BRPI0620685A2

BRPI0620685A2 - disposição e método para recirculação de gases de escapamento de motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0620685A2
Application number: BRPI0620685-9A
Authority: BR
Inventors: Wikstroem Hans
Original assignee: Scania Cv Abp
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2011-11-22
Also published as: SE529413C2; JP2009520156A; US20080271721A1; CN101341327A; US7826958B2; EP1969224A1; SE0502847L; CN101341327B; WO2007073331A1; EP1969224A4

Abstract

DISPOSIçãO E MéTODO PARA RECIRCULAçãO DE GASES DE ESCAPAMENTO DE MOTOR DE COMBUSTãO INTERNA. A presente invenção refere-se a uma disposição e a um método para recirculação de gases de escapamento de um motor de combustão (1) A disposição compreende uma linha de retorno (10) que se estende de uma linha de escapamento (3) até uma linha de entrada (7) para fornecer ar ao motor de combustão (1), uma válvula EGR (11) que torna possível regular a proporção de gases de escapamento levada através da linha de retorno (10), uma unidade de controle (12) adaptada para controlar a válvula EGR (11) e um refrigerador EGR (13) destinado a resfriar os gases de escapamento na linha de retorno (10) por meio do sistema de resfriamento do motor de combustão (1) . A unidade de controle (12) é adaptada para decidir se o refrigerante no sistema de resfriamento está a uma temperatura baixa demais e, se tal for o caso, para controlar a válvula EGR (11) de modo que uma proporção maior de gases de escapamento seja levada através da linha de retorno (10) e o refrigerante receba assim aquecimento adicional.

Description

"DISPOSIÇÃO E MÉTODO PARA RECIRCULAÇÃO DE GASES DE ESCAPAMENTO DE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA"

Antecedentes da Invenção e Estado da Técnica A presente invenção refere-se a uma disposição e um método para recirculação dos gases de escapamento de um motor de combustão interna de acordo com os preâmbulos das reivindicações 1 e 8. A técnica chamada EGR (Recirculação de Gases de Escapamento) é uma maneira conhecida de levar parte dos gases de escapamento de um processo de combustão em um motor de combustão de volta, por meio de uma linha de retor- no, a uma linha de entrada para fornecimento de ar ao motor de combustão. Uma mistura de ar e gases de escapamento é as- sim fornecida aos espaços de combustão do motor por meio da linha de entrada. A adição de gases de escapamento ao ar provoca uma temperatura de combustão mais baixa que resulta, inter alia, em um teor reduzido de óxidos de nitrogênio NOx, nos gases de escapamento. Esta técnica é utilizada tanto em motores Otto quanto em motores a diesel.

Linha de retorno para gases de escapamento compre- ende usualmente componentes tais como uma válvula EGR, que regula o fluxo de escapamento através da linha de retorno, e um refrigerador EGR para resfriar os gases de escapamento recirculantes. Um sistema de controle eletrônico controla a válvula EGR de modo que uma proporção especificada de gases de escapamento retorne e se misture com o ar na linha de en- trada do motor de combustão. 0 resultado é um processo de combustão substancialmente ótimo no motor de combustão, en- quanto ao mesmo tempo a formação de emissões é substancial- mente reduzida ao mínimo. 0 refrigerante do sistema de re- frigeração do motor de combustão é em muitos casos utilizado no resfriamento dos gases de escapamento de retorno no re- frigerador EGR. 0 refrigerante no sistema de resfriamento do motor de combustão é também comumente utilizado para aquecer os espaços de cabina no veículo. 0 refrigerante de um veícu- lo tem assim uma série de funções. Para que estas funções sejam bem desempenhadas, é necessário que a temperatura do refrigerante esteja dentro de uma faixa específica, que pode ser de 80°C-100°C.

Sistemas de resfriamento convencionais compreendem usualmente um termostato, o qual impede que o refrigerante seja levado até o radiador quando está a uma temperatura baixa demais. Um aquecimento relativamente rápido do refri- gerante no sistema de resfriamento é assim tornado possível, mas um aquecimento ainda mais rápido do fluido no radiador seria desejável, particularmente quando houver uma tempera- tura ambiente fria, de modo a se reduzir o tempo durante o qual o refrigerante é levado através do motor de combustão.

Levar o refrigerante frio através do motor de combustão re- sulta no resfriamento excessivo do motor de combustão, que pode, inter alia, levar ao mau funcionamento do motor, maior ruído do motor, maior descarga de emissões e vida útil de funcionamento mais curta do motor de combustão. Quando há uma temperatura ambiente fria, um aquecimento mais rápido do refrigerante é também desejável de modo a permitir um aque- cimento mais rápido do espaço de cabina do veículo. Com uma disposição convencional, pode ser difícil manter a tempera- tura do refrigerante quando houver uma temperatura ambiente fria e durante os periodos de funcionamento em que o motor de combustão estiver rodando a uma carga baixa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É o objeto da presente invenção apresentar uma disposição e um método que tornam possível aquecer o refri- gerante em um sistema de resfriamento muito rapidamente após a partida de um motor de combustão e manter a temperatura desejada do refrigerante durante o funcionamento, mesmo quando houver uma temperatura ambiente fria.

Este objeto é obtido com a disposição do tipo men- cionado na introdução, que é caracterizada pelos aspectos indicados na parte caracterizadora da reivindicação 1. 0 re- frigerante no sistema de resfriamento que resfria o motor de combustão é, portanto, utilizado para resfriar os gases de escapamento de retorno no refrigerador EGR. A troca de calor no refrigerador EGR resulta no aquecimento do refrigerador EGR pelos gases de escapamento de retorno. O grau de aqueci- mento depende da temperatura dos gases de escapamento e da proporção de gases de escapamento que é levada através da linha de retorno. Durante o funcionamento normal do motor de combustão, a proporção de gases de escapamento retornados à linha de entrada é determinada de maneira a se obter uma combustão substancialmente ótima ao mesmo tempo que a forma- ção de emissões sob a forma de, inter alia, óxidos de nitro- gênio é reduzida ao mínima. Na maioria das situações opera- cionais, contudo, é possível aumentar a proporção de gases de escapamento de retorno sem prejudicar de maneira signifi- cativa a qualidade dos processos de combustão e sem aumento considerável das emissões. 0 retorno de uma proporção de ga- ses de escapamento através da linha de retorno maior do que é usualmente o caso proporciona ao refrigerante aquecimento adicional no refrigerador EGR, permitindo que o refrigerante atinja sua temperatura operacional muito rapidamente após a partida do motor. Isto resulta na redução do período de tem- po em que o refrigerante é levado através do motor de com- bustão, permitindo ao mesmo tempo o rápido aquecimento do espaço de cabina de um veículo. Durante, por exemplo, os pe- ríodos em que o motor de combustão está funcionando a uma carga baixa em um ambiente frio, uma proporção maior de ga- ses de escapamento pode também retornar através da linha de retorno e do refrigerador EGR. Ao refrigerante pode ser as- sim proporcionado calor adicional de modo a se assegurar que ele possa manter um nível de temperatura aceitável em subs- tancialmente todas as situações em que o motor de combustão está em funcionamento.

De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a unidade de controle é adaptada para controlar o dispositivo de fluxo de modo que a proporção maior de gases de escapamento seja levada através da linha de retorno até que o refrigerante no sistema de resfriamento tenha atingido uma temperatura aceitável. A proporção maior de gases de es- capamento pode ser assim levada através da linha de retorno durante um período de tempo relativamente limitado, uma vez que o refrigerante na maioria dos casos será aquecido até um nível de temperatura aceitável de maneira relativamente rá- pida pelo calor adicional assim fornecido. 0 período em que o processo de combustão não é totalmente ótimo e a formação de emissões é um tanto aumentada pode ser assim limitado a um tempo relativamente curto. A unidade de controle pode ser adaptada para controlar o dispositivo de fluxo de maneira que a proporção maior de gases de escapamento tome a forma da proporção máxima de gases de escapamento que o dispositi- vo de fluxo pode levar através da linha de retorno na situa- ção operacional predominante. Tal fluxo de escapamento máxi- mo através do refrigerador EGR proporciona um aquecimento muito rápido do refrigerante até um nível de temperatura a- ceitável.

De acordo com outra modalidade preferida da pre- sente invenção, a unidade de controle é adaptada para con- trolar o dispositivo de fluxo de maneira que a proporção maior de gases de escapamento seja limitada à maior propor- ção de gases de escapamento que é possível fazer retornar, na situação operacional predominante, sem afetar adversamen- te os processos de combustão no motor de combustão. Há, evi- dentemente, um limite ao tamanho em que uma proporção de ga- ses de escapamento pode ser fornecida em diferentes estados operacionais de um motor de combustão sem afetar demasiada- mente os processos de combustão em uma direção negativa. Neste caso, a unidade de controle tem acesso a informações sobre a maior proporção de gases de escapamento que pode ser fornecida sem afetar de maneira demasiadamente negativa os processos de combustão. Por conseguinte, a unidade de con- trole controlará o dispositivo de fluxo de modo que a pro- porção de gases de escapamento retorne através da linha de retorno e do refrigerador EGR, onde aquece o refrigerante. Alternativamente, a unidade de controle pode ser adaptada para controlar o dispositivo de fluxo de maneira que a pro- porção maior de gases de escapamento seja limitada à maior proporção de gases de escapamento que é possível fazer re- tornar, na situação operacional predominante, sem ultrapas- sar um requisito de emissão predeterminado. Nesse caso, a unidade de controle tem acesso a informações sobre a maior proporção de gases de escapamento que pode ser fornecida sem que as emissões ultrapassem o requisito. Por conseguinte, a unidade de controle controlará o dispositivo de fluxo de ma- neira que a proporção de gases de escapamento retorne atra- vés da linha de retorno. Com vantagem, a unidade de controle tem acesso a informações sobre a maior proporção possível de gases de escapamento que pode ser fornecida se tanto o re- quisito de combustão aceitável quanto o requisito de emis- sões vierem a ser satisfeitos. Assim, a unidade de controle pode controlar o dispositivo de fluxo de maneira que forneça essa proporção de gases de escapamento.

De acordo com outra modalidade preferida da pre- sente invenção, a unidade de controle é adaptada para esti- mar se o refrigerante está a uma temperatura baixa demais comparando o valor de temperatura recebido do sensor de tem- peratura com um valor de referência. A temperatura do refri- gerante pode ser medida em uma região adequada do sistema de resfriamento. Pode ser utilizado de preferência um sensor de temperatura existente, que mede a temperatura do refrigeran- te na saída do motor de combustão. Alternativamente, o sen- sor de temperatura pode ser situado de modo que meça a tem- peratura do refrigerante no interior do motor de combustão. 0 valor de referência pode tomar a forma da temperatura a- ceitável mais baixa para o refrigerante nessa posição no sistema de resfriamento.

De acordo com outra modalidade preferida da pre- sente invenção, o dispositivo de fluxo compreende uma válvu- la EGR. A válvula EGR pode ser de um tipo substancialmente convencional e compreender um amortecedor ajustável pelo qual é possível regular sem etapas a proporção de gases de escapamento que passa através da linha de retorno. O dispo- sitivo de fluxo pode, evidentemente, compreender outros ti- pos de componentes reguladores de fluxo tais como, por exem- plo, uma válvula de comporta de passagem de excesso de água, um turbo-carregador com geometria variável, um venturi vari- ável, outros tipos de componentes reguladores de fluxo ou combinações deles.

O objeto indicado é também obtido com o método do tipo mencionado na introdução, que é caracterizado pelo as- pecto indicado na parte caracterizadora da reivindicação 8.

Breve Descrição dos Desenhos

Modalidades preferidas da invenção são descritas a seguida a título de exemplo com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A Figura 1 mostra uma disposição para recirculação de gases de escapamento de um motor de combustão sobrecarre- gado de acordo com a presente invenção; e A Figura 2 mostra um fluxograma de acordo com um método para recirculação de gases de escapamento de um motor de combustão de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas da

Invenção

A Figura 1 mostra uma disposição para recirculação de gases de escapamento de um motor de combustão 1 sobrecar- regado. 0 motor de combustão 1 pode ser um motor a diesel, um motor Otto ou algum outro tipo de motor de combustão. Tal recirculação é usualmente chamada EGR (Recirculação de Gases de Escapamento). A adição de gases de escapamento ao ar com- primido que é levado até os cilindros do motor faz baixar a temperatura de combustão e, portanto, também o teor dos óxi- dos de nitrogênio NOx que são formados durante os processos de combustão. 0 motor de combustão 1 pode destinar-se a li- gar um veiculo pesado. Os gases de escapamento dos cilindros do motor de combustão 1 são levados, por meio de um tubo de distribuição de escapamento 2, até uma linha de escapamento 3. Os gases de escapamento nesta linha de escapamento 3, que estão acima da pressão atmosférica, são levados até uma tur- bina 4. A turbina 4 é assim dotada de energia de acionamen- to, que é transferida, por meio de uma conexão, para um com- pressão 5. 0 compressor 5 introduz ar ambiente em uma linha de entrada 7 por meio de um filtro de ar 6. 0 ar é comprimi- do pelo compressor 5, que imprime a ela uma pressão acima da atmosférica e uma elevação de temperatura que é proporcional à pressão adicional aplicada. 0 ar comprimido é levado até um refrigerador de ar de carga 8, no qual é resfriado pelo ar ambiente. O fluxo de ar através do refrigerador de ar de carga 8 é provocado por um ventilador de radiador 9, que é acionado pelo motor de combustão 1 por meio de uma conexão adequada.

Uma disposição para efetuar a recirculação de par- te dos gases de escapamento na linha de escapamento 3 com- preende uma linha de retorno 10, que se estende por entre a linha de escapamento 3 e a linha de entrada 7. A disposição compreende um dispositivo de fluxo pelo qual é possível re- guiar o fluxo de gases de escapamento através da linha de retorno 10. O dispositivo de fluxo é aqui exemplificado sob a forma de um válvula EGR 11. A válvula EGR 11 pode compre- ender um amortecedor que pode ser ajustado a um grau variá- vel de abertura, de modo que o fluxo de gases de escapamento através da linha de retorno 10 possa variar substancialmente sem escalonamento entre um valor nulo e um valor máximo. Uma unidade de controle elétrico 12 é adaptada para controlar a válvula EGR 11 com base em informações sobre o estado opera- cional atual do motor de combustão 1, de modo que uma pro- porção desejada de gases de escapamento retorne através da linha de retorno 10. A unidade de controle 12 pode ser uma unidade de computador dotada de um software 12a adequado pa- ra este fim. A linha de retorno 10 compreende um refrigera- dor EGR 13 para resfriar os gases de escapamento que retor- nam. Em motores a diesel 1 sobrecarregados, a pressão dos gases de escapamento na linha de escapamento 3 em determina- das situações operacionais será mais baixa que a pressão do ar comprimido na linha de entrada 7. Em tais situações ope- racionais não é possível misturar os gases de escapamento na linha de retorno 10 diretamente com o ar comprimido na linha de entrada sem dispositivos auxiliares especiais. Para isto é possível utilizar, por exemplo, um venturi 14. Se o motor de combustão for em vez disso um motor Otto sobrecarregado, os gases de escapamento na linha de retorno 10 podem ser u- sualmente misturados diretamente com o ar na linha de entra- da 7, uma vez que os gases de escapamento na linha de esca- pamento de um motor Otto em substancialmente todas as situa- ções operacionais estará a uma pressão mais elevada que a do ar comprimido na linha de entrada 7. Quando os gases de es- capamento que retornam tiverem se misturado com o ar compri- mido na linha de entrada 7, a mistura é levada, por meio de um tubo de distribuição 15, até os respectivos espaços de combustão do motor de combustão 1.

0 motor de combustão 1 é resfriado da maneira con- vencional por um sistema de resfriamento que contém um re- frigerante que é levado a circular por uma bomba refrigeran- te 16. 0 sistema de resfriamento compreende também um ter- mostato 17 e um radiador 18. Quando a temperatura do refri- gerante é baixa demais, o termostato leva o refrigerante de volta ao motor de combustão 1 sem que ele passe através do radiador 18. 0 radiador 18 é situado atrás do refrigerador de ar de carga 8 em uma região dianteira do veículo através da qual o ar ambiente flui. 0 refrigerante no sistema de resfriamento é utilizado para resfriar os gases de escapa- mento de retorno no refrigerador EGR 13. Um sensor de tempe- ratura 19 é aplicado no sistema de resfriamento para medir a temperatura T do refrigerante quando é levado para fora do motor de combustão 1. 0 sensor de temperatura 19 é adaptado para enviar à unidade de controle 12 um sinal que representa os valores da temperatura T medida. Pela manobra de uma vál- vula de controle é possível que parte do refrigerante no sistema de resfriamento seja utilizada para fins de aqueci- mento. Quando a válvula de controle 20 está aberta, parte do refrigerante é levada, por meio de uma linha 21, até um tro- cador de calor 22. No trocador de calor 22, o refrigerante desprende calor para aquecer, por exemplo, o espaço de cabi- na de um veículo. Depois de passar através do trocador de calor 22, o refrigerante é levado, inter alia, por meio de uma linha 23 e da bomba 16, até o motor de combustão 1. 0 refrigerante no sistema de resfriamento é assim submetido ao aquecimento quando resfria o motor de combustão 1 e quando resfria os gases de escapamento no refrigerador EGR 13. 0 refrigerante desprende calor no trocador de calor 22 e no radiador 8.

Quando um motor de combustão está para ser inicia- do após desligado por um período relativamente longo, o re- frigerante no sistema de resfriamento estará uma temperatura que corresponde substancialmente à temperatura ambiente. En- tretanto, é necessário que o refrigerante esteja a uma tem- peratura operacional, que pode estar na faixa de 80-100°C quando é levado através do motor de combustão se o motor de combustão 1 estiver em condições operacionais ótimas. Em si- tuações de temperatura ambiente fria, é também desejável que o refrigerante seja aquecido rapidamente de modo que possa ser utilizado como uma fonte de calor para aquecer o espaço de cabina no veiculo. Quando o motor de combustão roda em um ambiente frio e/ou durante períodos de funcionamento a uma carga baixa, pode ser também difícil manter uma temperatura de refrigerante desejada. 0 objetivo da disposição descrita acima é assegurar que, quando a temperatura T do refrigeran- te é baixa demais, calor adicional seja fornecido ao refri- gerante pelo retorno de uma proporção aumentada de gases de escapamento através do refrigerador EGR 13.

A Figura 2 apresenta um fluxograma que mostra uma modalidade de um método de acordo com a invenção. Ela mostra também, portanto, como a dispositivo da Figura 1 pode fun- cionar. O processo começa na etapa 24. O começo do processo pode, por exemplo, tomar a forma da partida do motor de com- bustão 1. De modo a se verificar se o refrigerante no siste- ma de resfriamento está a uma temperatura baixa demais, a unidade de controle 12 recebe informações do sensor de tem- peratura 19 sobre a temperatura T do refrigerante que deixa o motor de combustão 1. Para isto, a unidade de controle 12 é adaptada para comparar a temperatura T medida do refrige- rante com uma temperatura de referência Tmax, que corresponde à temperatura mais baixa à qual o refrigerante deve estar quando é levado para fora do motor de combustão. A tempera- tura de referência Tref é com vantagem armazenada na unidade de controle 12. Na etapa 25, a unidade de controle 12 decide se o refrigerante está a uma temperatura T aceitável ou não. Se a temperatura T do refrigerante for igual ou superior à temperatura de referência Tref, o refrigerante é considerado como estando a uma temperatura aceitável, e neste caso não é necessário iniciar um fornecimento adicional de gases de es- capamento através da linha de retorno. A unidade de controle 12 pode, durante o funcionamento, receber informações sobre parâmetros operacionais relevantes do motor de combustãol, tais como, por exemplo, sua carga e velocidade. Com base nessas informações, a unidade de controle 12 determina a proporção de gases de escapamento EGRa que tem que retornar através da linha de retorno de modo a se obter uma boa com- bustão com a redução ótima simultânea das emissões de óxidos de nitrogênio NOx. Na etapa 26, a unidade de controle 12 i- nicia o ajuste do grau de abertura da válvula EGR 11 de modo que a proporção de gases de escapamento EGR retorne através da linha de retorno 10. Em seguida, o processo começa nova- mente na etapa 24. Se em vez disso a temperatura T do refri- gerante for mais baixa que a temperatura de referência Tref, a unidade de controle 12 verifica, na etapa 25, que é neces- sário fornecer calor adicional ao refrigerante. Neste caso, a unidade de controle 12 tem que verificar em quanto a pro- porção de gases de escapamento que passa através do refrige- rador EGR 13 pode ser aumentada de modo a se elevar tão ra- pidamente quanto possível a temperatura do refrigerante até um nível aceitável. Para isto, a unidade de controle 12 es- tima a maior proporção de gases de escapamento EGRc que pode retornar sem afetar adversamente o processo de combustão. A unidade de controle 12 também estima a proporção máxima pos- sível de gases de escapamento EGRmax que pode retornar com uma válvula EGR 11 completamente aberta na situação opera- cional predominante. Na etapa 27, a unidade de controle 12 faz uma comparação de modo a saber se a proporção estimada de gases de escapamento EGRc que pode retornar sem afetar adversamente o processo de combustão é menor que a proporção máxima de gases de escapamento EGRmax, que pode ser levada através da válvula EGR 11. Se a unidade de controle 12 veri- ficar que EGRc é menor que EGRmax, a válvula EGR 11 não deve ser completamente aberta, mas ajustada a um grau de abertura de modo que a proporção de gases de escapamento EGRc retorne à linha de retorno 10. Em determinados tipos de situação o- peracional, tais como quando o motor de combustão está frio e/ou há uma temperatura ambiente fria, nem sempre é necessá- rio satisfazer os requisitos de emissão normalmente aplicá- veis. Na etapa 28, a unidade de controle 12 determina se a situação operacional predominante permite uma exceção aos requisitos de emissão. Na etapa 29, se os requisitos de e- missão não se aplicarem, a unidade de controle 12 ajusta a válvula EGR 11 a um grau de abertura tal que a proporção de gases de escapamento EGRc retorne através da linha de retor- no 10. Se por outro lado os requisitos de emissão se aplica- rem de fato, a unidade de controle 12 determina o tamanho da proporção de gases de escapamento EGRe que pode retornar a- través da válvula EGR atendendo ao mesmo tempo os requisitos de emissão. Em seguida, na etapa 30, a unidade de controle 12 faz uma comparação para verificar se a proporção de gases de escapamento EGRe que atende aos requisitos de emissão é menor que a proporção de gases de escapamento EGRc que pode retornar sem afetar adversamente o processo de combustão. Tanto para o requisito de boa combustão quanto para os re- quisitos de emissão a serem satisfeitos, a única proporção de gases de escapamento que pode retornar através da linha de retorno 1 é a que corresponde ao menor dos valores de proporção de gases de escapamento EGReE, EGRc. Na etapa 31, se EGRe for menor que EGRc, a unidade de controle 12 ajusta o valor de EGR a um grau de abertura tal que a proporção de gases de escapamento EGRe retorne através da linha de retor- no 10. Caso contrário, na etapa 29, a unidade de controle 12 ajusta o valor de EGR a um grau tal que a proporção de gases de escapamento EGRc retorne através da linha de retorno 10. Em seguida, o processo começa novamente na etapa 24.

Se em vez disso a unidade de controle 12 verifi- car, na etapa 27, que a proporção estimada de gases de esca- pamento EGRc é igual ou superior à proporção máxima possível de gases de escapamento EGRmax que pode retornar com uma vál- vula EGR 11 completamente aberta, a proporção estimada de gases de escapamento EGRc não constitui uma limitação. Na etapa 32, a unidade de controle 12 determina se a situação operacional é tal que permita uma exceção aos requisitos de emissão normalmente aplicáveis. Na etapa 33, se os requisi- tos de emissão não se aplicarem, a unidade de controle 13 abre completamente a válvula EGR 11, de modo que a proporção máxima de gases de escapamento EGRmax retorne através da Ii- nha de retorno 10. Se por outro lado os requisitos de emis- são se aplicarem de fato, a unidade de controle 12 determina o tamanho da proporção de gases de escapamento EGRe pode re- tornar através do refrigerador EGR atendendo ao mesmo tempo aos requisitos de emissão. Em seguida, na etapa 34, a unida- de de controle 12 faz uma comparação para saber se a propor- ção de gases de escapamento EGRe é menor que a proporção má- xima possível de gases de escapamento EGRmdXf a unidade de controle 12 ajusta o valor de EGR a um grau de abertura tal que a proporção de gases de escapamento EGRe retorne através da linha de retorno 10. Em seguida, o processo começa nova- mente na etapa 24. Caso contrário, na etapa 33, a unidade de controle 12 abre completamente o valor de EGR de modo que a proporção máxima possível de gases de escapamento EGRmax re- torne através da linha de retorno 10. Em seguida, o processo começa novamente na etapa 24.

De acordo com o método descrito acima, uma propor- ção adicional de gases de escapamento é assim fornecida a- través da linha de retorno sempre que a temperatura do re- frigerante estiver baixa demais. O resultado é o rápido a- quecimento do refrigerante até um nível aceitável. Após a partida do motor, o refrigerante pode assim atingir sua tem- peratura operacional muito rapidamente, promovendo assim o funcionamento do motor de combustão e permitindo o rápido aquecimento do espaço de cabina do veículo. A disposição e o método de acordo com a invenção também impedem que a tempe- ratura do refrigerante caia abaixo de um nível aceitável quando o motor de combustão estiver rodando a uma carga bai- xa em um ambiente frio.

A invenção não está de maneira alguma às modalida- des mostradas nos desenhos, mas pode variar livremente den- tro do alcance das reivindicações. O caso descrito acima en- volve a utilização de dispositivos de fluxo sob a forma de um válvula EGR 11, que compreende um amortecedor ajustável para regular a proporção de gases de escapamento que passam através da linha de retorno 10. O dispositivo de fluxo pode evidentemente compreender outros tipos componentes regulado- res de fluxo, tais como a chamada válvula de comporta de passagem de excesso de água, um turbo-carregador com geome- tria variável ou um venturi variável ou combinações de com- ponentes adequados.

Claims

1. Disposição para recirculação de gases de esca- pamento de um motor de combustão (1), em que a disposição compreende uma linha de escapamento (3) destinada a levar gases de escapamento para fora do motor de combustão (1), uma linha de retorno (10) que se estende da linha de escapa- mento (3) até uma linha de entrada (7) de modo a fornecer ar ao motor de combustão, uma válvula EGR (11) para tornar pos- sível regular a quantidade de gases de escapamento que é Ie- vada através da linha de retorno (10), uma unidade de con- trole (12) adaptada para controlar a válvula EGR (11), um refrigerador EGR (13) adaptado para resfriar os gases de es- capamento na linha de retorno (10) por meio de um refrige- rante que é utilizado em um sistema de resfriamento para resfriar o motor de combustão (1), e um sensor de temperatu- ra (19) adaptado para detectar a temperatura do refrigerante em um ponto no sistema de resfriamento, e em que a unidade de controle (12) é adaptada para receber informações do sen- sor de temperatura (19) referentes à temperatura (T) do re- frigerante e decidir se o refrigerante no sistema de resfri- amento está a uma temperatura baixa demais, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para controlar a válvula EGR (11) de modo que uma quantidade mai- or de gases de escapamento seja levada através da linha de retorno (10) e do refrigerador EGR (13) até a linha de en- trada (7), se o refrigerante no sistema de resfriamento es- tiver a uma temperatura baixa demais.

2. Disposição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para controlar o dispositivo de fluxo (11) de modo que a quantidade maior de gases de escapamento seja levada através da linha de retorno (10) até que o refrigerante no sistema de resfriamento tenha atingido uma temperatura acei- tável.

3. Disposição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para controlar o dispositivo de fluxo (11) de mo- do que a quantidade maior de gases de escapamento seja limi- tada à quantidade máxima de gases de escapamento (EGRmax) que o dispositivo de fluxo (11) é capaz, na situação operacional predominante, de levar através da linha de retorno (10).

4. Disposição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para controlar o dispositivo de fluxo (11) de mo- do que a quantidade maior de gases de escapamento seja limi- tada à quantidade máxima de gases de escapamento (EGRc) que é possível fazer retornar, na situação operacional predomi- nante, sem afetar adversamente os processos de combustão no motor de combustão (1).

5. Disposição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para controlar o dispositivo de fluxo (11) de mo- do que a quantidade maior de gases de escapamento seja limi- tada á quantidade máxima de gases de escapamento (EGRe) que é possível fazer retornar, na situação operacional predomi- nante, sem ultrapassar um requisito de emissão predetermina- do.

6. Disposição, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a unidade de controle (12) é adaptada para estimar se o refri- gerante está a uma temperatura baixa demais pela comparação do valor de temperatura (T) recebido do sensor de temperatu-r ra com um valor de referência (Tref).

7. Método para recirculação de gases de escapamen- to de um motor de combustão (1), pelo qual a recirculação é efetuada por uma disposição que compreende uma linha de es- capamento (3) destinada a levar gases de escapamento para fora do motor de combustão (1), uma linha de retorno (10) que se estende da linha de escapamento (3) até uma linha de entrada (7) de modo a fornecer ar ao motor de combustão, uma válvula EGR (11) para tornar possível regular a quantidade de gases de escapamento que é levada através da linha de re- torno (10), uma unidade de controle (12) adaptada para con- trolar a válvula EGR (11), um refrigerador EGR (13) adaptado para resfriar os gases de escapamento na linha de retorno (10) por meio de um refrigerante que é utilizado em um sis- tema de resfriamento para resfriar o motor de combustão (1), e um sensor de temperatura (19) adaptado para detectar a temperatura do refrigerante em um ponto no sistema de res- friamento, e em que o método compreende as etapas de receber informações do sensor de temperatura (19) referentes à tem- peratura do refrigerante (T) e decidir se o refrigerante no sistema de resfriamento está a uma temperatura baixa demais, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende as etapas de controlar a válvula EGR (11) de modo que uma quantidade maior de gases de escapamento seja levada através da linha de retorno (10) e do refrigerador EGR (13) até a linha de entrada (7) se o refrigerante no sistema de resfriamento es- tiver a uma temperatura baixa demais.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pela etapa de levar a quantidade maior de ga- ses de escapamento através da linha de retorno (10) até que o refrigerante no sistema de resfriamento tenha atingido uma temperatura aceitável.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pela etapa de controlar o dispositivo de fluxo (11) de modo que a quantidade maior de gases de escapamento seja limitada à quantidade máxima de gases de escapamento (EGRmax) que o dispositivo de fluxo (11) é capaz, na situação operacional predominante, de levar através da linha de re- torno (10).

10. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pela etapa de controlar o dispositivo de fluxo (11) de modo que a quantidade maior de gases de escapamento seja limitada à quantidade máxima de gases de escapamento (EGRc) que é possível fazer retornar, na situação operacio- nal predominante, sem afetar adversamente os processos de combustão no motor de combustão (1).

11. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pela etapa de controlar o dispositivo de fluxo (11) de modo que a quantidade maior de gases de escapamento seja limitada à quantidade máxima de gases de escapamento (EGRe) que é possível fazer retornar, na situação operacio- nal predominante, sem ultrapassar um requisito de emissão predeterminado.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivin- dicações de 7 a 11, CARACTERIZADO pela etapa de estimar se o refrigerante está a uma temperatura baixa demais pela compa- ração do valor de temperatura (T) recebido do sensor de tem- peratura com um valor de referência (Tref) .