BRPI0718255B1

BRPI0718255B1 - veículo capaz de viagens rodoviárias na estrada

Info

Publication number: BRPI0718255B1
Application number: BRPI0718255-4A
Authority: BR
Inventors: George R. Sturmon; Edward M. Murray
Original assignee: Enviro-Cool, Inc.
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2020-04-22
Also published as: ZA200902997B; EP2081790A4; US8556013B2; US7537072B2; CA2667958A1; EP2081790A2; KR20090085042A; US9470135B2; AU2007313695A1; RU2009120563A; CN101547809A; RU2460652C2; US20090277706A1; MX2009004614A; KR101422548B1; AU2007313695B2; US20120318593A1; CN101547809B; WO2008055216A3; US20170030256A1

Abstract

"caminhões de serviços pesados e veículo" um sistema para remover calor a partir do compartimento do motor (9) de um caminhão de serviços pesados (2). um primeiro sistema de ventilação (21) remove calor a partir do radiador (7). é separado de um segundo sistema de ventilação (51) que remove calor do compartimento do motor (9). o primeiro sistema toma calor a partir do radiador através de um plenum (23) por sopradores centrífugos de gaiola de esquilo (27) e é dirigido para fora para o ambiente por dutos. o segundo sistema puxa ar do ambiente geralmente da retaguarda para a frente do compartimento do motor, de preferência por indução de cowl (dispositivo de refrigeração) usado por caminhão de serviços pesados monges (53), sem o uso de ar de êmbolo nas imediações do radiador. as saídas dos dois sistemas são para dentro de um fluxo deslizante do caminhão de serviços pesados e a saída do segundo sistema de ventilação é para dentro de um fluxo deslizante do primeiro, para capturar ar para fora do compartimento do motor .

Description

(54) Título: VEÍCULO CAPAZ DE VIAGENS RODOVIÁRIAS NA ESTRADA (51) Int.CI.: B60K 11/08; B60K 11/00; F01P 11/10.

(30) Prioridade Unionista: 31/10/2006 US 60/863,740.

(73) Titular(es): ENVIRO-COOL, INC..

(72) Inventor(es): GEORGE R. STURMON; EDWARD M. MURRAY.

(86) Pedido PCT: PCT US2007083190 de 31/10/2007 (87) Publicação PCT: WO 2008/055216 de 08/05/2008 (85) Data do Início da Fase Nacional: 29/04/2009 (57) Resumo: Caminhões de Serviços Pesados e Veículo Um sistema para remover calor a partir do compartimento do motor (9) de um caminhão de serviços pesados (2). Um primeiro sistema de ventilação (21) remove calor a partir do radiador (7). É separado de um segundo sistema de ventilação (51) que remove calor do compartimento do motor (9). O primeiro sistema toma calor a partir do radiador através de um plenum (23) por sopradores centrífugos de gaiola de esquilo (27) e é dirigido para fora para o ambiente por dutos. O segundo sistema puxa ar do ambiente geralmente da retaguarda para a frente do compartimento do motor, de preferência por indução de cowl (dispositivo de refrigeração) usado por caminhão de serviços pesados monges (53), sem o uso de ar de êmbolo nas imediações do radiador. As saídas dos dois sistemas são para dentro de um fluxo deslizante do caminhão de serviços pesados e a saída do segundo sistema de ventilação é para dentro de um fluxo deslizante do primeiro, para capturar ar para fora do compartimento do motor.

1/17 “VEÍCULO CAPAZ DE VIAGENS RODOVIÁRIAS NA ESTRADA”

RELATÓRIO DESCRITIVO

PEDIDOS CORRELATOS [0001] Este pedido relaciona-se e reivindica o benefício do Pedido

Provisório US 60/863.740, depositado em 31 de outubro de 2006, cuja revelação é por este meio incorporada por referência.

CAMPO TÉCNICO [0002] Esta invenção relaciona-se com sistemas para reduzir as temperaturas sob o capô de um veículo. Tem aplicação particular aos sistemas, mas não exclusiva, para uso num caminhão de serviços pesados, mais particularmente para a parte do trator de uma fraude de trator-reboque. Os caminhões de serviços pesados são tipicamente veículos da estrada e vocacionais considerados como classe de peso de 4 a 8. A classe 4 é geralmente considerada incluir veículos com um peso de veículo bruto de 6.350 kg até 7.257 kg (14,001 lb até 16.000 lb). A invenção é particularmente útil com veículos da classe de peso de 6 a 8, mais particularmente com veículos da classe 7 a 8. A classe 6 inclui veículos com um peso de veículo bruto de 8.846 kg até 11.793 kg (19.501 lb até 26.000 lb). Os veículos da classe 7 têm um peso de veículo bruto de 11.794 kg até 14.969 kg (26.001 lb até 33.000 lb).

[0003] Os caminhões de serviços pesados vocacionais são adaptados para vários trabalhos fora da estrada tais como caminhões misturadores de concreto, caminhões de reboque de mudanças e outros caminhões que transportam cargas pesadas e são exigidos operar sobre solo áspero e desigual sob condições de fora da estrada. Esses caminhões são geralmente também capazes de deslocamento em autopistas de asfalto.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

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2/17 [0004] O motor de combustão interna de um caminhão de serviços pesados produz grandes quantidades de calor. O calor é tirado do bloco de motor por um sistema de arrefecimento de líquido, incluindo um radiador espaçado na frente do bloco do motor. O calor é dissipado por convecção natural, principalmente por fluxo de ar ocasionado pelo movimento do veículo e pelo ar que é soprado através do radiador e sobre o motor por um ventilador axial. Na maioria dos caminhões, o ventilador axial é acionado diretamente a partir do eixo de manivela do motor, através de uma embreagem. Em outros veículos, o ventilador é elétrico. Em qualquer deles, a eficiência do ventilador é relativamente baixa, freqüentemente na ordem de quarenta por cento. Isto é ocasionado em parte pela ineficiência natural do ventilador em si. A pequena distância entre o ventilador e o bloco do motor também é um fator; o bloco do motor forma uma barreira natural para o fluxo de ar e cria um espaço morto entre o ventilador e o bloco do motor em que a pressão positiva tende a impedir o fluxo de ar. Um motor de caminhão de serviços pesados pode produzir na ordem de 1,5 milhões de BTUs (1,6 milhões de kilojoules) por hora a uma velocidade de 97 quilômetros por hora (60 milhas /h), produzindo menos do que 5 km/l (doze milhas por galão) de uso de combustível e pode utilizar um ventilador de até 0,8 m (trinta e duas polegadas) de diâmetro puxando nominalmente 270 metros cúbicos (9.500 pés cúbicos) por minuto para dispersar o calor retirado pelo radiador. Estima-se que aproximadamente um terço da saída do motor é utilizado para propelir o caminhão, um terço está na exaustão aquecida (como calor e combustível não queimado) e um terço deve ser manuseado pelo sistema de arrefecimento.

[0005] Além do calor transportado do bloco do motor para o radiador pelo líquido de arrefecimento, o bloco do motor propriamente radia calor substancial, estimado ser de mais ou menos 22,000 kJ (20.000 BTUs) por hora a velocidades de autopista.

[0006] Recentemente, grandes caminhões a diesel começaram a incluir sistemas de recirculação de gás de escape (EGR). Os caminhões

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3/17 equipados com motores de mais de 186 kW (250 cavalos-vapor), por consequência, começaram a experimentar severos problemas de calor sob o capô. O sistema de EGR recircula uma parte (tipicamente mais ou menos 15%-30%) do gás de exaustão para o influxo de ar do motor. Como o gás de exaustão tem uma temperatura de cerca de 650°C a aproximadamente 815°C (mais ou menos 1200°F até cerca de 1500°F), ele é arrefecido a mais ou menos 315°C (600°F) fazendo-o passar através de um trocador de calor EGR, antes de introduzi-lo nos cilindros do motor. O sistema de EGR adiciona mais ou menos trinta por cento à carga de calor do sistema de arrefecimento, cerca de 160.000 kJ (150.000 BTUs) por hora, a maior parte do qual deve ser dispersada pelo radiador. Como muito deste calor é dirigido de volta para o compartimento do motor, as cargas de calor sob o capô são drasticamente aumentadas. O sistema de EGR propriamente também radia calor diretamente para o compartimento do motor.

[0007] Outros dispositivos auxiliares são acionados pelo motor e geram calor adicional. Por exemplo, um compressor de ar é exigido para a operação dos freios e outros componentes. O compressor de ar pode ter uma temperatura de superfície na faixa de 121°C (250°F).

[0008] Para satisfazer padrões ambientais e para aumentar a eficiência, vários outros dispositivos têm sido adicionados ao motor. Um turbocharger, alimentado pelos gases de exaustão, gera calor adicional, estimado ser da ordem de 34.000 kJ (32,000 BTUs) por hora. O turbocharger pode ter uma temperatura da superfície operacional de cerca de 425°C a 650°C (de 800°F a 1.200°F).

[0009] O calor adicional produzido debaixo do capô de um caminhão moderno de serviços pesados tem temperaturas elevadas debaixo do capô a níveis inaceitáveis. O calor e a temperatura adicionais reduzem as vidas dos componentes no compartimento do motor e reduzem a eficiência do motor. Às vezes, fundem-se os componentes de plástico e os fluidos no compartimento do motor

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4/17 aquecem demais. O calor pode também transferir-se para a cabine do operador do veículo e podem tornar tanto a temperatura do ar na cabine como as temperaturas das superfícies no chão e na parede dianteira da cabine desconfortavelmente altas. As tentativas de aumentar o radiador, reposicionando-o, inclinando-o ou dividindo-o, não têm sido suficientes. Aumentar o ventilador é igualmente impraticável e aumentaria os requisitos de energia para executar isto. [00010] Um caminhão moderno de serviços pesados exige considerações de projeto aerodinâmico que, às vezes, tornam o projeto do capô menor. Compactar mais equipamento no compartimento do motor tornar o fluxo de ar mais difícil. Todas estas considerações exigem uma abordagem inteiramente nova para gerenciar o ar sob o capô.

[00011] Várias tentativas têm sido feitas de resolver problemas algo semelhante com automóveis e veículos fora de estrada. Por exemplo, as Patentes US 4.979.584 e 5.495.909 concedidas a Charles revelam um sistema de ventilação da baia do motor automotivo usando ar de pressionamento através de aberturas em torno do radiador de um automóvel de motor transversal. Igualmente, a Patente US 6.216.778 concedida a Corwin e colaboradores, revela um sistema de arrefecimento para um veículo fora de estrada que seja estacionário ou se desloque a velocidade muito baixa. Estes sistemas não são facilmente adaptáveis para as necessidades de um caminhão de serviços pesados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [00012] Em resumo, a presente invenção proporciona um sistema de remoção de calor a partir do compartimento do motor de um veículo isolando o calor do radiador do compartimento do motor (acima e para os lados do bloco do motor). A invenção proporciona um novo projeto

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5/17 que separa as cargas de calor e proporciona saídas de exaustão separadas, mas permite que os sistemas operem em conjunto ou separadamente, conforme necessário.

[00013] O calor do radiador é retirado de um plenum atrás do radiador, de preferência por sopradores de gaiola de esquilo centrífugos, e é dirigido para fora do compartimento do motor, em lugar de contra o bloco do motor. Os ventiladores são preferentemente controlados de modo termostático para permitir que algum ou todos os ventiladores operem conforme necessário. O uso de controle preditivo de computador dos ventiladores também é tido em consideração.

[00014] O bloco do motor e os seus dispositivos associados (tais como a válvula de EGR e o turbocharger) são arrefecidos por um sistema separado que retira ar ambiente geralmente a partir de atrás para a frente do compartimento do motor, de preferência por indução de carenagem, sem o uso de ar de pressionamento das imediações do radiador.

[00015] Tanto o sistema de ventilação do radiador quanto o sistema de ventilação do compartimento do motor dão saída de preferência para o ambiente através das paredes laterais do compartimento do motor, próximas da frente do compartimento do motor. As saídas são configuradas de preferência de forma a exaurir o ar quente para a corrente de deslize do caminhão, que tende a retirar ar a partir do sistema. Além disso, a saída do sistema de ventilação do compartimento do motor é preferivelmente atrás da saída do sistema de ventilação do radiador e é configurado para utilizar o fluxo de ar a partir do sistema de ventilação do radiador para o ambiente para retirar ar do compartimento do motor. O fluxo de ar ao redor de cada saída é de preferência principalmente laminar.

[00016] Os sistemas da invenção podem incluir um ou mais radiadores de padrão, plenum e pacotes de sopradores dimensionados para classes particulares de veículos ou tamanhos de motor. Pode

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6/17 também incluir um sistema padrão de indução de carenagem também dimensionado para classes particulares de veículos ou tamanhos de motor. Os dutos para cada sistema, porém, dependem provavelmente de projetos de veículos particulares, incluindo considerações tais como espaço disponível no compartimento do motor, a configuração interna do compartimento do motor e a colocação de componentes de motor dentro do compartimento do motor que afetam o fluxo de ar dentro do compartimento do motor, a configuração de influxo de ar de combustão do motor e padrões de fluxo de ar em torno do exterior do compartimento do motor.

[00017] O que precede e outros objetivos, características e vantagens da invenção assim como também modalidades presentemente preferidas da mesma tornar-se-ão mais evidentes a partir da leitura da descrição seguinte com relação aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00018] Nos desenhos anexos que fazem parte do Relatório Descritivo:

a Figura 1 é uma vista em seção esquemática em projeção lateral de um compartimento do motor de combustão interna num caminhão de serviços pesados, modificado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 2 é uma vista em plano superior, que mostra o fluxo de ar através de uma parte de uma modalidade ilustrativa do sistema da Figura 1;

a Figura 3 é uma vista em projeção traseira, que mostra um pacote de sistema de arrefecimento de radiador ilustrativo

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7/17 da presente invenção;

a Figura 4 é uma vista em projeção lateral do pacote da Figura 3;

a Figura 5 é uma vista em perspectiva de partes do sistema das Figuras 2-4, tomada ao longo da linha 5-5 da Figura 2;

a Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma saída de ar do compartimento do motor do sistema das Figuras 2-5;

a Figura 7 é uma vista esquemática em perspectiva que mostra uma concha de indução de carenagem de acordo com uma modalidade de outra parte da invenção;

a Figura 8 é uma vista em perspectiva de um caminhão de estrada que incorpora a modalidade das Figuras 1-7.

[00019] Os números de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias Figuras dos desenhos.

MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO [00020] A descrição detalhada seguinte ilustra a invenção à guisa de exemplo e não por via de limitação. A descrição possibilita claramente uma pessoa qualificada na técnica a fazer e a usar a invenção, descreve várias modalidades, adaptações, variações, alternativas e usos da invenção, incluindo o que é presentemente acreditado ser o melhor modo de realizar a invenção.

[00021] Conforme mostrado nas Figuras, um motor de combustão interna num caminhão grande de serviços pesados 2 (Figuras 1 e 8) inclui o bloco do motor 3, o influxo de ar 5 e um radiador 7 que arrefece o líquido de arrefecimento circulado a partir de dentro do bloco do

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8/17 motor 3 através das passagens 8. Todos estes componentes do motor ficam contidos num compartimento do motor 9 tendo uma frente 10 (normalmente na frente ou adiante do radiador), uma parte superior 11 e lados 12. A parte superior e muitos dos lados são geralmente formados como um capô capaz de ser levantado 13 (Figura 8), que é tipicamente articulado com o corpo do caminhão na área de uma extremidade frontal mais baixa do caminhão. Na parte posterior do compartimento do motor 9, uma parede de fogo 14 separa o compartimento do motor de uma cabine de operador 15. Um turbocharger 16, um tubo de escapamento 17 e um compressor de ar 19 adicionam-se à carga de calor no compartimento do motor 9. Num caminhão convencional de serviços pesados, o calor radiado pelo motor e o calor soprado de volta para o compartimento do motor por um ventilador axial elevam a temperatura do compartimento do motor. Em anos recentes, o sistema de recirculação de gás de exaustão (EGR), incluindo uma válvula EGR 20, incrementa a carga de calor sobre o radiador e a temperatura no compartimento do motor, particularmente porque o sistema EGR circula tipicamente na faixa de 15% até à faixa de 30% do gás de exaustão quente de volta para dentro do motor. A carga de calor total no compartimento do motor 9 de um caminhão moderno de serviços pesados 2, diferente daquele emitido pelo radiador 7, é estimada ser de mais ou menos 63.000 kJ (60.000 BTUs) por hora. [00022] Esta modalidade ilustrativa da invenção remove o ventilador axial e repõe-no com um sistema de ventilação de radiador isolado 21 que inclui um plenum 23 montado na parte de trás do radiador 7, de preferência em relação de vedação com o radiador. Portanto, todo o ar de pressionamento que alcança o radiador 7, quando o caminhão estiver em movimento para a frente é dirigido através do radiador 7 e é concentrado no plenum 23. Montado no plenum 23, de preferência na sua parte posterior, são motores múltiplos 25 gaiola de esquilo de direção (centrífugo) ventiladores 27 no plenum 23. Os ventiladores de

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9/17 gaiola de esquilo 27 puxam ar aquecido axialmente a partir do plenum e redirecionam o ar a 90° para descarrega-lo exteriormente (lateralmente) nos tubos de ar 43 como descrito em seguida.

[00023] Se desejado, o lado posterior do plenum 23, os ventiladores 27 e os tubos de ar 43 podem ser providos de material isolante na forma de um revestimento ou uma camada ou barreira isolante separada. Como indicado pela linha a pontilhado 33, esta disposição protege efetivamente o motor, os seus componentes e complementos no compartimento do motor 9 dos aproximadamente 700,000 kJ (650,000 BTUs) ou mais por hora que estão sendo dissipados para o ambiente pelo radiador 7, quando o caminhão 2 estiver em velocidade de autopista. A exaustão do ar aquecido deste modo removerá o reforço permanente de calor no compartimento do motor. O problema de geração de calor no compartimento do motor fica, assim, reduzido para os 63.000 kJ (60.000 BTUs) por hora gerados sob o capô pelo turbocharger 16, o EGR 20, o bloco do motor 3 e outros componentes do compartimento do motor.

[00024] Os motores 25 são operados termostaticamente, com motores individuais ou grupos de motores sendo operados apenas quando necessário. Algoritmos preditivos para controlar a operação dos ventiladores de arrefecimento 27 serão evidentes para aquelas pessoas qualificadas na técnica. Esses algoritmos podem incluir fatores tais como a temperatura do líquido de arrefecimento do motor, a taxa de subida da temperatura do líquido de arrefecimento, a temperatura da superfície do motor ou do óleo, a temperatura do compartimento do motor, a temperatura ambiente, a velocidade do motor e a velocidade do caminhão, por exemplo.

[00025] A disposição assim descrita tem as vantagens adicionais de que reduz a energia (estimada ser de sessenta e cinco cavalos-vapor) exigida para operar um ventilador de lâminas. Isto poderia proporcionar considerável economia de combustível (7-9%). Também

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10/17 elimina a embreagem de ventilador que se mostrou ser um item de manutenção elevada. Os sopradores de ventilador elétrico de gaiola de esquilo 27 são muito mais eficientes para remover o calor do radiador 7 do que o ventilador axial de lâminas. Como são providos, de preferência, vários sopradores de ventilador 27, o fluxo de ar pode ser graduado para cima ou para baixo e controlado mais efetivamente controlando que ventiladores são acionados. Além disso, o motor de DC do soprador de ventilador pode tornar-se um gerador, quando estiver desligado e rodando livremente a partir do ar de pressionamento, carregando, assim, as baterias do caminhão.

[00026] O sistema de ventilação de radiador isolado 21 descrito até agora pode ser implementado num pacote padrão 35; alguns desses pacotes acomodarão uma ampla variedade de caminhões de serviços pesados. O pacote 35 pode incluir um radiador 7, um plenum 23 e uma pluralidade de ventiladores 27. Esse pacote pode incluir um radiador 7 tendo uma altura de cerca de 0,5 m a um metro (dois a três pés) e uma largura de cerca de 0,4 m a um metro (18” a mais ou menos 36”), com um plenum 23 de aproximadamente 2,5 cm a 5 cm (uma a duas polegadas) de profundidade, dimensionado para se ajustar à parte de trás do radiador. O pacote 35 pode ser acoplado a um sistema de dutos que é feito sob medida para um estilo de caminhão particular para criar tanto o sistema de ventilação do radiador 21 como uma parte de um sistema de ventilação do compartimento do motor.

[00027] Conforme mostrado nas Figuras 2-7, por exemplo, um radiador e um plenum de 84 cm (33”) de altura por 56 cm (22”) de largura pode ser provido como um pacote padrão 35. O radiador 7 é ilustrativamente de 15 cm de profundidade (6”) com um flange 36 que se estende ao redor da sua periferia e o plenum é de 3 cm (1,25”) de profundidade e inclui um flange periférico 37 preso ao flange 36 do radiador. Como melhor vista na Figura 3, ligados ao plenum estão seis ventiladores de gaiola de esquilo 27A, 27B, 27C, 27A', 27B' e 27C', cada

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11/17 um incluindo um motor 25A, 25B, 25C, 25A', 25B' e 25C', respectivamente, um impulsor de gaiola de esquilo 26 e um alojamento 38 tendo uma saída lateral 39. De modo ilustrativo, cada ventilador puxa 15 metros cúbicos por minuto (530 cfm) de ar e tem um motor sem escovas (brushless) de (3”) diâmetro, 3.000 rpm, motor DC de 24 volt. As retiradas dos ventiladores centrífugos são dimensionadas para aplicações particulares. O alojamento 38 de cada ventilador 27 é de mais ou menos 22,5 x 25,5 x 10 cm (9” de largura por aproximadamente 10” de altura por cerca de 4” de profundidade), e cada alojamento tem uma saída de 10 cm (4”) quadrados 39. Será visto que o ventilador superior esquerdo 27A e os dois ventiladores inferiores direitos 27B' e 27C' têm a mesma simetria (rotação no sentido dos ponteiros do relógio) e que o ventilador superior direito 27A' e os dois ventiladores inferiores esquerdos 27B' e 27C' têm a simetria oposta (rotação anti-horária). Os ventiladores inferiores 27C e 27C' têm saídas estendidas 39, saindo entre as saídas dos dois ventiladores acima deles, de forma que todas as saídas em cada lado do plenum se alinham verticalmente para formar uma saída retangular de 30 x 10 cm (12” por 4”) 40 de cada lado do pacote.

[00028] Como mostrado particularmente na Figura 3, cada motor 25 é individualmente conectado eletricamente a um sistema de controle 41 tendo entradas, ilustrativamente T1 representando a temperatura do líquido de arrefecimento, T2 representando a temperatura do compartimento do motor, RPM representando a velocidade do motor, MPG representando o consumo de combustível instantâneo ou integrado e MPH representando a velocidade do veículo. Estas entradas permitem ao controlador operar os ventiladores 27 individualmente ou em grupo, a fim de assegurar que a temperatura do motor permaneça numa faixa desejada, de acordo com algoritmos que serão facilmente aplicados por aquelas pessoas qualificadas na técnica. Na forma mais simples, os ventiladores são ligados aos pares, à medida a temperatura

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12/17 do líquido de arrefecimento, representada por T1, exceder valores predeterminados, e desligados, quando T1 cair abaixo de um segundo valor. Eles permitem também a operação dos ventiladores em circunstâncias incomuns, quando T2 exceder um valor predeterminado, enquanto T1 estiver relativamente baixo, para arrefecer o compartimento do motor 9, como descrito em seguida. As entradas de RPM, MPG e MPH permitem a operação preditiva de algum ou todos os ventiladores 27, para começar a puxar ar de pressionamento através do radiador para proporcionar arrefecimento, enquanto a temperatura do líquido de arrefecimento está ainda subindo. O controlador também tornará possível o uso regenerativo dos ventiladores para carregar do caminhão, quando ar de pressionamento estiver fluindo através deles e eles não estão energizados.

[00029] Este pacote de arrefecimento do radiador 35 é acoplado a um sistema de dutos 43. Pelo menos a parte traseira do sistema de dutos 43 é, de preferência, mas não necessariamente, montado no interior do capô 13. A junção entre os tubos montados no capô 43 e o pacote 35 pode ser fechada hermeticamente de qualquer maneira conhecida. Por exemplo, como mostrado somente nas Figuras 2 e 3, a saída retangular 40 do pacote 35 pode terminar num bisel composto 42 tendo uma gaxeta na sua face aberta (superior) para lacrar com um bisel complementarmente inclinado nos dutos montados no capô. Esta disposição permite a abertura desimpedida do capô 13 e veda o sistema de dutos 43 para o pacote 35, quando o capô 13 for fechado. Alternativamente, uma seção terminal do duto do pacote ou o duto montado no capô pode ser longitudinalmente móvel via um mecanismo operacional automático ou manual para casar com a outra seção do duto. Do mesmo modo, o sistema de tubo pode ser permanentemente fixado no pacote do sistema de ventilação do radiador 35 e pode alinhar-se simplesmente com uma abertura de cada lado 12 do capô.

[00030] O sistema de dutos 43 desta modalidade ilustrativa inclui

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13/17 uma parede externa curvada 44 que se conjuga com uma parede dianteira da saída 40 e uma parede interna curvada 45 casada com uma parede traseira da saída 40. A parede externa 44 termina numa abertura retangular vertical geralmente plana 46 tendo uma extremidade periférica 47 alinhada com uma abertura retangular de tamanho semelhante na parede lateral 12 do capô do caminhão. Será observado que o formato desta abertura será de certa maneira ditado pelo contorno do capô do caminhão.

[00031] Nesta modalidade, a abertura 46 é substancialmente de 30 cm (doze polegadas) de altura, a mesma altura que a saída 40 do pacote de ventilação do radiador. A parede interna 45 do sistema de dutos 43 é espaçada de dez centímetros (quatro polegadas) da parede externa 44 ao longo de uma parte de entrada curvada ligada à saída 40. Quando a parede interna 45 alcança uma posição oposta à abertura 46, ele, então, curva-se suavemente para fora para dentro da extremidade traseira 47 da abertura 46. As paredes externa e interna 44 e 45 são ligadas uma à outra por paredes horizontais superiores e inferiores 48. Será observado que as paredes 44, 45 e 48 formam um canal aberto liso que guia o ar exaurido do sistema de ventilação do radiador 21 para dentro do fluxo de deslizamento ambiente do caminhão de serviços pesados, quando o caminhão estiver se deslocando para diante.

[00032] Para arrefecer o bloco do motor 3 e os seus componentes associados debaixo do capô no compartimento do motor, é provido um sistema separado de ventilação do compartimento do motor 51. O segundo sistema de ventilação 51, nesta modalidade ilustrativa, é dimensionado de forma a remover aproximadamente 63.000 kJ (60.000 BTUs) por hora do calor produzido no compartimento do motor. Em resumo, os 63.000 kJ (60,000 BTUs) por hora podem ser efetivamente controlados por indução do ar de carenagem estrategicamente localizado em cima do capô, usando a área de pressão alta no párabrisa para fluir ar de pressionamento frio para dentro do

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14/17 compartimento do motor e ocasionando que o ar do compartimento do motor saia através de tubos laterais do capô dispostos de maneira a puxar o ar para uma área de baixa pressão adjacente à saída do ar de ventilador do radiador para o ambiente. Como mostrado nas Figuras 1, 2 e 8, o sistema de ventilação do compartimento do motor 51 inclui uma carenagem de indução 53 na frente do pára-brisa 55 do caminhão

2. Os sistemas de indução de carenagem têm sido usados há muito tempo em carros de corrida, mas, acredita-se que o seu uso num caminhão de serviços pesados seja inovativo. Como é sabido, a retaguarda 56 da carenagem 53, adjacente ao pára-brisa, é aberta para o compartimento do motor. Em velocidades operacionais, mesmo a velocidades operacionais relativamente baixas, o ar é comprimido na base do pára-brisa 55 e é puxado para dentro do compartimento do motor através da parte da retaguarda da carenagem 53, como mostrado em 56.

[00033] O ar dentro do compartimento do motor 9 é expelido através de dutos de saída de ar 57 montados nas paredes internas 45 dos dutos 43, como mostrado particularmente nas Figuras 2-6. Conforme visto particularmente nas Figuras 3 e 4, os dutos de saída 57 estão nesta modalidade a mais ou menos vinte e dois centímetros e meio (nove polegadas) de altura e sete centímetros e meio (três polegadas) de largura (23 cm x 8 cm) em suas bocas 59 e ficam verticalmente centralizados nas paredes internas 45 dos dutos 43. As paredes internas 45 dos dutos 43 incluem aberturas retangulares 61 para dentro das quais esvaziam os dutos 57. Cada tubo de saída 57 inclui uma parede interna vertical 63, que se curva para encontrar a parede interna 45 na sua retaguarda e as paredes horizontais superiores e inferiores 65 que se juntam à parede interna 63 do duto de saída para a parede interna 45 do duto de ventilação do radiador 43. Embora os dutos de saída 57 sejam completamente abertos para o ambiente, eles também estão no fluxo de deslizamento do ar quente que está sendo

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15/17 violentamente expelido através das saídas 46 do sistema de ventilação do radiador 21 e no fluxo de deslizamento do caminhão. Portanto, o ar é mais puxado para fora do compartimento do motor por um efeito de venturi criado pelo fluxo de ar quente a partir do plenum através das saídas 46. O movimento para diante do caminhão 2 também criará um fluxo de deslizamento que tende a puxar ar quente tanto das saídas 46 dos dutos 43 como das saídas 57 do compartimento do motor 9. Na circunstância improvável de que o compartimento do motor alcançasse uma temperatura indesejável ao mesmo tempo em que os ventiladores 27 estão desligados, os motores de ventilador 25 podem ser ligados para puxar o ar através dos dutos 43 e para sugar ar para fora do compartimento do motor 9.

[00034] Como mostrado nas Figuras 1 e 2, o ar de pressionamento representado pelas setas R na frente do caminhão de serviços pesados, é completamente dirigido através do radiador 7 e para dentro do sistema de ventilação do radiador 21, enquanto o compartimento do motor 9 é arrefecido pelo ar de indução da carenagem, representado pelas setas C, deslocando-se geralmente a partir da retaguarda para a frente do compartimento do motor. O movimento de ar a partir da retaguarda para a frente do compartimento do motor 9 também remove o calor da área da parede de fogo 14 e reduz a carga de calor na cabine 15.

[00035] Proteções apropriadas são providas, de preferência, sobre todas as aberturas acessíveis. Numerosas proteções são bem conhecidas e podem incluir, por exemplo, cata-ventos horizontais finos. [00036] Numerosas variações da invenção no sistema de controle da temperatura sob o capô do veículo, dentro do escopo das Reivindicações anexas, ocorrerão àquelas pessoas qualificadas na técnica levando em conta a revelação precedente. Meramente à guisa de exemplo, outros sistemas fechados para arrefecer o radiador podem ser proporcionados. Como previamente observado, a configuração e o tamanho dos dutos de

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16/17 exaustão serão sem dúvida variados de certa forma para acomodar as geometrias e os compartimentos do motor de diferentes caminhões, tal como exemplificado na Figura 8. O sistema de arrefecimento do compartimento do motor pode incluir outras entradas de ar na parte superior ou nos lados do compartimento do motor, incluindo sistemas de indução de ar e de entradas de ar de pressionamento. De preferência, as entradas de ar são espaçadas em afastamento da frente do caminhão. As entradas de ar de pressionamento em geral não são presentemente preferidas com exceção do uso num projeto de cabine. O sistema de arrefecimento do compartimento do motor pode incluir outras portas de exaustão e pode incluir ventiladores acionados de várias classificações, se desejado. Por exemplo, poderiam ser providos ventiladores acionados nas saídas do sistema de ventilação do compartimento do motor. Muitos sistemas de temperatura controlada são conhecidos ou facilmente adaptados para controlar a operação dos ventiladores ou para acionar chicanas e semelhantes. Na modalidade ilustrativa, outros motores, incluindo, por exemplo, motores de velocidade variável e, menos desejavelmente, motores hidráulicos podem ser usados para operar os ventiladores de gaiola de esquilo; o tamanho e número dos ventiladores podem ser alterados conforme exigido para uma aplicação; e os formatos, números e tamanhos das lâminas do ventilador de gaiola de esquilo podem ser mudados para se adaptar aos requisitos de aplicações particulares. Os motores dos ventiladores elétricos podem ser acionados a partir de tensões diferentes, ilustrativamente 12V a 42V. A parte inferior do compartimento do motor pode ser encerrada para propósitos de fluxo aerodinâmico ou finalidades de fluxo interno de ar. Estas variações são meramente ilustrativas. Como várias mudanças poderiam ser feitas nas construções acima sem sair do escopo da invenção, pretende-se que toda a matéria contida na descrição acima ou mostrada nos desenhos anexos deva ser interpretada como ilustrativa e não num sentido

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17/17 limitativo.

[00037] Todas as Patentes e Pedidos de Patente aqui mencionados ficam por este meio incorporados por referência.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, o veículo compreendendo uma compartimento do operador (15); um compartimento de motor (9); um motor (3) no compartimento do motor; um radiador (7) na frente do motor, recebendo o radiador o líquido de arrefecimento do motor; caracterizado por que um primeiro sistema de ventilação (21) atrás do radiador (7), compreendendo o primeiro sistema de ventilação dutos (43) tendo uma saída de exaustão para o ambiente e pelo menos um ventilador elétrico (27) adaptado para puxar ar através do radiador, pelos dutos (43) e para fora da saída de exaustão do primeiro sistema de ventilação, sendo o primeiro sistema de ventilação construído para impedir que o ar puxado através do radiador entre no compartimento do motor (9); e um segundo sistema de ventilação (51) construído para remover o calor a partir do compartimento do motor (9), sendo o segundo sistema de ventilação construído para fluir ar ambiente para dentro de uma parte traseira do compartimento do motor e para exaurir o ar aquecido pelo compartimento do motor em direção a uma parte dianteira do compartimento do motor.
2. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o segundo sistema de ventilação (51) compreende ainda uma estrutura de indução de ar (53) sobre pelo menos um dentre a parte superior ou os lados do compartimento do motor, sendo a estrutura de indução de ar adaptada para fluir ar ambiente para dentro do compartimento do motor, quando o veículo estiver se deslocando para diante.
3. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por que a saída de exaustão

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2/4 (57) do segundo sistema de ventilação fica posicionada atrás da saída de exaustão (46) do primeiro sistema de ventilação, sendo o sistema construído e disposto de tal forma que o ar de pressionamento do primeiro sistema de ventilação puxa ar de fora da saída (57) do segundo sistema de ventilação.
4. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 3, caracterizado por que o primeiro sistema de ventilação compreende pelo menos um ventilador centrífugo (27).
5. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 4, caracterizado por que o segundo sistema de ventilação compreende um para-brisa (55) que faz parte de uma parede frontal do compartimento do operador, compreendendo ainda o veículo uma carenagem de indução (53) operante em conjunto com o para-brisa.
6. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 5, caracterizado por que compreende estrutura de bloqueio de ar ao redor do radiador (7) construída para bloquear a entrada do ar de pressionamento na parte frontal do compartimento do motor (9).
7. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 6, caracterizado por que o segundo sistema de ventilação (51) compreende uma saída de ar (57) numa parede lateral do compartimento do motor (9).
8. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que a saída de ar (57) está em uma corrente de deslizamento de uma saída (46) do primeiro sistema de ventilação (21).

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9. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por que a saída do primeiro sistema de ventilação (21) compreende um canal (23) que se estende ao longo do exterior de uma parede lateral do compartimento do motor (9) e em que a saída de ar (57) do segundo sistema de ventilação (51) exaure o ar dentro do canal.
10. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 9, caracterizado por que o veículo (2) tem um peso bruto do veículo de pelo menos 6.350 quilogramas e é capaz de uma velocidade de rodovias de noventa e sete quilômetros por hora.
11. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 10, caracterizado por que o veículo (2) é um caminhão de serviços pesados com um peso bruto do veículo de pelo menos 11.794 quilogramas.
12. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 11, caracterizado por que o veículo (2) é um caminhão de serviços pesados profissional adaptado para uso fora de estrada, bem como para viagens rodoviárias na estrada.
13. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 11, caracterizado por que o veículo (2) é uma parte de trator de um equipamento rodoviário de trator-reboque.
14. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 13, caracterizado por que compreende ainda um capô (13) que define pelo menos uma parte do compartimento do motor (9), sendo o capô montado rotativamente num corpo do veículo (2), compreendendo os dutos uma primeira seção (23)

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4/4 fixa em relação ao radiador e um segunda seção (43) ligada ao capô.
15. Veículo, (2), Capaz de Viagens Rodoviárias na Estrada, de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado por que compreende ainda uma junta entre a primeira seção e a segunda seção dos dutos.

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