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento. Por meio dessa forma de construção, quase dois resfriadores de AGR separados, com potência de resfriamento diferente, são integrados em uma carcaça comum, pelo que resulta uma forma de construção extre- mamente compacta. Com auxílio da forma de construção sugerida do resfri- ador de AGR podem ser realizados, em princípio, três estados de fluxo dife- rentes. Em um primeiro estado de fluxo que é ajustado, por exemplo, então, quando não existe necessidade de resfriamento, ou só uma pequena ne- cessidade de resfriamento, os gases de exaustão são conduzidos exclusi- vãmente através da primeira disposição de tubo de resfriamento, que possi- bilita a corrente de calor menor. Em um segundo estado de fluxo, que é a- justado, por exemplo, então, quando existe uma necessidade de resfriamen- to média, os gases de exaustão são conduzidos exclusivamente através da segunda disposição de tubo de resfriamento, que possibilita a corrente de calor maior. Em um terceiro estado de fluxo, que é ajustado, por exemplo, para a cobertura de uma grande necessidade de resfriamento, os gases de exaustão fluem através de ambas as disposições de tubo de resfriamento. Neste caso, pode estar previsto configurar a divisão da corrente de gás de exaustão para as duas disposições de tubo de resfriamento, pelo que a po- tência de resfriamento disponibilizada pelo resfriador de AGR pode ser a- daptada de forma ainda melhor à necessidade de resfriamento atual.

Em um aperfeiçoamento do dispositivo de AGR pode estar pre- visto um bypass, que contorna externamente o resfriador de AGR, o qual é ativado, por exemplo, no caso de falta da necessidade de resfriamento. De modo alternativo, por exemplo, em máquinas de combustão interna, que em virtude de sua forma de construção apresentam uma fase de funcionamento a quente relativamente curta, pode ser dispensado um bypass desse tipo. Os gases de exaustão recirculados durante a operação de funcionamento a quente podem ser conduzidos exclusivamente através da primeira disposi- ção de tubo de resfriamento de potência mais fraca. Então, neste caso, é levado em conta um prolongamento ocorrido da fase de funcionamento a quente em relação a uma forma de execução com bypass externo ou com bypass interno, isolado.

A fim de poder configurar de modo distinto a potência de resfri- amento ou a corrente de calor entre o gás de exaustão e o meio de resfria- mento dentro das duas disposições de tubo de resfriamento, são sugeridas diversas medidas distintas, que podem ser realizadas de forma alternativa ou cumulativa, bem como, em quaisquer combinações. Por exemplo, a se- gunda disposição de tubo de resfriamento no lado do gás de exaustão e/ou no lado do meio de resfriamento pode apresentar uma superfície maior que a primeira disposição de tubo de resfriamento. A segunda disposição de tu- bo de resfriamento pode apresentar mais tubos de resfriamento que a pri- meira disposição de tubo de resfriamento. Os tubos de resfriamento da se- gunda disposição de tubo de resfriamento podem possuir seções transver- sais de passagem menores e/ou resistências à passagem maiores. Os tu- bos de resfriamento da segunda disposição de tubo de resfriamento podem ser constituídos de um outro material diferente dos tubos de resfriamento da primeira disposição de tubo de resfriamento, e podem possuir um coeficien- te de condução de calor maior. Nos tubos de resfriamento da segunda dis- posição de tubo de resfriamento podem estar dispostas lamelas e/ou turbu- ladores para o aperfeiçoamento da transmissão de calor entre o gás de e- xaustão e o tubo de resfriamento, os quais aumentam a resistência à corren- te e o tempo de retenção dos gases de exaustão no respectivo tubo de res- friamento, bem como, causam turbulências, o que contribui para o aumento da transmissão de calor entre o gás de exaustão e o tubo de resfriamento. De forma apropriada, as Iamelas podem ser executadas como turbuladores.

Outras características e vantagens importantes da invenção re- sultam das reivindicações subordinadas, dos desenhos e da descrição de figuras correspondente com auxílio dos desenhos.

É compreensível que as características mencionadas anterior- mente e a serem esclarecidas ainda a seguir podem ser empregadas não apenas na combinação respectivamente indicada, mas também em outras combinações ou em posição isolada, sem deixar o contexto da presente in- venção.

Exemplos de execução preferidos da invenção estão represen- tados nos desenhos, e serão esclarecidos em detalhes na descrição seguin- te, sendo que os números de referência iguais se referem a componentes iguais ou similares ou funcionalmente iguais.

São mostrados, respectivamente, de modo esquemático: na figura 1 uma representação básica bastante simplificada, em forma de diagrama de uma máquina de combustão interna com disposi- tivo de recirculação de gás de exaustão,

nas figuras 2 e 3 cortes longitudinais em perspectiva de um resfriador de recirculação de gás de exaustão em diversas formas de execução,

nas figuras 4 e 5 cortes longitudinais em perspectiva de um outro resfriador de recirculação de gás de exaustão com disposição de vál- vulas de gás de exaustão em diversas direções de vista e planos de corte.

Correspondendo à figura 1, uma máquina de combustão interna 1, que pode ser disposta em um veículo automotor, compreende um bloco do motor 2 com cilindros não mostrados, uma instalação de gás puro 3 que conduz gás puro aos cilindros do bloco do motor 2, e uma instalação de gás de exaustão 4, que transporta o gás de exaustão dos cilindros do bloco do motor 2. Além disso, a máquina de combustão interna 1 está equipada com um dispositivo de recirculação de gás de exaustão 5, que a seguir será de- signado como dispositivo de AGR 5. O dispositivo de AGR 5 compreende um condutor de recirculação de gás de exaustão 6, que a seguir será desig- nado como condutor de AGR 6. O condutor de AGR 6 serve para a recircu- lação externa de gás de exaustão procedente da instalação de gás de e- xaustão 4 para a instalação de gás puro 3. Para isso, o condutor de AGR 6 está conectado, por um lado, à instalação de gás de exaustão 4 e, por outro lado, à instalação de gás puro 3. Além disso, o dispositivo de AGR 5 apre- senta um resfriador de recirculação de gás de exaustão 7, que a seguir será designado como resfriador de AGR 7. O resfriador de AGR 7 está disposto no condutor de AGR 6, de tal modo que ele pode ser atravessado pelo gás de exaustão. O resfriador de AGR 7 está conectado a um circuito de resfri- amento 8, que trabalha com um meio de resfriamento líquido. De preferên- cia, neste caso, se trata do mesmo circuito de resfriamento 8, que serve pa- ra o resfriamento do bloco do motor 2 na máquina de combustão interna 1.

O resfriador de AGR 7 possibilita um acoplamento transmissor de calor en- tre o meio de resfriamento e o gás de exaustão, e apresenta uma carcaça do resfriador 9, que pode ser atravessada pelo meio de resfriamento, e que apresenta, pelo menos, uma entrada de gás de exaustão 10, uma saída de gás de exaustão 11, uma entrada de meio de resfriamento 12 e uma saída de meio de resfriamento 13. Em sua carcaça do resfriador 9, o resfriador de AGR 7 contém duas disposições de tubo de resfriamento, isto é, uma primeira disposição de tubo de resfriamento 14 e uma segunda disposição de tubo de resfria- mento 15. Cada disposição de tubo de resfriamento 14, 15 liga na carcaça 9 a entrada de gás de exaustão 10 com a saída de gás de exaustão 11 e pos- sibilita, assim, a passagem do resfriador de AGR 7 com o gás de exaustão. Ao mesmo tempo, as duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15 estão acopladas, transmitindo calor, com o meio de resfriamento passado através da carcaça do resfriador 9. As duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15 estão ajustadas uma à outra, e são executadas de tal modo que median- te as mesmas condições marginais, a segunda disposição de tubo de resfri- amento 15 possibilita uma corrente de calor entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento maior que a primeira disposição de tubo de resfria- mento 14. As mesmas condições marginais significam, em particular, iguais correntes de volume de gás de exaustão e de meio de resfriamento, bem como, a mesma diferença de temperatura entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento.

Além disso, o dispositivo de AGR 5 compreende uma disposição de válvula de gás de exaustão 16, que neste caso, está disposta na entrada de gás de exaustão 10. Em princípio, também é possível uma forma de exe- cução, na qual ela está disposta na saída de gás de exaustão 11. A disposi- ção de válvula de gás de exaustão 16 é executada de tal modo que ele pos- sibilita várias posições de ligação distintas. Em uma primeira posição de li- gação ele conduz os gases de exaustão exclusivamente através da primeira disposição de tubo de resfriamento 14. A primeira posição de ligação é es- colhida, por exemplo, por um controle do dispositivo de AGR 5 não repre- sentado aqui, então, quando para o gás de exaustão a ser recirculado só existe uma pequena necessidade de resfriamento. Em particular, também pode ser escolhida a primeira posição de ligação, então, quando para o gás de exaustão a ser recirculado não existe nenhuma necessidade de resfria- mento, o que é o caso, por exemplo, durante uma fase de funcionamento a quente da máquina de combustão interna 1. Em uma segunda posição de ligação, a disposição de válvula de gás de exaustão 16 conduz o gás de e- xaustão recirculado exclusivamente através da segunda disposição de tubo de resfriamento 15. Por exemplo, a segunda posição de ligação é escolhida, então, quando existe uma necessidade de resfriamento visivelmente maior ou média para o gás de exaustão.

De preferência, a disposição de válvula de gás de exaustão 16 possibilita, além disso, o ajuste de, pelo menos, uma terceira posição de ligação, na qual a disposição de válvula de gás de exaustão 16 conduz o gás de exaustão através das duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15. Essa terceira posição de ligação, em uma necessidade de resfriamento mais uma vez maior ou grande, pode ser escolhida no gás de exaustão. Neste caso, em princípio é possível executar a disposição de válvula de gás de exaustão 16 de tal modo que dentro dessa terceira posição de ligação, podem ser ajustadas basicamente quaisquer posições intermediárias, pelo que a divisão da corrente de gás de exaustão recirculada para as duas dis- posições de tubo de resfriamento 14, 15 pode ser ajustada entre 0% e 100% quase opcional, em particular, graduada ou sem graduação.

Opcionalmente, além disso, o dispositivo de AGR 5 pode ser e- quipado com um bypass 17 indicado aqui somente com linha interrompida, que possibilita contornar o resfriador de AGR 17 externamente. Para isso é vantajoso executar a disposição de válvula de gás de exaustão 16 para o ajuste de uma quarta posição de ligação, na qual ela conduz os gases de exaustão recirculados exclusivamente através do bypass 17, o que é apro- priado, em particular, no caso da necessidade de resfriamento falha no gás de exaustão. Contudo, para a obtenção de uma forma de construção parti- cularmente compacta, de preferência, é dispensado esse bypass 17.

O dispositivo de AGR 5 ou o circuito de resfriamento 8 pode ser equipado com uma disposição de válvula do meio de resfriamento 18, que possibilita comutar a corrente do meio de resfriamento entre a entrada do meio de resfriamento 12 e uma conexão adicional 19 conectada, da mesma forma, à carcaça 9 ou dividir, em particular, de modo graduado ou sem gra- duação, entre 0% e 100%. Com auxílio da conexão adicional 19, na carcaça do resfriador 9 pode ser realizada uma corrente de meio de resfriamento alterada, que melhora, por exemplo, a potência de resfriamento da primeira disposição de tubo de resfriamento 14. Mais abaixo será aprofundado em detalhes em uma forma de execução equipada com a conexão adicional 19, com relação à figura 3. Ao invés de ser disposta como, neste caso, no fluxo do circuito de resfriamento 8, a disposição de válvula do meio de resfriamen- to 18 também pode ser disposta no refluxo do circuito de resfriamento 8, sendo que ela comuta ou divide, então, a corrente do meio de resfriamento entre a saída do meio de resfriamento 13 e a conexão adicional 19.

Correspondendo às figuras 2 e 3, a primeira disposição de tubo de resfriamento 14 é formada, por exemplo, por um único tubo de resfria- mento 20, que liga a entrada do gás de exaustão 10 com a saída do gás de exaustão 11. Em oposição a isso, neste caso, a segunda disposição de tubo de resfriamento 15 é formada por vários tubos de resfriamento 21, que liga, do mesmo modo, a entrada do gás de exaustão 10 com a saída do gás de exaustão 11. No caso em questão estão previstos seis tubos de resfriamen- to 21 paralelos na segunda disposição de tubo de resfriamento 15. Os tubos de resfriamento 20, 21 das duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15 se estendem, respectivamente, em linha reta e paralelas uma à outra.

A carcaça do resfriador 9 envolve uma câmara de resfriamento 22, que nas formas de execução das figuras 2 e 3 está designada também como câmara de resfriamento principal 22. Na área da entrada do gás de exaustão 10, e na área da saída do gás de exaustão 11, a câmara de resfri- amento 22 está limitada, respectivamente, por um fundo 23 e está fechada vedada. Os tubos de resfriamento 20, 21 das duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15 passam dentro da câmara de resfriamento 22, e atra- vessam os fundos 23.

Os tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15 possuem, tanto no lado do gás de exaustão como também no lado do meio de resfriamento, ao todo, uma superfície maior que o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14. Além disso, eles podem estar providos, respectivamente, com seções transversais de passagem menores que o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14. Deste modo, os tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15, além disso, podem apre- sentar uma resistência à passagem maior que o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14. Além disso, de modo opcio- nal pode estar previsto fabricar os tubos de resfriamento 21 da segunda dis- posição de tubo de resfriamento 15 de um outro material diferente do tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14 de tal modo que eles apresentem um coeficiente de condução de calor maior. Por exemplo, os tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15 são fabricados de alumínio ou de cobre, enquanto que o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14 é constituído de aço inoxidável.

Nas formas de execução das figuras 2 e 3, na carcaça do resfri- ador 9 está disposta uma parede de separação 24 e, na verdade de tal mo- do que ela envolve completamente o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14 na direção da circunferência, portan- to, transversal à direção longitudinal desse tubo de resfriamento 20, e na verdade distanciada, de tal modo que entre a parede de separação 24 e o citado tubo de resfriamento 20 se forma uma câmara de resfriamento adi- cional 25, que envolve completamente o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14 na direção da circunferência. Neste caso, a parede de separação 24 separa a câmara de resfriamento adicional 25 dentro da carcaça do resfriador 9, da outra câmara de resfriamento 22, ou câmara de resfriamento principal 22. Essa separação, todavia, não é completa, uma vez que a parede de separação 24 contém, pelo menos, uma abertura 26, através da qual a câmara de resfriamento adicional 25 se co- munica com a câmara de resfriamento principal 22. Dessa forma, também a câmara de resfriamento adicional 25 pode ser atravessada pelo meio de resfriamento. Com isso, o tubo de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfriamento 14 se estende na câmara de resfriamento adicional 25, enquanto que os tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15 se estendem na câmara de resfriamento principal 22. A parede de separação 24 produz um estrangulamento visado do rebobina- mento do tubo de resfriamento 20 na primeira disposição de tubo de resfri- amento 14 em comparação ao rebobinamento dos tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15. Com isso, a parede de separação 24 forma uma medida para a realização de uma potência de res- friamento reduzida para a primeira disposição de tubo de resfriamento 14.

Na forma de execução mostrada aqui ocorre a disposição da pa- rede de separação 24 e do tubo de resfriamento 20 envolvido por ela dentro da carcaça do resfriador 9, de tal modo que a câmara de resfriamento prin- cipal 22 também envolve a parede de separação 24 e, com isso, a câmara de resfriamento adicional 25 na direção da circunferência. Conseqüente- mente, a parede de separação 24 está rebobinada na direção da circunfe- rência, em todos os lados pelo meio de resfriamento. Deste modo, é melho- rado um resfriamento uniforme dentro do tubo de resfriamento 20 da primei- ra disposição de tubo de resfriamento 14. Em uma outra forma de execução, a parede de separação 24 também pode estar disposta na carcaça do res- friador 9 de tal modo que ela separa a câmara de resfriamento adicional 25 da câmara de resfriamento principal 22 como um fundo intermediário, sendo que então, ela também possibilita uma comunicação entre as duas câmaras de resfriamento 22, 25 através de, pelo menos, uma abertura 26. A câmara de resfriamento adicional 25, então, não é disposta dentro da câmara de resfriamento principal 22, mas quase paralela a ela.

Na forma de execução mostrada na figura 2, a parede de sepa- ração 24 contém, pelo menos, duas aberturas 26 desse tipo, que com vistas à passagem da carcaça do resfriador 9 com meio de resfriamento, estão dispostas de tal modo que elas formam, pelo menos, uma abertura de en- trada e, pelo menos, uma abertura de saída para meios de resfriamento. A passagem da câmara de resfriamento adicional 25 está indicada por meio de setas.

Na forma de execução mostrada na figura 3, a parede de sepa- ração 24 apresenta, adicionalmente à pelo menos uma abertura 26, uma outra abertura 27, que está conectada à conexão adicional 19 mencionada mais acima já com relação à figura 1. Neste caso, a conexão adicional 19 conectada ao circuito de resfriamento 8 está conectada através da carcaça do resfriador 9 à câmara de resfriamento adicional 25. Neste caso, a cone- xão adicional 19 atravessa a câmara de resfriamento principal 22, pelo me- nos, parcialmente. A disposição de válvula do meio de resfriamento 18 men- cionada com relação à figura 1, que está ligada com a conexão adicional 19 e, por exemplo, com a entrada do meio de resfriamento 12, então, pode ser executada de tal modo que ela possibilita uma primeira posição de ligação, na qual o meio de resfriamento entra exclusivamente através da entrada do meio de resfriamento 12 e sai através da saída do meio de resfriamento 13, comparando as setas marcadas com linhas contínuas. Além disso, ela pode realizar uma segunda posição de ligação, na qual o meio de resfriamento entra exclusivamente através da conexão adicional 19, e sai através da saí- da do meio de resfriamento 13, correspondendo às setas desenhadas com linha interrompida. De forma alternativa, na segunda posição de ligação a corrente também pode ocorrer de tal modo que o meio de resfriamento entre somente através da entrada do meio de resfriamento 12, e saia através da conexão adicional 19. Além disso, em princípio, é possível executar também a disposição de válvula do meio de resfriamento 18 de tal modo que ela possibilite uma terceira posição de ligação, na qual o meio de resfriamento entra através da entrada do meio de resfriamento 12 e sai tanto através da saída do meio de resfriamento 13, como também através da conexão adi- cional 19. De forma alternativa, também é possível uma ligação, na qual o meio de resfriamento, na terceira posição de ligação, entra através da en- trada do meio de resfriamento 12 e através da conexão adicional 19, e sai através da saída do meio de resfriamento 13. Também é possível um by- pass para o meio de resfriamento, que contorna interna ou externamente o resfriador de AGR 7, não mostrado aqui, sendo que então, a disposição de válvula do meio de resfriamento 18 em uma outra ou quarta posição de liga- ção conduz o meio de resfriamento através do referido bypass.

No caso da forma de execução mostrada nas figuras 4 e 5, os tubos de resfriamento 20, 21 das duas seções de tubos de resfriamento 14, 15 são executados como partes retas. Deste modo, essa forma de execução é construída mais em conta. A fim de melhorar condutibilidade da segunda disposição de tubo de resfriamento 15 em relação à primeira disposição de tubo de resfriamento 14, à segunda disposição de tubo de resfriamento 15, neste caso, são coordenados mais tubos de resfriamento 21 que à primeira disposição de tubo de resfriamento 14. Neste caso, sem limitação da gene- ralidade, a primeira disposição de tubo de resfriamento 14 abrange dois tu- bos de resfriamento 20, enquanto que a segunda disposição de tubo de res- friamento 15 apresenta três tubos de resfriamento 21. Além disso, os tubos de resfriamento 21 da segunda disposição de tubo de resfriamento 15 em seu interior estão equipados com Iamelas e/ou turbuladores 28, que na for- ma conhecida, produzem um aperfeiçoamento extremo da transmissão de calor entre o gás de exaustão e os tubos de resfriamento 21. Em distinção a isso, os tubos de resfriamento 20 da primeira disposição de tubo de resfria- mento 14 não contêm, de preferência, nem Iamelas nem turbuladores.

As medidas mostradas na forma de execução das figuras 4 e 5, e as mostradas nas formas de execução das figuras 2 e 3 para a realização de diversas correntes de calor nas duas disposições de tubos de resfriamen- to 14, 15 podem ser combinadas entre si aleatoriamente.

Com referência às figuras 4 e 5, a seguir será esclarecida em detalhes uma forma de execução especial da disposição de válvula do gás de exaustão 16.

Correspondendo às figuras 4 e 5, a carcaça do resfriador 9 pos- sui no lado de entrada um flange de entrada 29, que forma a entrada do gás de exaustão 10, e através do qual, no caso em questão, a disposição de válvula do gás de exaustão 16 está conectada. Além disso, a carcaça do resfriador 9 dispõe de um flange de saída 30, que forma a saída do gás de exaustão 11, e através do qual a carcaça do resfriador 9 pode ser conectada ao condutor de AGR 6. Em uma forma de execução alternativa, a disposição de válvula do gás de exaustão 16 pode estar disposta, de modo correspon- dente também no lado de saída. A disposição de válvula do gás de exaustão 16 abrange uma carcaça da válvula 31, que é executada, por exemplo, como peça fundida de metal. Nessa carcaça da válvula 31 estão dispostas duas válvulas de contro- le, isto é, uma primeira válvula de controle 32 e uma segunda válvula de controle 33. A primeira válvula de controle 32 controla a corrente de gás de exaustão através da primeira disposição de tubo de resfriamento 14, en- quanto que a segunda válvula de controle 33 controla a corrente de gás de exaustão através da segunda disposição de tubo de resfriamento 15. As du- as válvulas de controle 32, 33 são montadas iguais, de forma apropriada (partes iguais) e podem ser deslocadas entre uma posição aberta, aberta ao máximo, e uma posição fechada, sendo que elas podem realizar, em parti- cular, uma ou várias posições intermediárias, a fim de possibilitar uma co- mutação graduada ou até mesmo sem graduação entre a posição fechada e a posição aberta. Portanto, no caso das válvulas de controle 32, 33 não se trata de válvulas de ligação, que podem ser comutadas exclusivamente en- tre uma posição aberta e uma posição fechada.

Correspondendo à figura 4, na área da entrada do gás de exaus- tão 10a carcaça do resfriador 9 apresenta uma câmara de entrada de gás de exaustão 34, que está separada do meio de resfriamento na câmara de resfriamento 22 através de um fundo 23 no lado de entrada. A disposição de válvula do gás de exaustão 16 ou sua carcaça da válvula 31 está equipada com uma parede divisória 35, que se estende paralelamente à direção de corrente, portanto, paralela aos tubos de resfriamento 20, 21, e neste caso, se estende até ou próximo ao referido fundo 23. A parede divisória 35 divide a câmara de entrada de gás de exaustão 34 em uma primeira câmara parci- al 36, que se comunica com a primeira disposição de tubo de resfriamento 14, e uma segunda câmara parcial 37, que se comunica com a segunda disposição de tubo de resfriamento 15. Não é necessária uma amarração fixa da parede divisória 35 ao fundo 23. Vazamentos que surjam eventual- mente são toleráveis. A parede divisória 35 se projeta para dentro em uma lacuna, que é formada entre as duas extremidades dos dois tubos 20, 21 adjacentes das duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15. A parede divisória 35 da carcaça da válvula 31 se estende tam- bém dentro da carcaça da válvula 31, e na verdade, dentro de uma saída do gás de exaustão 38, que leva para longe das duas válvulas de controle 32, 33, e leva na direção da entrada do gás de exaustão 10 da carcaça do res- friador 9. Deste modo, dentro da carcaça da válvula 31 comum é realizada uma condução de corrente separada para o gás de exaustão das válvulas de controle 32, 33 para a entrada de gás de exaustão 10, e através da pare- de divisória 35 prolongada até o fundo 23 no lado de entrada, também para as duas disposições de tubo de resfriamento 14, 15.

Correspondendo à figura 5, a carcaça da válvula 31 apresenta, além disso, uma entrada de gás de exaustão 39, que pode ser conectada ao condutor de AGR 6, e que conduz o gás de exaustão às duas válvulas de controle 32, 33. Neste caso, na entrada de gás de exaustão 39 também po- de estar disposta uma parede divisória 40, que possibilita uma condução de corrente separada para o gás de exaustão até a respectiva válvula de con- trole 32, 33. Por meio das duas paredes divisórias 35, 40, na carcaça da válvula 31 são realizados dois trajetos de corrente completamente separa- dos um do outro, dos quais o primeiro pode ser controlado com a primeira válvula de controle 32, e o outro pode ser controlado separadamente com a segunda válvula de controle 33.

Correspondendo às figuras 4 e 5, a carcaça da válvula 31 apre- senta um revestimento de resfriamento 41, que está integrado no circuito de resfriamento 8. Para isso, um tubo de entrada 42 executado na carcaça da válvula 31 e a saída do meio de resfriamento 13 da carcaça do resfriador 9 estão ligadas entre si através de uma peça de ligação 43.

Na medida que a disposição de válvula de gás de exaustão 16 está disposta no lado de exaustão do resfriador de AGR, um resfriamento de líquido desse tipo da carcaça da válvula 31 pode ser dispensado.

Claims (12)

1. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão para uma má- quina de combustão interna (1), em particular, em um veículo automotor, com um condutor de recirculação de gás de exaustão (6) para a recirculação externa de gás de exaustão de um lado de gás de e- xaustão da máquina de combustão interna (1) para um lado de gases puros da máquina de combustão interna (1), com um resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) embutido no condutor de recirculação de gás de exaustão (6), que pode ser conectado a um circuito de resfriamento (8) que trabalha com um meio de resfriamento líquido, sendo que o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) apresenta uma carcaça do resfriador (9) que pode ser atravessada pelo meio de resfriamento, a qual apresenta, pelo menos, uma entrada de gás de exaustão (10), uma saída de gás de exaustão (11), uma entrada de meio de resfriamento (12) e uma saída de meio de resfriamento (13), caracterizado pelo fato de que: em sua carcaça do resfriador (9) o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) contém uma primeira disposição de tubo de resfria- mento (14) com, pelo menos, um tubo de resfriamento (20), que liga a en- trada de gás de exaustão (10) com a saída de gás de exaustão (11), e uma segunda disposição de tubo de resfriamento (15) com, pelo menos, um tubo de resfriamento (21), que liga a entrada de gás de exaustão (10) com a saí- da de gás de exaustão (11), - pelo fato de que as disposições de tubo de resfriamento (14, 15) são executadas de tal modo que a segunda disposição de tubo de res- friamento (15) possibilita uma corrente de calor entre o gás de exaustão e o meio de resfriamento maior que a primeira disposição de tubo de resfria- mento (14).

2. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que está prevista uma disposição de válvula de gás de exaustão (16), que está disposta na entrada do gás de exaustão (10) ou na saída do gás de exaustão (11) e é executada de tal modo que o gás de exaustão em uma primeira posição de ligação da disposição de válvula de gás de exaus- tão (16) flui somente através da primeira disposição de tubo de resfriamento (14), e em uma segunda posição de ligação da disposição de válvula de gás de exaustão (16) flui somente através da segunda disposição de tubo de resfriamento (15) e/ou que a disposição de válvula de gás de exaustão (16) é exe- cutada de tal modo que o gás de exaustão em uma terceira posição de Iiga- ção da disposição de válvula de gás de exaustão (16) flui através das duas disposições de tubo de resfriamento (14, 15) e/ou que a disposição de válvula de gás de exaustão (16) é exe- cutada de tal modo que o gás de exaustão em uma quarta posição de liga- ção da disposição de válvula de gás de exaustão (16) flui somente através de um bypass (17) que contorna interna ou externamente o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) e/ou que a disposição de válvula de gás de exaustão (16) é exe- cutada de tal modo que ela pode ser deslocada entre suas posições de liga- ção individuais com, pelo menos, um estágio intermediário ou sem estágio.

3. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, pelo menos, uma das característi- cas seguintes: no lado do gás de exaustão e/ou no lado do meio de resfri- amento, a segunda disposição de tubo de resfriamento (15) apresenta uma superfície maior que a primeira disposição de tubo de resfriamento (14); a segunda disposição de tubo de resfriamento (15) apresen- ta mais tubos de resfriamento (21) que a primeira disposição de tubo de res- friamento (20); o respectivo tubo de resfriamento (21) da segunda disposi- ção de tubo de resfriamento (15), no lado do gás de exaustão, possui uma seção transversal de passagem menor que o respectivo tubo de resfriamen- to (20) da primeira disposição de tubo de resfriamento (14); um dos tubos de resfriamento (21) ou os tubos de resfria- mento (21) da segunda disposição de tubo de resfriamento (15) é/são cons- tituído/constituídos de um material, que apresenta um coeficiente de condu- ção de calor maior que o material do qual um dos tubos de resfriamento (20) ou os tubos de resfriamento (20) da primeira disposição de tubo de resfria- mento (14) é/são constituído/constituídos; um dos tubos de resfriamento (21) ou os tubos de resfria- mento (21) da segunda disposição de tubo de resfriamento (15), no lado do gás de exaustão, apresenta/apresentam uma resistência à passagem maior que um dos tubos de resfriamento (20) ou os tubos de resfriamento (20) da primeira disposição de tubo de resfriamento (14).

4. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que em um tubo de resfriamento (21) ou em cada tubo de resfri- amento (21) da segunda disposição de tubo de resfriamento (15) estão dis- postos turbuladores (28) e/ou lamelas, e/ou que em um tubo de resfriamento (20) ou em cada tubo de resfriamento (20) da primeira disposição de tubo de resfriamento (14) não estão dispostos turbuladores (28) e/ou lamelas.

5. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que na carcaça do resfriador (9) uma parede de separação (24) separa uma câmara de resfriamento principal (22), que pode ser atravessa- da pelo meio de resfriamento, e na qual passa/passam um dos tubos de res- friamento (21) ou os tubos de resfriamento (21) da segunda disposição de tubo de resfriamento (15), de uma câmara de resfriamento adicional (25), na qual passa/passam um dos tubos de resfriamento (20) ou os tubos de resfri- amento (20) da primeira disposição de tubo de resfriamento (14), sendo que a parede de separação (24) contém, pelo menos, uma abertura (26) através da qual a câmara de resfriamento adicional (25) se comunica com a câmara de resfriamento principal (22), ou que a primeira disposição de tubo de resfriamento (14) ou um dos tubos de resfriamento (20) ou cada tubo de resfriamento (20) da primeira disposição de tubo de resfriamento (14) está envolvido por uma parede de separação (24) na direção da circunferência, de tal modo que a parede de separação (24) contorna uma câmara de resfriamento adicional (25) que contorna o respectivo tubo de resfriamento (20) ou os respectivos tubos de resfriamento (20) na direção da circunferência, sendo que a parede de separação (24) contém, pelo menos, uma abertura (26) através da qual a câmara de resfriamento adicional (25) se comunica com uma câmara de resfriamento principal (22), que está envolvida pela carcaça do resfriador (9), que pode ser atravessada pelo meio de resfriamento, e na qual pas- sa/passam um dos tubos de resfriamento (21) ou os tubos de resfriamento (21) da segunda disposição de tubo de resfriamento (15) e/ou - que a câmara de resfriamento principal (22) contorna a res- pectiva parede de separação (24) e a respectiva câmara de resfriamento adicional (25) na direção da circunferência, de tal modo que a parede de separação (24) que contorna a câmara de resfriamento adicional (25) pode ser admitida por todos os lados pelo meio de resfriamento.

6. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a parede de separação (24) contém, pelo menos, duas aberturas (26) desse tipo, que formam, pelo menos, uma abertura de entrada e, pelo menos, uma abertura de saída.

7. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que - a parede de separação (24) apresenta adicionalmente, pelo menos, uma outra abertura (27), através da qual uma conexão adicional (19) conectada ao circuito de resfriamento (8) está conectada à câmara de res- friamento adicional (25) através da carcaça do resfriador (9) e/ou - que a conexão adicional (19) atravessa, pelo menos, uma parte da câmara de resfriamento principal (22) e/ou - que está prevista uma disposição de válvula do meio de res- friamento (18), que está ligada com a conexão adicional (19) e com a entra- da do meio de resfriamento (12) ou com a saída do meio de resfriamento (13) e é executada de tal modo que em uma primeira posição de ligação, o meio de resfriamento entra somente através da entrada do meio de resfria- mento (12), e sai através da saída do meio de resfriamento (13), e em uma segunda posição de ligação, o meio de resfriamento entra somente através da entrada do meio de resfriamento (12), e sai através da conexão adicional (19) ou entra somente através da conexão adicional (19) e sai através da saída do meio de resfriamento (13) e/ou que a disposição de válvula do meio de resfriamento (18) é executada de tal modo que em uma terceira posição de ligação, o meio de resfriamento entra através da entrada do meio de resfriamento (12), e sai através da saída do meio de resfriamento (13) e através da conexão adicio- nal (19) ou através da entrada do meio de resfriamento (12), e entra através da conexão adicional (19) e sai através da saída do meio de resfriamento (13) e/ou - que a disposição de válvula do meio de resfriamento (18) é executada de tal modo que em uma quarta posição de ligação, o meio de resfriamento flui através de um bypass que contorna interna ou externamen- te o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) e/ou que a disposição de válvula do meio de resfriamento (18) é executada de tal modo que ela pode ser deslocada entre seus respectivos estágios de ligação através de, pelo menos, um estágio intermediário ou sem estágio.

8. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os tubos de resfriamento (20, 21) das duas disposições de tubo de resfriamento (14, 15) são executados como partes iguais, sendo que o tubo de resfriamento (21) ou os tubos de resfriamento (21) da segunda disposição de tubo de resfria- mento (15) está/estão equipados adicionalmente com Iamelas (28) e/ou com turbuladores (28).

9. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que no lado de entrada do gás de exaustão a carcaça do resfria- dor (9) contém um fundo (23), que é atravessado pelos tubos de resfriamen- to (20, 21) das duas disposições de tubo de resfriamento (14, 15), e que se- para uma câmara de entrada de gás de exaustão (34) do meio de resfria- mento, sendo que uma disposição de válvula de gás de exaustão (16) pre- vista para a divisão do gás de exaustão para a primeira disposição de tubo de resfriamento (14) e/ou para a segunda disposição de tubo de resfriamen- to (15) está conectada à entrada do gás de exaustão (10), sendo que a dis- posição de válvula de gás de exaustão (16) apresenta uma parede divisória (35), que se estende até ou próximo ao fundo (23) e, na câmara de entrada de gás de exaustão (34), separa uma primeira câmara parcial (36) que se comunica com a primeira disposição de tubo (14) de uma segunda câmara parcial (37) que se comunica com a segunda disposição de tubo de resfria- mento (15), ou que no lado de saída do gás de exaustão a carcaça do res- friador (9) contém um fundo (23), que é atravessado pelos tubos de resfria- mento (20, 21) das duas disposições de tubo de resfriamento (14, 15), e que separa uma câmara de saída do gás de exaustão do meio de resfriamento, sendo que uma disposição de válvula de gás de exaustão (16) prevista para a divisão do gás de exaustão para a primeira disposição de tubo de resfria- mento (14) e/ou para a segunda disposição de tubo de resfriamento (15) está conectada à saída do gás de exaustão (11), sendo que a disposição de válvula de gás de exaustão (16) apresenta uma parede divisória, que se es- tende até ou próximo ao fundo (23), e na câmara de entrada de gás de e- xaustão, - separa uma primeira câmara parcial que se comunica com a primeira disposição de tubo de resfriamento (14) de uma segunda câmara parcial que se comunica com a segunda disposição de tubo de resfriamento (15).

10. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que na carcaça do resfria- dor (9) é formada uma câmara de resfriamento (22) comum, que é atraves- sada pelo meio de resfriamento, através da qual são conduzidos os tubos de resfriamento (20, 21) das duas disposições de tubo de resfriamento (14, 15), e que está limitada na direção da entrada do gás de exaustão (10), bem como na saída do gás de exaustão (11) respectivamente, por um fundo (23).

11. Dispositivo de recirculação de gás de exaustão de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que - a disposição de válvula do gás de exaustão (16) apresenta duas válvulas de controle (32, 33), que podem ser deslocadas, respectiva- mente, para uma posição fechada, para uma posição aberta e para uma ou várias posições intermediárias, de modo graduado ou sem graduação, das quais uma primeira válvula de controle (32) controla a corrente de gás de exaustão através da primeira disposição de tubo de resfriamento (14), e das quais uma segunda válvula de controle (33) controla a corrente de gás de exaustão através da segunda disposição de tubo de resfriamento (15) e/ou - que as duas válvulas de controle (32, 33) estão dispostas em uma carcaça da válvula (31) comum, que apresenta uma entrada de gás de exaustão (39) que leva às duas válvulas de controle (32, 33), e uma saída de gás de exaustão (38) que leva para longe das duas válvulas de controle (32, 33), sendo que na entrada de gás de exaustão (39) e/ou na saída de gás de exaustão (38) está disposta uma parede divisória (35, 40), que leva o gás de exaustão separado na carcaça da válvula (31) para as válvulas de controle (32, 33) e/ou separado leva para longe das duas válvulas de contro- le (32, 33) e/ou que a carcaça da válvula (31) apresenta um revestimento de resfriamento (41), que está integrado no circuito de resfriamento (8).

12. Resfriador de recirculação de gás de exaustão para um dis- positivo de recirculação de gás de exaustão (5) para uma máquina de com- bustão interna (1), em particular, em um veículo automotor, sendo que o resfriador de recirculação de gás de exaustão (7) pode ser conectado a um condutor de recirculação de gás de exaustão (6) para a recirculação externa de gás de exaustão de um lado de gás de exaustão da máquina de combustão interna (1) para um lado de gases pu- ros da máquina de combustão interna (1),