BRPI0720747B1

BRPI0720747B1 - Separadores inerciais de gás-líquido e método de separação de óleo do gás de escape de um motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0720747B1
Application number: BRPI0720747-6A
Authority: BR
Inventors: Brian W. Schwandt; Stephanie L. Faber; Peter K. Herman; Christopher E. Holm; Bradley A. Smith
Original assignee: Cummins Filtration Ip, Inc.
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2019-02-12
Also published as: US8241411B2; BRPI0720747A2; US20120144788A1; DE112007003054T5; DE112007003054B4; US20100107883A1; WO2008085548A1; US7935165B2; DE112007003788A5; US8118909B2; US20110197765A1; DE112007003788B4; US7648543B2; US20070256566A1; CN101573165B; CN101573165A

Abstract

separadores inerciais de gás-líquido e método de separação de óleo do gás de escape de um motor de combustão interna. são proporcionados um separador de gás-líquido inercial e método, incluindo estrutura de bico injetor de orifício variável que tem uma área de orifício variável dependente do movimento axial de um pistão em relação a uma luva de invólucro e, que noutra modalidade, tem a primeira e a segunda ramificações de fluxo, com a primeira ramificação de fluxo sendo continuamente aberta e com a segunda ramificação de fluxo tendo um controlador de fluxo variável que controla o fluxo através do mesmo.

Description

“Separadores Inerciais de Gás-Líquido e Método de Separação de Óleo do Gás de Escape de um Motor de Combustão Interna”

Relatório Descritivo

Referência Cruzada a Pedidos Correlatos

Este pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente US No. 11/168.688, depositado em 28 de junho de 2005 e uma continuação em parte do Pedido de Patente US No. 10/946.603, depositado em 21 de setembro de 2004. O Pedido '688 é uma continuação em parte do Pedido '603.

Antecedentes e Sumário da Invenção

Os Pedidos originários apontados acima relacionados com separadores impactadores de gás-líquido inerciais para a remoção e coalescência de partículas líquidas a partir de uma corrente de gáslíquido, inclusive em pedidos de separação de ventilação de cárter de motor, que incluem ventilação de cárter fechado (CCV) e ventilação de cárter aberto (OCV).

Os separadores de gás-líquido inerciais são conhecidos na técnica anterior. As partículas líquidas são removidas de uma corrente de gás-líquido pela aceleração da corrente ou aerossol a altas velocidades através de bicos ou orifícios e pelo direcionamento dos mesmos para um impactador, que provoca normalmente uma brusca mudança direcional, efetuando a observada separação de líquido. Estes impactadores inerciais têm diversas utilizações, que incluem aplicações de separação de óleo interno para gases de escape do cárter de um motor de combustão interna.

A presente invenção surgiu durante esforços de desenvol

2/36 vimento contínuos relacionados às invenções originárias apontadas acima.

Numa modalidade, um sistema é proporcionado para separação de óleo de gases de escape da combustão de um motor de combustão interna, incluindo proporcionar eficiência de separação acrescida no início da vida do motor sem sofrer, de forma inaceitável, alta queda de pressão mais tarde na vida do motor, incluindo a condição de término da vida útil do motor. À medida que um motor se desgasta, mais gás de escape é criado e o impactador no separador de gás-líquido inercial vê um maior fluxo e pressão aumentada do cárter. Quando isto acontece, o impactador realmente começa a se desempenhar com maior eficiência, mas também tem uma maior queda de pressão. Os impactadores comuns devem ser projetados para satisfazer esta condição de término de vida útil, a fim de não produzir uma queda de pressão muito elevada. Isto significa que a eficiência no início da vida do motor pode não ser otimizada.

Numa modalidade, múltiplos estágios permitem que o projeto do impactador seja otimizado para vários momentos da vida do motor. Por exemplo, numa modalidade, o gás de escape é exposto a menos bicos no início de vida útil quando a pressão e o fluxo são menores. À medida que a pressão aumenta, mais estágios são abertos. Isto significa que a eficiência pode ser elevada a partir do início da vida útil e a queda de pressão é controlada à medida que o motor se desgasta. Esta modalidade proporciona desempenho melhorado através da apresentação de uma eficiência e uma queda de pressão mais consistentes ao longo da vida do motor. Numa modalidade, o dispositivo tem um estágio do impactador que está constantemente aberto para o fluxo de gás de escape e um ou mais estágios que são abertos com válvulas de descarga à medida que a pressão aumenta. Numa modalidade preferida, apenas o impactador de estágio permanente é aberto no início da vida útil do motor e todos os estágios serão abertos até o final da

3/36 vida útil do motor.

Noutra modalidade, um separador de gás-líquido inercial é proporcionado com estrutura de bico injetor de orifício variável que tem uma área de orifício variável dependente do movimento axial de um pistão em relação a uma luva protetora. A estrutura de bico injetor de orifício variável pode ser utilizada com ou sem o referido estágio do impactador permanentemente aberto da modalidade acima.

Breve Descrição dos Desenhos

Pedidos Originários

As Figuras 1-22 são tiradas do conhecido Pedido ‘603 originário. As Figuras 23-26 são tiradas do conhecido Pedido '688 originário.

A Figura 1 é uma ilustração em seção esquemática de um separador impactador de gás-líquido inercial em conformidade com o Pedido '603 originário.

A Figura 2 é uma vista em seção tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 1.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática de uma parte da Figura 1, mas que apresenta outra modalidade.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática de uma parte da Figura 1, mas que apresenta outra modalidade.

A Figura 5 é uma vista em projeção em perspectiva de um separador impactador de gás-líquido inercial que incorpora a modalidade da Figura 4.

A Figura 6 é uma vista em perspectiva parcialmente fragmentada da construção da Figura 5.

4/36

A Figura 7 é uma vista em perspectiva parcialmente fragmentada da construção da Figura 5.

A Figura 8 é uma vista em perspectiva explodida de uma parte da Figura 5.

A Figura 9 é uma vista em seção da construção da Figura 5 que mostra uma primeira posição do atuador.

A Figura 10 é similar à Figura 9 e mostra outra posição do atuador.

A Figura 11 é uma vista em perspectiva esquemática de uma parte da Figura 1, mas que apresenta outra modalidade.

A Figura 12 é uma ilustração esquemática de uma parte de outro separador impactador de gás-líquido inercial em conformidade com o Pedido ‘603 originário.

A Figura 13 é uma vista em seção de um separador impactador de gás-líquido inercial que incorpora a modalidade da Figura 12.

A Figura 14 é similar à Figura 13 e mostra outra posição do atuador.

A Figura 15 é uma vista em seção da construção da Figura

13.

A Figura 16 é uma vista em perspectiva da construção da Figura 13.

A Figura 17 é um vista em perspectiva explodida da construção da Figura 16.

A Figura 18 é outra vista em perspectiva explodida da construção da Figura 16.

A Figura 19 é uma vista em perspectiva esquemática de

5/36 uma parte de outro separador impactador de gás-líquido inercial em conformidade com o Pedido '603 originário.

A Figura 20 é uma vista em seção de outra modalidade de um separador impactador de gás-líquido inercial em conformidade com o Pedido '603 originário.

A Figura 21 é uma vista de elevação superior tomada ao longo da linha 21-21 da Figura 20.

A Figura 22 é uma vista ampliada de uma parte da Figura

20.

A Figura 23 é uma vista em seção esquemática de um separador de gás-líquido inercial em conformidade com o Pedido '688 originário.

Figura similar à

Figura mostra outra modalidade.

Figura à similar

Figura mostra outra modalidade.

Figura similar à

Figura mostra outra modalidade.

Pedido Presente

A Figura 27 é uma ilustração em seção esquemática de um separador impactador de gás-líquido inercial em conformidade com a invenção.

A Figura 28 é similar à Figura 27 e mostra uma nova condição operacional.

A Figura 29 é uma vista ampliada de uma parte da Figura 27.

6/36

A Figura 30 é uma vista em seção tomada ao longo da linha 30-30 da Figura 29.

A Figura 31 é uma vista em perspectiva a partir de debaixo da construção da Figura 29.

A Figura 32 é uma ilustração em seção esquemática de outra modalidade de um separador impactador de gás-líquido inercial.

A Figura 33 é similar à Figura 32 e mostra uma nova modalidade.

A Figura 34 é similar à Figura 32 e mostra uma nova modalidade.

A Figura 35 é uma vista em projeção da extremidade do dispositivo da Figura 34.

A Figura 36 é uma vista em perspectiva de um componente da Figura 32.

A Figura 37 é similar à Figura 32 e mostra uma nova modalidade.

Descrição Detalhada

Pedidos Originários

A descrição seguinte das Figuras 1-26 é retirada dos Pedidos '603 e '688 originários conhecidos.

A Figura 1 mostra um separador impactador de gás-líquido inercial 30 para coalescência e remoção de partículas líquidas de uma corrente de gás-líquido 32, mostrado numa aplicação de separação de ventilação de cárter exemplificativa para um motor de combustão interna 34. Nesta aplicação, é desejado expelir gases de escape a partir do cárter 36 do motor 34. Quando não tratados, estes gases contêm

7/36 material composto por partículas sob a forma de névoa de óleo e fuligem. É desejável controlar a concentração de contaminantes, especialmente se os gases de escape devem ser recirculados de volta para o sistema de admissão de ar do motor, por exemplo, no manifold (coletor de distribuição) de admissão de ar 38. As gotículas de névoa de óleo são geralmente inferiores a 5p de diâmetro e, portanto, são difíceis de remover usando-se meio de filtro fibroso convencional e, ao mesmo tempo mantendo-se baixa resistência ao fluxo, à medida que o meio coleta e se torna saturado de óleo e contaminantes.

O separador 30 inclui um invólucro 40 que tem um local de admissão 42 para receber fluxo de gás-líquido 32 do cárter do motor 36, um local de escape 44 para descarregar uma corrente de gás 46 para o manifold de admissão de ar 38 e um dreno 45 que drena fluido separado em 47 do coletor do impactador 54 e gotículas de óleo de retorno coletadas em 47 para o cárter 36. A estrutura de bico 48 no invólucro tem uma pluralidade de bicos proporcionados pelos orifícios, tais como 50, 52, Figuras 1, 2, que recebem a corrente de gás-líquido em 58 do local de admissão 42 e que aceleram a corrente de gás-líquido através dos bicos 50, 52. A pluralidade de bicos proporciona um fluxo cumulativo em paralelo através dos mesmos. Um coletor do impactador inercial 54 no invólucro está no caminho da corrente de gás-líquido acelerado em 58 e ocasiona a separação de partícula líquida por uma mudança direcional brusca, como mostrado em 56. Na modalidade preferida, o coletor do impactador 54 tem um acúmulo de poros ásperos ou uma superfície de impactação 60 que causa a separação de partículas líquidas da corrente de gás-líquido e é como aquele apresentado na Patente US 6.290.738, aqui incorporada por referência. Os orifícios dos bicos 50, 52 podem ter um formato de Venturi ou tronco-cônico como nos incorporados na Patente ‘738.

Um atuador de fluxo variável 62 varia o fluxo cumulativo através da pluralidade de bicos em resposta a um determinado parâme8/36 tro. Numa modalidade desejável, a velocidade de fluxo cumulativo é variada, embora outras características de fluxo possam ser variadas. A corrente de gás-líquido flui ao longo de uma direção de fluxo axial em 58 através dos orifícios 50, 52. O atuador 62 é móvel ao longo de uma determinada direção em relação aos orifícios para variar o fluxo cumulativo observado. Numa modalidade, o atuador 62 é móvel ao longo da referida determinada direção em relação aos orifícios para variar a área total e, portanto, a velocidade de fluxo resultante. Nas Figuras 1 e 2, o atuador 62 é um disco ou placa móvel através de um ou mais dos orifícios para alterar a área da seção reta do mesmo transversa à direção de fluxo axial 58. O disco 62 é móvel como mostrado na seta 64 da esquerda para direita nas Figuras 1 e 2, transversalmente à direção do fluxo axial 58. Na modalidade das Figuras 1 e 2, o disco 62 como uma pluralidade de fendas ou aberturas alongadas 66, 68 alinhadas com os respectivos orifícios dos bicos 50, 52 e que se deslizam transversalmente ao longo dos mesmos para variar os tamanhos deles disponíveis para o fluxo axial através dos mesmos e, consequentemente, para variar a área de fluxo cumulativo. Numa outra modalidade, um ou mais dos orifícios dos bicos 50, 52 podem ser fechados ou abertos durante o movimento do disco 62 para, assim, alterar o número de orifícios disponíveis para o fluxo axial através dos mesmos, para variar, assim, a referida área de fluxo cumulativo. Numa nova modalidade, o movimento do disco atuador 62 varia tanto o tamanho como o número de orifícios, por exemplo, o movimento do disco atuador 62 para frente e para trás ao longo da direção 64 pode expandir e restringir os orifícios ao longo de uma área de seção reta dos mesmos transversal à direção do fluxo 58, para variar o tamanho dos orifícios e o movimento do disco atuador 62 para frente e para trás ao longo da direção 64 pode abrir e fechar outros orifícios, para variar o número de orifícios através dos quais flui a corrente de gás-líquido.

Numa modalidade, o parâmetro observado para o qual o

9/36 atuador de fluxo variável 62 reage é a pressão da corrente de gáslíquido. O invólucro 40 inclui um sensor de pressão 70 na forma de um diafragma ou membrana acoplado através da articulação 72 ao atuador 62 para acionar o último para mover no sentido esquerdo-direito em 64 nas Figuras 1 e 2. À medida que a pressão da corrente de gás-líquido aumenta, o diafragma 70 move-se para a esquerda na Figura 1, o que na forma preferida aumenta o tamanho dos orifícios 50, 52 etc. (aumenta a área de fluxo de seção reta dos mesmos) e/ou aumenta o número de orifícios 50, 52 etc. abertos ao fluxo através dos mesmos. A crescente pressão da corrente de fluxo de gás-líquido na câmara do invólucro 74 supera a mola de desvio 76 de forma a ocasionar movimento para a esquerda do diafragma 70. Se a pressão de fluxo de gás-líquido diminui, então, a mola de desvio 76 move o disco atuador 62 para a direita na Figura 1, de preferência para reduzir o tamanho e/ou o número de orifícios 50, 52 etc. Desta forma, é mantido um diferencial de pressão desejado ΔΡ (delta P), eliminando a necessidade de estabelecer compromissos entre as razões de fluxo mínima e máxima, cilindradas, condições varáveis, tais como desgaste do motor, velocidade, travagem etc. O atuador de fluxo variável maximiza a eficiência pela adaptação a diferentes cilindradas, razões de fluxo e condições variáveis durante operação do motor e supera escolhas anteriores exigidas num separador de fluxo fixo. Na modalidade da Figura 1, a câmara do invólucro 78 sobre o lado oposto do diafragma 70 a partir da câmara 74 é ventilada para a atmosfera como se nas aberturas de vazão 80, 82, para referenciar ο ΔΡ, embora outras pressões de referência possam ser utilizadas.

A Figura 3 mostra uma nova modalidade que tem uma placa ou disco atuador 84 que se desliza de forma translacional da esquerda para a direita como mostrado na seta 86 gaxetamente com o invólucro 88 para variar o tamanho dos orifícios dos bicos, como os 90, 92, como fendas ou aberturas alongadas 94, 96 do disco 84 movido ao longo dos mesmos. As fendas ou aberturas 94, 96 podem ter um

10/36 afunilamento tronco-cônico 98 para reforçar o efeito de aceleração Venturi. À medida que o disco 84 se move para a esquerda na Figura 3, o tamanho dos orifícios Venturi 90, 92 aumenta, ou seja, o movimento para a esquerda do disco atuador 84 amplia o tamanho dos orifícios 90, 92 ao longo de uma área de seção reta dos mesmos transversal à direção de fluxo axial 58, para variar o tamanho dos orifícios. O movimento para a direita do disco atuador 84 restringe os orifícios 90, 92, ao longo da área da seção reta dos mesmos transversal à direção de fluxo axial 58. Alternativa ou adicionalmente, o movimento para a esquerda do disco atuador 84 pode abrir orifícios adicionais, e o movimento para a direita do disco atuador 84 pode fechar alguns orifícios, para variar o número de orifícios através dos quais flui a corrente de gás-líquido.

A Figura 4 mostra outra modalidade que tem um disco atuador 100 rotacionável em torno de um eixo de rotação 102 paralelo à direção de fluxo axial 58. O disco atuador 100 é rotacionável no sentido horário como indicado na seta 104 em torno do eixo 102 para restringir e/ou fechar um ou mais orifícios dos bicos 106, 108 etc. da parede do invólucro 110, à medida que as fendas 112, 114 no disco atuador 100 deslizam transversalmente através do mesmo.

As Figuras 5-10 mostram uma implementação preferida da modalidade da Figura 4. O invólucro 120 tem um local de admissão 122, comparável ao local de admissão 42, Figura 1, para receber a corrente de gás-líquido 32, por exemplo, do cárter 36. O invólucro 120 tem um local de escape 124, comparável ao local de escape 44, Figura 1, para a descarga de fluxo de gás 46, por exemplo, para o manifold. de admissão de ar 38. O invólucro 120 tem um dreno 126, comparável ao dreno 45, Figura 1, que drena fluido separado 47 do coletor do impactador 54, por exemplo, retornando gotículas de óleo recolhidas em 47 para o cárter 36. O disco atuador 100 é rotacionalmente montado no fuso do invólucro 128 de modo a rodar em torno do eixo 102. O disco 100 é ligado pela articulação 130 á placa de diafragma 132 que tem

11/36 pernas 134 que se estendem através do diafragma 136 e montadas no lado oposto à placa de mola 138, de tal forma que o diafragma 136 é colocado em forma de sanduíche entre as placas 132 e 138. A mola de desvio 140 encontra-se entre a placa de mola 138 e a cápsula de fechamento 142 montada no invólucro e selada ao mesmo no perímetro 144 e proporciona uma primeira câmara 146 num lado do diafragma e uma segunda câmara 148 no outro lado do diafragma.

A Figura 9 apresenta uma condição de baixa pressão da corrente de fluxo de gás-líquido 32, com o disco atuador 100 girado no sentido horário como mostrado na seta 150 para uma primeira posição que minimiza o fluxo cumulativo através da pluralidade de orifícios dos bicos 106, 108 etc., por exemplo, restringindo o tamanho de um ou mais desses orifícios e/ou fechando um ou mais desses orifícios. A Figura 10 mostra uma condição de maior pressão de fluxo de gáslíquido 32, com o disco atuador 100 girado no sentido anti-horário como mostrado na seta 152 para uma segunda posição que maximiza o fluxo cumulativo através da pluralidade de orifícios dos bicos 106, 108 etc., por exemplo, pela expansão de um ou mais desses orifícios e/ou pela abertura de um ou mais desses orifícios. O atuador tem uma pluralidade de posições entre as suas posições de fluxo cumulativo mínimo e máximo em resposta à pressão da corrente de gás-líquido para manter a pressão constante, ou seja, manter uma ΔΡ constante relativa a uma determinada referência. A determinada referência pode ser a pressão atmosférica, por exemplo, tal como proporcionado por uma ou mais aberturas de escape 154, 156 na cápsula de extremidade 142 que se comunica com a câmara 148.

Na modalidade das Figuras 5-10, o sensor de pressão apontado é proporcionado pelo diafragma 136 que tem os primeiro e segundo lados opostos 158 e 160, com o primeiro lado 158 acoplado através da placa 132 e articulação 130 ao disco atuador 100, comparativamente ao diafragma 70, Figura 1, que tem os primeiro e segundo lados opostos 69

12/36 e 71, com o primeiro lado 69 acoplado através da articulação 72 ao disco atuador 62. Um dos primeiro e segundo lados do diafragma é exposto à pressão na corrente de gás-líquido 32 para controlar o movimento do atuador. Nas Figuras 1 e 9, o primeiro lado observado 69, 158 do respectivo diafragma 70, 136 é exposto à pressão na corrente de gás-líquido para controlar o movimento do atuador. Noutras modalidades, a serem descritas, o segundo lado do diafragma é exposto à pressão na corrente de gás-líquido para controlar o movimento do atuador. Nas Figuras 1-2 e 5-10, o membro de desvio 76, 140 é superado por uma determinada pressão na corrente de gás-líquido 32 na respectiva câmara 74, 146 sobre o respectivo primeiro lado 69, 158 do respectivo diafragma 70, 136.

A Figura 11 mostra outra modalidade que tem um disco atuador 161 rotacionável em torno do eixo de rotação 102 paralelo à direção do fluxo axial 58. O disco atuador 161 é rotacionalmente montado sobre a placa de invólucro 162 no fuso 163 e é rotacional para abrir ou fechar um ou mais orifícios dos bicos, como os 164, 165 etc. Após a rotação do disco 161 como mostrado na seta 166, um ou mais braços radiais 167, 168 do disco, que podem ter diferentes comprimentos arqueados, abrem ou fecham os respectivos orifícios dos bicos, para variar, assim, o fluxo cumulativo observado através da estrutura de bico, pela variação do número de orifícios dos bicos disponíveis para fluxo através dos mesmos.

A Figura 12 mostra outra modalidade que tem um disco atuador 170 translacional ao longo de uma direção paralela à direção do fluxo axial 58. O atuador 170 é móvel a partir da posição de linha a cheio 172 para a posição de linha tracejada 174 gaxetamente com a seta 176 na mesma direção que a direção do fluxo axial 58 para diminuir o fluxo cumulativo observado da corrente de gás-líquido, pela restrição ou fechamento de orifícios dos bicos como o 178 na parede do invólucro 180. O atuador 170 é móvel a partir da posição da linha

13/36 tracejada 174 para a posição de linha a cheio 172, como mostrada na seta 182 na direção oposta à direção do fluxo axial 58, para aumentar o fluxo cumulativo observado. O atuador inclui hastes de válvula, como a 184, que têm as respectivas cabeças de válvula de formato cônico, como a 186, conectáveis com as respectivas sedes de válvulas proporcionadas pelos orifícios dos bicos, como a 178. A cabeça de válvula 186 é conicamente moldada ao longo de uma conicidade que se estreita para uma direção que aponta na mesma direção da direção do fluxo axial 58. As sedes de válvula podem ser conicamente moldadas de forma complementar às cabeças de válvula. Numa condição de válvula aberta como mostrado em linha a cheio em 172, a corrente de gás-líquido flui como mostrado em 188, 190 através do orifício de bico 178 e atinge a superfície de impactação 60, que pode ser a superfície de revestimento do atuador 170 ou pode ser proporcionada por um coletor do impactador, tal como 54 montado no mesmo, causando separação de partícula líquida como acima.

As Figuras 13-18 mostram uma implementação preferida da modalidade da Figura 12. O invólucro 200 tem um local de admissão 202, comparável ao local de admissão 42, Figura 1, para receber a corrente de gás-líquido 32, por exemplo, do cárter 36. O invólucro 200 tem um local de escape 204, comparável ao local de escape 44, Figura 1, para a descarga de fluxo de gás 46, por exemplo, para o manifold de admissão de ar 38. O invólucro 200 tem um dreno 206, comparável ao dreno 45, Figura 1, que drena fluido separado 47 do coletor do impactador 54, por exemplo, retornando gotículas de óleo recolhidas em 47 para o cárter 36. A parede de invólucro 180 tem uma pluralidade de orifícios dos bicos 178, 208 etc. O disco atuador 170 tem uma pluralidade de hastes de válvula 184, 210 etc. que têm as respectivas cabeças de válvula 186, 212 etc. abrindo e fechando e/ou restringindo e expandindo os respectivos orifícios dos bicos 178, 208 etc. O disco atuador 170 é montado sobre o diafragma 214, que é selado na sua periferia

14/36

216 no invólucro. O invólucro inclui uma câmara 218 que recebe a corrente de gás-líquido do local de admissão 202, uma subcâmara 220 entre a parede de invólucro interna 180 e o primeiro lado 222 do diafragma 214 e uma câmara 224 sobre o segundo lado 226 do diafragma. O invólucro é fechado por uma primeira cápsula de fechamento 228 que envolve a câmara 218 e uma segunda cápsula de fechamento 230 que envolve a câmara 224.

A corrente de gás-líquido 32 flui através do local de admissão do invólucro 202 para a câmara 218 entre a cápsula de fechamento 228 e a parede interior do invólucro 180. A subcâmara 220 está entre a parede interior do invólucro 180 e o diafragma 214 e recebe a corrente de fluxo de gás-líquido comunicado por meio dos orifícios dos bicos 178, 208 etc., quando abertos. A câmara 224 está entre a cápsula de fechamento 230 e o referido segundo lado 226 do diafragma 214 e inclui um anel espaçador 232 que tem uma pluralidade de pernas espaçadoras 234 para proporcionar um espaço repleto de matéria na câmara 224. Uma pluralidade de passagens de comunicação 236, 238 etc. proporciona comunicação de pressão de fluxo de gás-líquido através das mesmas como mostrado nas setas 240, 242 etc., a partir da câmara 218 para dentro da câmara 224 como mostrado pelas setas 244, 246 etc. O tamanho e o número de passagens de comunicação 236, 238 etc. são selecionados de tal forma que a razão de pressão sobre o segundo lado 226 do diafragma 214 resultante e em relação à pressão da corrente de gás-líquido é maior do que a razão da pressão sobre o primeiro lado 222 do diafragma 214 em relação à e resultante da pressão da corrente de gás-líquido. O diafragma 214 é inerentemente desviado ou, alternativamente, tem uma posição não esticada, como mostrada na Figura 13, com os orifícios dos bicos 178, 208 etc. fechados pelas cabeças de válvula 186, 212 etc., que é a posição da linha tracejada 174 mostrada na Figura 12. Este desvio inerente ou posição não estirada do diafragma tem um desvio na direção dessa posição

15/36 fechada dos orifícios dos bicos que é maior do que a pressão na câmara 224 sobre o segundo lado 226 do diafragma, por exemplo, à baixa velocidade do motor. À medida que a pressão da corrente de gás-líquido aumenta, a pressão na câmara 224 sobre o segundo lado 226 do diafragma aumenta e supera o desvio inerente do diafragma 214 para esticar e mover o diafragma para a posição mostrada na Figura 14, que é a posição de linha a cheio 172 na Figura 12, para começar a abrir os orifícios dos bicos 178, 208, movendo-se as cabeças de válvula 186, 212 etc. para fora de suas respectivas sedes das válvulas, ao longo da direção 182, Figura 12. Este movimento de abertura das válvulas é oposto e contrabalançado pela pressão na subcâmara 220 sobre o primeiro lado 222 do diafragma agora disponível, devido à corrente de gás-líquido, como mostrado nas setas 188, 190, através dos respectivos orifícios dos bicos para a subcâmara 220. A razão observada das pressões sobre os primeiro e segundo lados do diafragma controla a abertura e o fechamento das válvulas e varia o tamanho dos orifícios dos bicos e, se desejado, o número de orifícios abertos ou fechados.

O fluxo cumulativo através dos bicos é variado pelo atuador de fluxo variável 170 onde o movimento desse atuador varia pelo menos um do tamanho e número de orifícios 178, 208 etc. O fluxo cumulativo pode ainda ser alterado variando-se: a altura axial das hastes das válvulas 184, 210 etc. de base a base; a conicidade, a largura etc. das cabeças das válvula 186, 212 etc. de cabeça a cabeça; o tamanho dos orifícios 178, 208 etc.; a razão de pressão sobre os lados opostos 222 e 226 do diafragma, variando-se o tamanho e o número de passagens de comunicação 236, 238 e várias combinações dos mesmos.

O atuador 170 tem uma primeira posição como mostrada na Figura 13 e em linha tracejada 174 na Figura 12, que minimiza ou que aproximadamente interrompe o fluxo cumulativo da corrente de gás-líquido através da pluralidade de orifícios dos bicos 178, 208. O atuador tem uma segunda posição como mostrada na Figura 14 e em

16/36 linha a cheio 172 na Figura 12, que maximiza o fluxo cumulativo através da pluralidade de orifícios dos bicos 178, 208 etc. O atuador 170 é movido pelo sensor de pressão proporcionado pelo diafragma 214 entre a primeira e a segunda posições observadas e uma pluralidade de posições entre elas em resposta à pressão da corrente de gás-líquido para manter essa pressão constante, ou seja, manter uma ΔΡ constante, se desejado. Como referido acima, isto supera as escolhas anteriores num separador fixo que é não adaptável a motor ou a condições de fluxo variáveis nem a diferentes cilindradas. O lado 226 do diafragma é exposto à pressão na corrente de gás-líquido em ambas a primeira e a segunda posições observadas do atuador e nas posições intermédias entre elas. O lado 222 do diafragma é exposto à pressão na corrente de gás-líquido na segunda posição observada e nas posições intermédias do atuador.

A Figura 19 mostra uma nova modalidade, com um atuador 250 translacional ao longo de uma direção 252 paralela à direção do fluxo axial 58, comparativamente ao atuador 170, Figura 12, para abrir e fechar e/ou alargar e restringir os orifícios dos tubos, tais como os 254, 256 etc. na parede do invólucro 258. O atuador 250 tem uma pluralidade de hastes das válvulas 260, 262 etc. que tem cabeças das válvulas 264, 266 etc. conicamente moldadas, conectáveis com as respectivas sedes das válvulas, tais como 268, 270 etc., que podem ser sedes de válvulas conicamente moldadas complementarmente às cabeças das válvulas. Diferentemente da Figura 12, as cabeças das válvulas 264, 266 na Figura 19 são conicamente moldadas ao longo de uma conicidade que se estreita para uma direção que aponta para a direção oposta à do fluxo axial 58. O atuador de fluxo variável 250 varia o fluxo cumulativo da corrente de fluxo de gás-líquido através dos orifícios dos bicos 254, 256 etc., em resposta a um determinado parâmetro, movendo-se para frente e para trás como mostrado na seta 252. Se a pressão na corrente de fluxo de gás-líquido é o parâmetro designa

17/36 do, a pressão contra as cabeças das válvulas 264, 266 pode ser usada para abrir as válvulas e a pressão contra essas cabeças das válvulas e a superfície 272 do disco atuador pode ser usada para variar e expandir a área de fluxo cumulativo, por meio do aumento da área de seção reta dos orifícios dos bicos. Uma mola de desvio, como as 76, 140 pode apoiar-se contra a superfície 274 do disco atuador para desviar o atuador para uma posição fechada ou restrita. O atuador 250 deslocase na mesma direção da direção do fluxo axial 58 para aumentar o fluxo cumulativo observado e move-se na direção oposta à direção do fluxo axial 58 para diminuir o fluxo cumulativo observado.

As Figuras 20-22 mostram uma nova modalidade que tem uma pluralidade de dispositivos atuadores 280, 282, 284, 286 no invólucro 290. No dispositivo atuador 280, a sub-parede do invólucro 292 tem uma pluralidade de orifícios dos bicos, tais como 294, 296, 298 etc. através dos quais a corrente de fluxo de gás-líquido em 58 é acelerada e atinge o coletor do impactador inercial 54 na superfície de impactação 60, como descrito acima, provocando a separação de partículas líquidas da corrente de gás-líquido. O coletor do impactador 54 é montado sobre o atuador de fluxo variável 300, ou em alternativa, a superfície frontal 302 do atuador pode proporcionar a superfície de impactação 60. O atuador 300 é translacional para frente e para trás como mostrado na seta 304 ao longo de uma direção paralela à direção do fluxo axial 58 e é desviado para uma posição fechada (para cima na Figura 22), por uma mola 306 situada no lado de baixo 308 do disco atuador 300 e por uma sede de mola 310 do invólucro. Na posição fechada desviada para cima mostrada na Figura 22, uma gaxeta anular 312 na circunferência exterior do disco atuador 300 conecta-se ao ápice mais baixo da sede de válvula em formato de “V” 314 do invólucro em relação de vedação de modo a bloquear a corrente de gás e fluxo de corrente de líquido que passa pela mesma. O atuador 300 é móvel numa segunda direção (para baixo na Figura 22) para uma segunda

18/36 posição aberta em que a gaxeta 312 é movida no sentido descendente para fora e desconectada da sede de válvula 314 por um espaço entre elas para permitir o fluxo de corrente de gás que passa por ali para o local de escape do invólucro, mostrado esquematicamente em 44 na Figura 22, e para permitir o fluxo de corrente de líquido de fluxo que passa por ali para o dreno do invólucro, mostrado esquematicamente em 45 na Figura 22. Os dispositivos atuadores restantes 282, 284, 286 são os mesmos.

O coletor do impactador inercial das modalidades acima das Figuras 1-19 é proporcionado nas Figuras 20-22 como uma pluralidade de superfícies de impactação 60, 60a, 60b, 60c, cada uma recebendo a corrente de gás-líquido através de um respectivo conjunto de um ou mais orifícios 294, 296, 298 etc. O atuador de fluxo variável é proporcionado por uma pluralidade de botões de impactação 300, 300a, 300b, 300c, cada um transportando uma respectiva superfície de impactação 60, 60a, 60b, 60c. Cada botão de impactação é móvel entre as observadas posições aberta e fechada de forma independente dos outros botões de impactação. O fluxo cumulativo observado da corrente de gás-líquido em 58 é variado por meio da variação do número de botões de impactação em pelo menos uma das posições abertas e fechadas. Por exemplo, o fluxo cumulativo pode ser aumentado através da abertura de um ou mais dos botões de impactação e diminuído pelo fechamento de um ou mais botões de impactação. Os botões de impactação são desviados por mola em diferentes razões de mola, a fim de proporcionar abertura e fechamento sequencial diferencial dos mesmos. Por exemplo, cada uma das molas 306, 306a, 306b, 306c, tem uma razão de mola diferente, de tal forma que, por exemplo, o botão de impactação 300 abre primeiro em resposta ao aumento da pressão e, em seguida, o botão de impactação 300a abre em resposta a um seguinte aumento de pressão e então o botão de impactação 300b abre em resposta a um ainda maior aumento de pressão, e assim por diante. Os

19/36 botões de impactação 300, 300a, 300b, 300c são translacionais ao longo de uma direção paralela à direção do fluxo axial 58, e são desviados para a posição fechada observada (para cima na Figura 20), ao longo da direção paralela à direção do fluxo axial 58.

Referindo-se à Figura 1, a corrente de gás-líquido 32 tornase fluxo de gás 46 e flui de montante para jusante através do invólucro a partir do local de admissão 42, em seguida, através dos orifícios dos bicos 50, 52 etc., depois para o coletor do impactador inercial 54 na superfície de impactação 44 e depois para o local de escape 44. Nas modalidades das Figuras 1-19, o atuador observado está a montante do coletor do impactador inercial. Na modalidade das Figuras 20-22, o atuador está a jusante do coletor do impactador inercial.

A Figura 23 mostra um separador de gás-líquido inercial 320 para remover partículas líquidas de uma corrente de gás-líquido. Um invólucro 322 tem um local de admissão 324 para receber uma corrente de gás-líquido 326 e um local de escape 328 para descarregar uma corrente de gás 330. A estrutura de bico 332 no invólucro inclui uma pluralidade de bicos, como o 334, que recebe a corrente de gáslíquido do local de admissão 324 e acelera a corrente de gás-líquido através dos bicos. Um coletor do impactador inercial 336 é proporcionado no invólucro, no caminho da corrente de gás-líquido acelerado e causa a separação de partícula líquida da corrente de gás-líquido, seguido pelo fluxo da corrente de gás como mostrado em 338 e pela drenagem de líquido 340 no dreno 342. Um atuador de fluxo variável 344 é móvel, por exemplo, para cima e para baixo na Figura 23, para abrir e fechar um número variável de bicos 334.

O atuador de fluxo variável 344 é responsivo à pressão da corrente de gás-líquido 326. O atuador de fluxo variável responde à pressão crescente movendo-se, por exemplo, para cima na Figura 23, para abrir mais dos bicos 334. O atuador de fluxo variável responde à

20/36 diminuição de pressão para fechar mais dos bicos 334, por exemplo, movendo-se para baixo na Figura 23. Desta forma, uma queda de pressão substancialmente constante é mantida em todo o separador de gás-líquido inercial 320 entre o local de admissão 324 e o local de escape 328 apesar das condições de fluxo variáveis da corrente de gáslíquido através do mesmo. É preferível que a distância entre os bicos 334 e o coletor do compactador inercial 336 seja constante e inalterada pelo movimento do atuador de fluxo variável 344.

Na Figura 23, o atuador de fluxo variável 344 é proporcionado por um pistão 346 axialmente deslizável ao longo de um cilindro 348 que se estende ao longo de um eixo 350. O cilindro tem paredes do cilindro 352 com uma pluralidade de aberturas 354 através das mesmas que proporcionam a pluralidade de bicos observada. As aberturas são cobertas e descobertas pelo pistão 346 durante o deslizamento do pistão ao longo do cilindro para, respectivamente, fechar e abrir os bicos. O impactador inercial 336 é um membro anular radialmente espaçado para o exterior do cilindro 348 por um espaço de aceleração anular 356 entre eles. As aberturas 354 estendem-se radialmente através da parede do cilindro 352. A corrente de gás-líquido 326 flui axialmente dentro do cilindro 348 e, em seguida, radialmente para o exterior através das aberturas 354 descobertas pelo pistão 346 e é acelerada para o espaço de aceleração anular 356 e atinge o coletor do impactador inercial 336 causando separação de partículas líquidas da corrente de gás-líquido. A corrente de gás-líquido 326 flui numa determinada direção axial dentro do cilindro 348, por exemplo, para cima na Figura 23. Após a separação observada, a corrente de gás em 338 flui na mesma dada direção axial ao longo do exterior do cilindro 348. A corrente de gás-líquido flui através do local de admissão 324 na dada direção axial observada. A corrente de gás em 330 flui através do local de escape 328 na mesma dada direção axial observada.

O pistão 346 tem uma superfície dianteira 358 que recebe o

21/36 fluxo de entrada da corrente de gás-líquido 326 de encontro à mesma.

A superfície dianteira 358 é configurada para guiar direcionalmente e dirigir o fluxo para as aberturas 354 na parede do cilindro 352. Numa modalidade, essa configuração direcional é em forma de cone ou convexa ou uma superfície de guia canalizada etc.

Na modalidade da Figura 23, o pistão 346 é um pistão gravimétrico que depende do peso do pistão para regular o fluxo. O eixo do movimento observado é vertical. O pistão 346 tem a face inferior 358 notada virada para baixo e recebendo o fluxo de entrada da corrente de gás-líquido 326 contra a mesma. O pistão 346 desliza para cima no cilindro 348 em resposta ao aumento da pressão da corrente de gáslíquido 326 para tornar acessíveis mais das aberturas 354. O pistão desliza para baixo no cilindro em resposta à diminuição da pressão da corrente de gás-liquido 326 para isolar mais das aberturas 354. O topo do cilindro inclui um buraco de ventilação 360 para evitar a criação de um vácuo dentro do cilindro durante o movimento do pistão, de modo a não impedir o movimento do pistão.

A Figura 24 mostra outra modalidade e utiliza numerais de referência similares aos descritos acima, quando necessário para facilitar a compreensão. O membro de desvio, como a mola 362, desvia o pistão 346a contra o fluxo de admissão de corrente de gás-líquido 326 para o mesmo. O pistão 346a desliza numa primeira direção axial, por exemplo, para cima na Figura 24, contra o desvio da mola de desvio 362 em resposta ao aumento da pressão de corrente de gás-líquido 326 para abrir mais das aberturas 354. O pistão 346a desliza numa segunda direção oposta, por exemplo, para baixo na Figura 24, como desviado pela mola de desvio 362 em resposta à queda de pressão da corrente de gás-líquido 326 para isolar mais das aberturas 354.

A Figura 25 mostra outra modalidade de um separador de gás-líquido inercial para remover partículas líquidas 370 de uma

22/36 corrente de gás-líquido. Um invólucro 372 tem um local de admissão 374 para receber uma corrente de gás-líquido 376 e tem um local de escape 378 para descarregar uma corrente de gás 380. A estrutura de bico 382 no invólucro tem uma pluralidade de bicos 384 que recebem a corrente de gás-líquido do local de admissão 374 e que aceleram a corrente de gás-líquido através dos bicos. Um coletor do impactador inercial 386 é proporcionado no invólucro, que pode ser uma parede interior do invólucro, no caminho da corrente de gás-líquido acelerada. Um atuador de fluxo variável 388 no invólucro é móvel para abrir e fechar um número variável de bicos 384.

O invólucro 372 tem uma parede 390 de frente para o coletor do impactador inercial 386 e separado do mesmo por um espaço de aceleração anular 392 entre os mesmos. A parede 390 tem uma pluralidade de aberturas 394 através da mesma que proporcionam os bicos 384 observados. O atuador de fluxo variável 388 é proporcionado por um diafragma giratório 396 que tem uma região flexível resiliente que cobre e descobre as aberturas 398 num movimento de flexão para, respectivamente, fechar e abrir os bicos 384. O diafragma 396 tem um primeiro lado 400 que se comunica com o local de admissão 374 e exposto para o fluxo de admissão de corrente de gás-líquido 376. O diafragma tem um segundo lado oposto 402 que se comunica com o local de escape 378. O primeiro lado 400 do diafragma tem uma área efetiva variável, esta área efetiva é definida como a área exposta ao fluxo de admissão. A área efetiva do diafragma aumenta em resposta ao aumento da pressão da corrente de gás-líquido 376 e o diafragma descobre e torna disponíveis mais das aberturas 394. A área efetiva do diafragma diminui em resposta à queda de pressão da corrente de gáslíquido 376 e o diafragma cobre e isola mais das aberturas 394. A parede 390 é uma parede cilíndrica de um cilindro 404 no invólucro e que se estende axialmente ao longo do eixo 406. As aberturas 394 estendem-se radialmente através da parede do cilindro 390. O diafrag

23/36 ma 396 tem uma parte exterior 408 que se estende axialmente ao longo do interior da parede do cilindro 390 e é radialmente flexível fora dela para descobrir e abrir mais das aberturas 394. O diafragma 400 tem uma parte central 410 que atravessa radialmente para dentro a partir da parte exterior e móvel numa primeira direção axial, por exemplo, para baixo na Figura 25, para flexionar a parte exterior 408 do diafragma radialmente para dentro a partir das aberturas 394 e para conexão com a parede do cilindro 390 para descobrir e fechar mais aberturas. A parte central 410 é móvel numa segunda direção axial oposta, por exemplo, para cima na Figura 25, para flexionar a parte exterior 408 do diafragma radialmente para fora e na direção das aberturas 394 e para conexão com a parede do cilindro 390 para cobrir e isolar mais das aberturas 394. A mola de desvio 412 desvia a parte central 410 do diafragma na segunda direção axial observada, por exemplo, para cima na Figura 25, e contra o fluxo de admissão da corrente de gás-líquido 376. O líquido separado drena como mostrado na seta 414 no dreno 416. A corrente de gás flui como mostrada na seta 418 para o local de escape 378. Uma coluna central 420 suporta uma luva superior 422 em relação deslizante axial telescópica que, por sua vez, suporta a parte central superior 410 do diafragma. A base da coluna de suporte 420 tem uma pluralidade de fendas ou aberturas 424 por onde a corrente de gás atravessa para o local de escape 378.

A Figura 26 mostra outra modalidade de um separador de gás-líquido inercial 430 para remover partículas líquidas de uma corrente de gás-líquido. O invólucro 432 tem um local de admissão 434 para receber uma corrente de gás-líquido 436 e tem um local de escape 438 para descarregar uma corrente de gás 440. A estrutura de bico 442 no invólucro tem uma pluralidade de bicos 444 que recebem a corrente de gás-líquido provenientes do local de admissão 434 e que aceleram a corrente de gás-líquido através dos bicos 444. Um coletor do impactador inercial 446 é provido no invólucro no caminho da

24/36 corrente de gás-líquido acelerado e causa a separação de partícula líquida da corrente de gás-líquido. O líquido drena como mostrado na seta 448 no dreno 450. A corrente de gás continua como mostrada nas setas 452, 454 para o local de escape 438. Um atuador de fluxo variável 456 é móvel para abrir e fechar um número variável de bicos 444. O invólucro tem uma parede 458 de frente para o coletor do impactador inercial 446 e separada do mesmo por um espaço de aceleração 460 entre eles. A parede 458 tem uma pluralidade de aberturas 462 através da mesma que proporcionam os bicos observados. O atuador de fluxo variável 456 é proporcionado por um diafragma giratório 464 que tem uma região flexível resiliente 466 que cobre e descobre as aberturas 462 num movimento de flexão para, respectivamente, fechar e abrir os bicos. O diafragma 464 tem um primeiro lado 468 que se comunica com o local de admissão 434 e exposto ao fluxo de admissão de corrente de gás-líquido 436. O diafragma tem um segundo lado oposto 470 que se comunica com o local de escape 438. O primeiro lado 468 do diafragma tem uma área efetiva variável, sendo esta área efetiva definida como a área exposta ao fluxo de admissão. A área efetiva do diafragma aumenta em resposta ao aumento da pressão da corrente de gás-líquido 436 e o diafragma descobre e abre mais das aberturas 462. A área efetiva do diafragma diminui em resposta à queda de pressão da corrente de gás-líquido436 e o diafragma cobre e isola mais das aberturas 462.

A parede 458 é uma placa que tem uma abertura de fluxo de entrada 472 através da mesma que se comunica com o local de admissão 434 e que recebe o fluxo de admissão de corrente de gáslíquido 436. O fluxo de admissão flui axialmente ao longo do eixo 474 através da abertura 472. A placa 458 estende-se lateralmente para fora da abertura 472. A pluralidade de aberturas 462 estende-se axialmente através da placa e está lateralmente para fora da abertura 472. O diafragma 464 tem uma parte exterior 476 que se estende lateralmente

25/36 ao longo da placa 458 e axialmente flexível, por exemplo, para cima na Figura 26, fora dela para descobrir e tornar disponíveis mais das aberturas 462. O diafragma 464 tem uma parte central 478 que atravessa lateralmente para dentro a partir da parte exterior e móvel numa primeira direção axial, por exemplo, para cima na Figura 26, para flexionar a parte exterior 476 do diafragma axialmente para fora das aberturas 462 e fora da conexão da placa 458 para descobrir e tornar disponíveis mais das aberturas 462. A parte central 478 do diafragma é móvel numa segunda direção axial oposta, por exemplo, para baixo na Figura 26, para flexionar a parte exterior 476 do diafragma axialmente na direção das aberturas 462 e para conexão com a placa 458 para cobrir e isolar mais das aberturas 462. Uma mola de desvio 480 desvia a parte central 478 do diafragma na segunda direção axial observada, por exemplo, para baixo na Figura 26, e contra o fluxo de admissão de corrente de gás-líquido 436. A corrente de gás-líquido 436 flui através da abertura 472 na primeira direção axial observada, por exemplo, para cima na Figura 26 e, em seguida, como mostrado na seta 482 na segunda direção axial observada, por exemplo, para baixo na Figura 26. A corrente de gás flui a partir do espaço de aceleração 460 como mostrado nas setas 452, 454 para o local de escape 440 na primeira direção axial observada.

Nas modalidades observadas acima, o sistema adapta automaticamente o número ou o tamanho das aberturas para o fluxo, para manter a restrição tão constante quanto possível. Isso é desejável, especialmente em aplicações de motores de combustão interna num caminhão num modo de frenagem. Em outras aplicações, uma mudança no buraco ou na área de abertura é feita passo a passo em intervalos alargados, por exemplo, manualmente em intervalos de manutenção para o veículo, especialmente quando a pressão do cárter atinge um nível predeterminado. Num exemplo, o pistão 346, Figura 23, pode ser alterado manualmente entre as diferentes posições em intervalos de

26/36 manutenção e mantido por um dispositivo de retenção, como um gatilho, trava, dedo na ranhura, ou similares, numa posição axial fixa até o intervalo de manutenção seguinte, no qual o técnico de manutenção irá determinar se o pistão deve ser movido para uma posição axial diferente para cobrir ou descobrir mais ou menos aberturas 354 até o próximo intervalo de manutenção, e assim por diante. Noutro exemplo, os discos, como o 84 da Figura 3 ou o 100 da Figura 4, podem ser fixados no local num intervalo de manutenção e assim permanecerem fixos até o próximo intervalo de manutenção, em cujo momento eles podem ser ajustados e movidos pelo técnico de manutenção e permanecerem assim ajustados até um intervalo de manutenção posterior e assim por diante. Noutro exemplo, um par de discos pode ser proporcionado, os quais podem ser girados angularmente ou deslizados em relação um ao outro e bloqueados na posição, com uma série de dispositivos de retenção ou cliques, com gradações que indicam ao técnico de manutenção uma determinada configuração correspondente a uma determinada leitura de pressão do cárter. O mecânico irá então deslizar manualmente ou girar um disco ou outro atuador variável para uma determinada posição pré-determinada, para acomodar o desgaste desde o último intervalo de manutenção e para corresponder a uma leitura atual da pressão do cárter à medida que o motor envelhece.

Pedido Presente

A Figura 27 mostra um separador de gás-líquido inercial 510 para remover partículas líquidas de uma corrente de gás-líquido 512, por exemplo, partículas de óleo de uma corrente de gás de escape do cárter 514 do motor de combustão interna 516. Nessa modalidade, o separador retorna óleo separado 518 no dreno 520 para o cárter 514, e retorna ar separado 522 no local de escape 524 para o manifold de admissão de ar 526 do motor. Nesse pedido, é desejado libertar gás de escape a partir do cárter 514 do motor 516. Quando não tratados, estes gases contêm partículas finas sob a forma de névoa de óleo e

27/36 fuligem. É desejável controlar a concentração dos contaminantes, especialmente se os gases de escape devem ser recirculados de volta para o sistema de admissão de ar do motor, por exemplo, no manifold de admissão de ar 526. As goticulas de névoa de óleo são geralmente inferiores a 5pm de diâmetro e, portanto, são difíceis de remover usando-se meios de filtro fibroso convencional enquanto, ao mesmo tempo, é mantida baixa resistência ao fluxo, à medida que o meio coleta e se torna saturado com óleo e contaminantes. O separador pode ser utilizado em sistemas de ventilação de cárter fechados (CCV) e em sistemas de ventilação de cárter abertos (OCV), bem como em outras aplicações do separador impactador de gás-líquido inercial.

O separador 510 inclui um invólucro 528 que tem um local de admissão 530 para receber a corrente de gás-líquido 512 e um local de escape 524 para descarregar uma corrente de gás 522. O local de admissão pode ter uma gaxeta, tal como o anel em O 532 para montagem de vedação de um componente, como um motor de cárter. As primeira e segunda ramificações de fluxo 534 e 536, Figuras 27 e 28, são proporcionadas através do invólucro a partir do local de admissão 530 para o local de escape 524. A primeira ramificação de fluxo 534 tem um conjunto de um ou mais bicos 538 que recebem a corrente de gás-líquido 512 provenientes do local de admissão 530 e que aceleram a corrente de gás-líquido na primeira ramificação de fluxo numa direção a jusante através do primeiro conjunto de um ou mais bicos 538 contra um primeiro coletor do impactador inercial 540 no invólucro, no caminho da corrente de gás-líquido acelerada através da primeira ramificação 534 e que ocasionam a separação de partícula líquida. O coletor do impactador inercial 540 no invólucro está no caminho da corrente de gás-líquido acelerada e causa separação de partícula líquida por uma mudança direcional brusca, como mostrado em 542. Na modalidade preferida, o coletor do impactador 540 tem um acúmulo de poros ásperos ou uma superfície de impactação que causa a separação de

28/36 partícula líquida da corrente de gás-líquido,e é como aquela apresentada na Patente US 6.290.738, incorporada aqui por referência. Noutra modalidade, é utilizada uma superfície de impactação lisa impermeável, proporcionando uma nítida separação de partícula de tamanho de corte, como se constata na Patente ‘738. Os bicos 538 podem ser proporcionados por orifícios que têm um formato Venturi ou troncocônico como na Patente ‘738 incorporada. A segunda ramificação de fluxo 536 tem um segundo conjunto de um ou mais bicos 544 que recebem a corrente de gás-líquido provenientes do local de admissão 530 e que aceleram a corrente de gás-líquido na segunda ramificação de fluxo 536 numa direção a jusante através do segundo conjunto de um ou mais bicos 544 e contra um segundo coletor do impactador inercial 546 no invólucro, no caminho da corrente de gás-líquido acelerada através da segunda ramificação de fluxo 536 e que causam separação de partícula líquida por uma mudança direcional brusca como mostrado em 548, Figura 28. Um controlador variável 550 na segunda ramificação 536 controla o fluxo através do mesmo.

O controlador variável 550, Figuras 29-31, na segundo ramificação de fluxo 536, Figuras 27, 28 é responsivo à pressão de corrente de gás-líquido 512. O controlador variável 550 na segundo ramificação de fluxo 536 está a montante do segundo conjunto observado de um ou mais bicos 544. A primeira e a segunda ramificações de fluxo 530 e 536 divergem preferencialmente numa junção 552 a jusante do local de admissão 530 e o controlador variável de fluxo 550 está preferencialmente a jusante desta junção 552. A primeira ramificação de fluxo 534 é continuamente aberta de tal forma que a corrente de gáslíquido 512 pode fluir continuamente através da mesma e através do primeiro conjunto de um ou mais bicos 538. O controlador de fluxo variável 550 inclui uma válvula 554, a ser descrita, acionável para controlar o fluxo através da segunda ramificação de fluxo 536 e do segundo conjunto de um ou mais bicos 544. A válvula 554 é preferen

29/36 cialmente uma válvula de alívio de pressão responsiva ao aumento de pressão da corrente de gás-líquido 512. A válvula 554 pode ser acionável entre as posições aberta e fechada que, respectivamente, permitem e bloqueiam o fluxo através da segunda ramificação de fluxo 536 e do segundo conjunto de um ou mais bicos 544, cuja válvula se abre responsiva ao aumento de pressão da corrente de gás-líquido 512. A ramificação de fluxo 534 proporciona um primeiro estágio e uma ou mais ramificações de fluxo, assim como a 536, proporciona o segundo, o terceiro estágios e assim por diante, um dos quais é apresentado em 536. As respectivas válvulas 554 podem abrir em diferentes pressões para proporcionar um arranjo de multi-estágios de aberturas sequencialmente escalonadas que proporciona a área de fluxo crescente sequencialmente escalonada. Noutra modalidade, a válvula 554, em vez de fechar/abrir, pode proporcionar uma abertura variável que aumenta o tamanho da abertura para aumentar variavelmente a área de fluxo através da segunda ramificação 536 em resposta ao aumento da pressão da corrente de gás-líquido 512, incluindo, por exemplo, como nos pedidos '603 e '688 observados acima. Este efeito de multi-estágios permite as vantagens notadas acima incluindo proporcionar a eficiência de separação aumentada no início da vida útil do motor sem sofrer, de forma inaceitável, alta queda de pressão mais tarde na vida útil do motor, incluindo a condição de término da vida útil do motor.

A corrente de gás-líquido 512 flui através dos primeiro e segundo conjuntos de bicos ao longo dos caminhos de fluxo paralelos 534 e 536. Os primeiro e segundo coletores do impactador inercial observados 540 e 546 compartilham, numa modalidade, uma placa de impactação comum 556 nas zonas de impactação 540 e 546 lateralmente espaçadas ao longo de uma direção lateral 558 normal à direção do fluxo 560 ao longo de cada um dos caminhos paralelos observados. A distância 562 entre o primeiro conjunto de bicos 538 e o primeiro coletor do impactador inercial 540 é constante. O controlador de fluxo

30/36 variável 550 é móvel para controlar o fluxo através da segunda ramificação 536 e a distância 564 entre o segundo conjunto de um ou mais bicos 544 e o segundo coletor do impactador inercial 546 é constante, inclusive durante o movimento do controlador de fluxo variável 550. A distância 562 é de preferência igual à distância 564.

São proporcionadas a primeira e a segunda chaminés lado a lado 568 e 566 no invólucro 528. Cada chaminé define um respectivo caminho de fluxo que se estende axialmente através da mesma, como mostrado em 534 e 536. A primeira chaminé 566 tem uma primeira extremidade axial 570 que recebe a corrente de gás-líquido 512 do local de admissão do invólucro 530 e tem uma segunda extremidade axial distalmente oposta 572 com o primeiro conjunto de um ou mais bicos 538 através da mesma. A primeira chaminé 566 tem uma primeira passagem de fluxo axial 574 através da mesma entre a primeira e a segunda extremidades axiais 570 e 572, cuja passagem de fluxo axial 574 proporciona a observada primeira ramificação de fluxo 534. A segunda chaminé 568 tem uma primeira extremidade axial 576 que recebe a corrente de gás-líquido 512 do local de admissão do invólucro 530 e tem uma segunda extremidade axial distalmente oposta 578 com o segundo conjunto de um ou mais bicos 544 através da mesma. A segunda chaminé 568 define uma segunda passagem de fluxo axial 580 através da mesma entre a primeira e a segunda extremidades axiais 576 e 578, cuja passagem de fluxo axial 580 proporciona a segunda ramificação de fluxo 536.

O controlador de fluxo variável 550 é axialmente móvel na segunda chaminé 568, Figuras 27, 28, ao longo da passagem de fluxo axial 580. O controlador de fluxo variável 550 preferencialmente inclui um membro de válvula 554, que inclui de preferência um disco ou similar, axialmente móvel para dentro e para fora da conexão com uma sede de válvula 582 formada na segunda chaminé 568, para respectivamente fechar e abrir a segunda ramificação de fluxo 536, conforme

31/36 mostrado nas Figuras 27 e 28, respectivamente. O membro de válvula de disco 554 pode incluir uma gaxeta anular 584, Figura 29, para se ligar de forma vedante à sede de válvula 582. A sede de válvula 582 está na primeira extremidade axial 576 observada da segunda chaminé 568. O membro de desvio, como a mola de compressão helicoidal 586, Figura 29, situa-se entre a apontada segunda extremidade axial 578 da segunda chaminé 568 e o disco do membro de válvula 554 e desvia o membro de válvula 554 para uma posição normalmente fechada, Figura 27, contra a sede da válvula 582. O membro de válvula 554 é axialmente móvel para cima nas Figuras 27, 28 para uma posição aberta, Figura 28, em resposta à pressão da corrente de gás-líquido 512 que supera o desvio do membro de desvio 586. O membro de válvula 554 na posição aberta da Figura 28 permite o fluxo da corrente de gáslíquido axialmente como mostrado na seta 588 através da segunda chaminé 568 para o segundo conjunto de um ou mais bicos 544 na segunda extremidade axial 578 observada da chaminé 568.

O controlador de fluxo variável 550 é preferencialmente um membro de válvula axialmente móvel 554, como notado. A segunda chaminé 568 tem uma pluralidade de ressaltos que servem de trilho guia 590, Figura 31, que se estendem axialmente ao longo da passagem de fluxo axial 580 e espaçados circunferencialmente, Figura 30, em volta e dispostos radialmente para fora do membro de válvula 554 e que guiam o membro de válvula 554, que pode ser um disco como acima mencionado, para movimento axial ao longo desses ressaltos que servem de trilho guia 590. A chaminé 568 tem uma cavidade interna que se estende axialmente 592, Figura 29, que tem uma parede da cavidade interna 594 espaçada radialmente para fora do disco do membro de válvula 554. A parede da cavidade interna 594 tem os referidos ressaltos que servem de trilho guia 590 que se projetam para dentro a partir da mesma. Os ressaltos que servem de trilho guia 590 sáo circunferencialmente espaçados por espaços arqueados 596, Figura

32/36

30, entre o respectivo ressalto que serve de trilho guia 590 e entre a parede da cavidade interna 594 e o disco do membro de válvula 554. A corrente de gás-líquido 512 na segunda ramificação de fluxo 536 flui axialmente através dos espaços arqueados 596.

A Figura 32 mostra um separador de gás-líquido inercial 600 para remover partículas líquidas de uma corrente de gás-líquido 602. O separador inclui um invólucro 604 que direciona o fluxo de gáslíquido de montante para jusante, através do mesmo (da esquerda para a direita na Figura 32). O invólucro tem um local de admissão 606 que recebe a corrente de gás-líquido, um local de escape 608 que descarrega uma corrente de gás 610 e uma porta de dreno 612 que descarrega o líquido separado 614. O invólucro tem uma luva de invólucro 616 que direciona o fluxo de gás-líquido axialmente ao longo de uma direção de fluxo axial a jusante, como mostrado em 602, contra um pistão axialmente móvel 618 que é desviado numa direção axial a montante (para a esquerda na Figura 32) contra o referido fluxo axial a jusante. A estrutura de bico injetor de orifício variável 620 co-atua entre a luva do invólucro 616 e o pistão 618 e acelera a corrente de gás-líquido radialmente para fora através da mesma como mostrado na seta 622 contra um coletor do impactador inercial 624 no invólucro para separação de partícula líquida. A estrutura de bico injetor de orifício variável 620 tem uma área de orifício variável 626 dependente do movimento axial (esquerda-direita) do pistão 618 em relação à luva do invólucro 616.

O pistão 618 tem um disco lateralmente abrangente 628 que enfrenta axialmente a montante (para a esquerda na Figura 32), e atingido pela corrente de gás-líquido 602 que flui axialmente a jusante (para a direita na Figura 32) através da luva do invólucro 616 e contra o disco 628. Quanto maior a pressão da corrente de gás-líquido 602, maior o movimento axial a jusante do pistão 618 contra o desvio do mesmo, proporcionado pela mola de desvio 630 e maior a área de orifício variável 626. O pistão 618 tem uma luva de pistão 632, Figura

33/36

36, que se estende axialmente a montante (para a esquerda nas Figuras 32, 36) a partir do disco 628 e telescopicamente axialmente deslizável ao longo da luva do invólucro 616 em relação guiada. A estrutura de bico injetor de orifício variável 620 é formada ao longo da luva do pistão 632. A luva do pistão 632 é telescopicamente axialmente móvel entre as posições retraída e estendida em relação à luva do invólucro 616. A posição estendida está na direção axial a jusante contra o desvio da mola de desvio 630 e aumenta a área de orifício variável 626. A luva do pistão 632 é proporcionada por uma parede lateral circunferencial 634, Figura 36, que se estende axialmente a montante a partir do disco 628. A estrutura de bico injetor de orifício variável 620 formada ao longo da luva do pistão 632 é proporcionada por uma ou mais fendas axialmente alongadas 636 que se estendem axialmente ao longo e radialmente através da parede lateral 634 e que permitem a passagem da corrente de gás-líquido radialmente através das mesmas, como mostrado na seta 622. A parede lateral circunferencial 634 da luva do pistão 632 tem uma extremidade axial a montante 638. Uma ou mais fendas axialmente alongadas 636 têm extremidades a montante abertas 640 na extremidade axial a montante 638 da parede lateral circunferencial 634 e têm extremidades a jusante fechadas 642, Figura 32. A luva do invólucro 16 tem uma extremidade axial a jusante 644. Quanto maior o movimento axial a jusante e a extensão da luva do pistão 632 em relação à luva do invólucro 616, maior o comprimento axial exposto de uma ou mais fendas alongadas axialmente 636 a jusante para além da extremidade axial a jusante 644 da luva do invólucro 616 que são expostas radialmente para o coletor do impactador inercial 624.

A Figura 33 mostra outra modalidade e utiliza numerais de referência similares aos de acima, quando apropriado para facilitar a compreensão. O pistão 650 tem uma luva do pistão 652 proporcionada por uma parede lateral circunferencial 654 que se estende axialmente a montante a partir do disco do pistão 656. A estrutura de bico injetor de

34/36 orifício variável é formada ao longo da luva do pistáo 652 por uma pluralidade de aberturas 658 através da parede lateral circunferencial 652 e que permite a corrente de gás-líquido radialmente para fora através da mesma como mostrado na seta 622. Duas das aberturas tais como 658, 660 estão em diferentes localizações axiais ao longo da parede lateral circunferencial 654. Quanto maior o movimento axial a jusante e a extensão da luva do pistáo 652 relativa à luva do invólucro 616, maior o número de aberturas expostas 660, 658 etc. além da extremidade axial a jusante 644 da luva do invólucro 616 que são expostas radialmente para o coletor do impactador inercial 624.

As Figuras 34, 35 mostram outra modalidade e utilizam numerais de referência similares aos de acima, quando apropriado para facilitar a compreensão. O pistão 670 tem um flange 672 virado para montante em direção à extremidade axial a jusante 644 da luva do invólucro 616 e variavelmente separado dela por um espaço axial variável 674 entre os mesmos que proporciona a área de orifício variável através da qual a corrente de gás-líquido flui radialmente para fora como mostrado na seta 622 contra o coletor do impactador inercial 624. O espaço axial variável 674 é dependente do movimento axial (esquerda-direita na Figura 34) do pistão 670. O flange 672 está num perímetro circunferencial exterior do disco 676. O pistão 670 tem uma posição a jusante com o flange 672 axialmente espaçado a jusante (para a direita na Figura 34) a partir da extremidade axial a jusante 644 da luva do invólucro 616 e com o espaço axial variável 674 sendo um espaço anular contínuo que permite a passagem da corrente de gáslíquido radialmente através do mesmo como mostrado na seta 622 e em direção ao coletor do impactador inercial 624. O pistão 670 possui uma haste 678, Figuras 34, 35, que se estende axialmente a jusante (para a direita na Figura 34) a partir do disco 676. Um suporte 680 é montado dentro do invólucro a jusante do coletor do impactador inercial 624 e recebe a haste 678 em relação axialmente deslizável na luva 682 para

35/36 orientar o movimento axial do pistão 670.

A luva do invólucro, Figuras 32-34, inclui uma luva do invólucro a montante, como mostrado em 616, que tem uma extremidade axial a jusante 644 e inclui uma luva do invólucro a jusante 684 que tem uma superfície interna que tem o coletor do impactador inercial 624 nela e que fica em frente radialmente para dentro em direção à estrutura de bico injetor de orifício variável. A luva do invólucro a jusante 684 estende-se axialmente a jusante (para a direita nas Figuras 32-34) a partir do coletor do impactador inercial 624 ao longo de uma conicidade 686 que proporciona volume repleto de matéria aumentado 688. Um suporte 690 nas Figuras 32, 33, 680 na Figura 34, é montado dentro do invólucro e proporciona uma parede que atravessa a luva do invólucro a jusante 684 na direção do fluxo do coletor do impactador inercial e do pistão e da porta do dreno. A abertura 608 através da parede proporciona o mencionado local de escape que descarrega a corrente de gás através do mesmo como mostrado na seta 610. A porta do dreno 612 está gravitacionalmente abaixo do local de escape 608. O líquido separado e a corrente de gás fluem axialmente a jusante (para a direita nas Figuras 32-34) a partir do coletor do impactador inercial 624 na mesma direção axial ao longo da luva do invólucro a jusante 684. A mola de compressão helicoidal 630 situa-se axialmente entre os respectivos suportes 690, 680 e o pistão 618, 650, 670 e desvia o pistão numa direção axial a montante (para a esquerda nas Figuras 32-34).

A estrutura de separação de fluxo em turbilhão pósimpactação 692, Figura 36, é proporcionada no invólucro a jusante do coletor do impactador inercial 624 e cria remoção auxiliar de fluxo divergente de vórtex em turbilhão das partículas líquidas separadas. O pistão 618 tem uma saia do pistão 694, Figuras 32, 36, que se estende axialmente a jusante (para a direita na Figura 32) a partir da área de separação de partícula líquida. A saia do pistão 694 tem uma pluralidade de palhetas direcionais anguladas 696, Figura 36, que criam o

36/36 fluxo divergente em turbilhão de vórtex. A saia do pistão 694 e as palhetas 696 proporcionam a referida estrutura de separação de fluxo em turbilhão pós-impactação. A luva do invólucro a jusante 684 é espaçada radialmente para fora da saia do pistão 694 por um espaço anular 698. As palhetas 696 estendem-se a partir da saia do pistão 694 radialmente para fora em direção ao espaço anular 698. A saia do pistão a jusante 694 e as palhetas 696 podem ser proporcionadas sobre os pistões 650, 670 conforme mostrado.

A Figura 37 mostra uma nova modalidade e utiliza os numerais de referência similares aos de acima, quando apropriado para facilitar a compreensão. O pistão 702 é magneticamente desviado na direção axial a montante (para a esquerda na Figura 37). O suporte 704 no invólucro está a jusante do coletor do impactador inercial 624. Os primeiro e segundo ímãs opostos 706 e 708 são proporcionados, com o primeiro ímã 706 estando sobre o pistão 702 e o segundo ímã 708 estando sobre o suporte 704. Os ímãs 706 e 708 aplicam s magnéticas de repulsão opostas entre si para desviar magneticamente o pistão 702 na direção axial a montante (para a esquerda na Figura 37).

Na descrição precedente, certos termos foram utilizados para a concisão, clareza e compreensão. Nenhumas limitações desnecessárias devem ser implícitas aos mesmos para além da exigência da técnica anterior, uma vez que tais termos são usados para fins descritivos e são destinados a ser amplamente entendidos. As diferentes configurações, sistemas e etapas do método aqui descritos podem ser usados sozinhos ou em combinação com outras configurações, sistemas e etapas do método. É de se esperar que várias equivalências, alternativas e modificações sejam possíveis dentro do escopo das Reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), compreendendo uma caixa (528) com uma entrada (530) para receber o fluxo de gás e líquido (512), e uma saída (524) para descarregar um fluxo de gás (522), caracterizado por que uma primeira e uma segunda derivação do fluxo (534; 536) atravessa uma caixa (528) a partir da entrada (530) até a saída (524), onde a primeira derivação do fluxo (534) apresenta um primeiro grupo de um ou vários bocais (538) que recebe o fluxo de gás e líquido (512) da entrada (530) e acelera o fluxo de gás e líquido na primeira derivação do fluxo (534) numa direção descendente através do primeiro grupo de um ou vários bocais (538) e contra um primeiro coletor de impacto de inércia (540) na caixa (528) no caminho do fluxo de gás e líquido acelerado através da primeira derivação do fluxo (534), e produz uma separação de partículas de líquido, onde a segunda derivação do fluxo (536) apresenta um segundo grupo de um ou vários bocais (544) que recebe o fluxo de gás e líquido da entrada (530) e acelera o fluxo de gás e líquido na segunda derivação do fluxo (536) em uma direção descendente através do segundo grupo de um ou vários bocais (544) e contra um segundo coletor de impacto de inércia (546) na caixa (528) no caminho do fluxo de gás e líquido acelerado através da segunda derivação do fluxo (536), e produz uma separação de partículas de líquido, e através de um controlador de fluxo variável (550) na segunda derivação do fluxo (536) que dirige o fluxo através de lá.
2. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo variável (550) na segunda derivação do fluxo (536) reage à pressão do fluxo de gás e líquido (512).
3. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas

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2/8 de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo variável (550) na segunda derivação do fluxo (536) se encontra a montante do segundo grupo de um ou vários bocais (544).
4. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda derivação do fluxo (534; 536) divergem em um ponto de conexão (552) a jusante da entrada (530), e que o controlador de fluxo variável (550) encontra-se a jusante do ponto de conexão (552).
5. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira derivação do fluxo (534) está permanentemente aberta, de modo que o fluxo de gás e líquido (512) pode continuamente fluir através dela e através do primeiro grupo de um ou vários bocais (538).
6. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo variável (550) compreende uma válvula (554) que pode ser acionada, a fim de dirigir o fluxo através da segunda derivação do fluxo (536) e do segundo grupo de um ou vários bocais (544).
7. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a válvula (554) é uma válvula de segurança reagindo à pressão que reage à pressão crescente do fluxo de gás e líquido (512).
8. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas

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3/8 de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a

Reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a válvula (554) pode ser mudada entre uma posição aberta e uma posição fechada, fazendo com que o fluxo através da segunda derivação do fluxo (536) e do segundo grupo de um ou vários bocais (544) seja liberado ou bloqueado.
9. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a válvula (554) abre em reação à pressão crescente do fluxo de gás e líquido (512).
10. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o fluxo de gás e líquido (512) flui através do primeiro e segundo grupo de bocais (538; 544) ao longo de caminhos de fluxo (534; 536) paralelos, e que o primeiro e o segundo coletor de impacto de inércia (540; 546) dividem um defletor (556) comum em zonas de impacto (540; 546) que são distanciados lateralmente ao longo de uma direção lateral (558), verticalmente à direção do fluxo (560) ao longo de cada um dos caminhos paralelos.
11. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a distância (562) entre o primeiro grupo de um ou vários bocais (538) e o primeiro coletor de impacto de inércia (540) é constante, que o controlador de fluxo variável (550) pode ser movido, a fim de dirigir o fluxo através da segunda derivação do fluxo (536), e que a distância (564) entre o segundo grupo de um ou vários bocais (544) e o segundo coletor de impacto de inércia (546) é constante, inclusive durante a movimentação do controlador de fluxo variável (550).

Petição 870180161857, de 12/12/2018, pág. 8/15

4/8
12. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a distância (562) entre o primeiro grupo de um ou vários bocais (538) e o primeiro coletor de impacto de inércia (540) é igual à distância (564) entre o segundo grupo de um ou vários bocais (544) e o segundo coletor de impacto de inércia (546).
13. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por uma primeira e segunda chaminé (566; 568) lado a lado dentro da caixa (528), sendo que cada chaminé (566; 568) define um caminho de fluxo que se estende respectivamente em sentido axial através dela, sendo que a primeira chaminé (566) apresenta uma primeira extremidade axial (570) que recebe o fluxo de gás e líquido (512) da entrada (530) da caixa, e uma segunda extremidade axial (572) distai oposta que apresenta o primeiro grupo de um ou vários bocais (538), sendo que a primeira chaminé (566) define uma primeira passagem de fluxo axial (574) através de lá entre a primeira e a segunda extremidade axial (570; 572) dele, sendo que a primeira passagem de fluxo axial (574) fornece a primeira derivação do fluxo (534), sendo que a segunda chaminé (568) apresenta uma primeira extremidade axial (576) que recebe o fluxo de gás e líquido (512) da entrada (530) da caixa, e uma segunda extremidade axial (578) distai oposta, com o segundo grupo de um ou vários bocais (544), sendo que a segunda chaminé (568) define uma segunda passagem de fluxo axial (580) através de lá, entre a primeira e a segunda extremidade axial (576; 578) da segunda chaminé (568), sendo que a segunda passagem de fluxo axial (580) disponibiliza a segunda derivação do fluxo (536).
14. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com

Petição 870180161857, de 12/12/2018, pág. 9/15

5/8 a Reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo variável (550) pode ser movido axialmente dentro da segunda chaminé (568) ao longo da segunda passagem de fluxo axial (580).
15. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo variável (550) compreende um elemento de válvula móvel (554) que pode ser movido axialmente para engatar e desengatar com uma sede de válvula (582) formada dentro da segunda chaminé (568), a fim de fechar ou abrir a segunda derivação do fluxo (536).
16. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula (582) encontra-se na primeira extremidade axial (576) da segunda chaminé (568), que é previsto um elemento provedor de tensão prévia (586) que encosta-se entre a segunda extremidade axial (578) da segunda chaminé (568) e o elemento de válvula móvel (554) e que dá tensão prévia ao elemento de válvula móvel (554) em uma posição normalmente fechada contra a sede de válvula (582), que o elemento de válvula móvel (554) pode ser movido afastando-se axialmente da sede de válvula (582) para uma posição aberta em reação a isto, que a pressão do fluxo de gás e líquido (512) supera a tensão prévia do elemento provedor de tensão prévia (586), sendo que então o elemento de válvula (554) encontra-se na posição aberta que permite uma passagem do fluxo de gás e líquido (512) axialmente através da segunda chaminé (568) até o segundo grupo de um ou vários bocais (544) na segunda extremidade axial (578) da segunda chaminé (568).
17. Separador de Inércia de Gás e Líquido Para Remoção de Partículas de Líquido de Fluxo de Gás e Líquido, (512), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 14 até 16, caracterizado pelo fato

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6/8 de que o controlador de fluxo variável (550) compreende um elemento de válvula (554) axialmente móvel e a segunda chaminé (568) apresenta várias nervuras de via de guia (590) que se estendem ao longo da segunda passagem de fluxo axial (580) e estão dispostas perifericamente em torno do elemento de válvula (554) e estão dispostas radialmente para fora deste, e guiam o elemento de válvula (554) para um movimento axial ao longo dela, que a segunda chaminé (568) apresenta um espaço oco interno (592) de extensão axial, com uma parede de espaço oco interno (594) que no lado radialmente externo é distanciada do elemento de válvula móvel (554), que a parede de espaço oco interno (594) apresenta as nervuras de via de guia (590) que, de lá, projetam-se radialmente para dentro, que as nervuras de via de guia (590) são distanciadas ao longo da circunferência por meio de fendas (596) em forma de arcos entre as respectivas nervuras de via de guia (590) e entre a parede de espaço oco interno (594) e o elemento de válvula (554), e que o fluxo de gás e líquido (512) na segunda derivação do fluxo (536) passa axialmente através das fendas em forma de arco (596).
18. Processo Para Separar Óleo do Gás de Escape de Motor de Combustão Interna, inclusive disponibilizar uma eficiência de separação maior no início da vida útil do motor, sem ter de sofrer mais tarde na vida útil de um motor uma queda de pressão indesejadamente alta, inclusive o final da vida útil do motor, caracterizado pelo fato de que o processo compreende o seguinte: disponibilização de um separador de inércia de ar e óleo para a remoção de partículas de óleo do gás de escape, disponibilização do separador com uma caixa com uma entrada para receber um fluxo de gás de escape do motor, e uma saída para descarregar um fluxo de ar, disponibilização de uma primeira e uma segunda derivação de fluxo atravessando a caixa da entrada até a saída, disponibilização da primeira derivação de fluxo com um primeiro grupo de um ou vários bocais que recebe o fluxo de gás de escape da entrada e acelera o fluxo de gás de escape na primeira derivação de fluxo em uma

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7/8 direção descendente através do primeiro grupo de um ou vários bocais contra um primeiro coletor de inércia de impacto na caixa no caminho do fluxo de gás de escape acelerado através da primeira derivação de fluxo, e produz uma separação de partículas de óleo; disponibilização da segunda derivação de fluxo com um segundo grupo de um ou vários bocais que recebe o fluxo de gás de escape da entrada e acelera o fluxo de gás de escape na segunda derivação de fluxo em uma direção descendente através do segundo grupo de um ou vários bocais contra um segundo coletor de inércia de impacto na caixa no caminho do fluxo de gás de escape acelerado através da segunda derivação de fluxo e produz uma separação de partículas de óleo; disponibilização de um controlador de fluxo variável na segunda derivação de fluxo e guiar o fluxo através deste como reação à pressão do fluxo de gás de escape e reação à pressão crescente do fluxo de gás de escape para aumentar o fluxo do fluxo de gás de escape através da segunda derivação de fluxo durante a vida útil do motor.
19. Processo Para Separar Óleo do Gás de Escape de Motor de Combustão Interna, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende a disponibilização do controlador de fluxo variável na segunda derivação de fluxo a montante do segundo grupo de um ou vários bocais e divergir a primeira e a segunda derivação do fluxo uma da outra em um ponto de conexão a jusante da entrada e a montante do controlador de fluxo variável.
20. Processo Para Separar Óleo do Gás de Escape de Motor de Combustão Interna, de acordo com a Reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende o estado permanentemente aberto da primeira derivação de fluxo durante a vida útil do motor, fluir permanente do fluxo de gás de escape através da primeira derivação de fluxo e através do primeiro grupo de um ou vários bocais durante a vida útil do motor, operação do controlador de fluxo variável durante a vida útil do motor a

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8/8 fim de guiar de modo variável o fluxo através da segunda derivação de fluxo.
21. Processo Para Separar Óleo do Gás de Escape de Motor de Combustão Interna, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende a disponibilização do separador de inércia de ar e óleo em um sistema de ventilação do cárter fechado (CCV - Closed Crankcase Ventilation} ou um sistema de ventilação do cárter aberto (OCV - Open Crankcase Ventilation).