BRPI1002435A2

BRPI1002435A2 - sistema de resfriamento egr adaptativo

Info

Publication number: BRPI1002435A2
Application number: BRPI1002435-2A
Authority: BR
Inventors: Luis Carlos Cattani; Bashar Melhem; Martin Zielke; Peter Popadiuc
Original assignee: Int Engine Intellectual Prop
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-05-15
Also published as: DE102010036300B4; DE102010036300A1; CN101988445A; US20110023796A1; US8146542B2; CN101988445B

Abstract

SISTEMA DE RESFRIAMENTO EGR ADAPTATIVO. A presente invenção refere-se a um primeiro "Ioop" que contém passagens de refrigerador de motor (28, 30) e um primeiro radiador (34). Um segundo "Ioop" contém um primeiro refrigerador EGR (48). Um terceiro "loop" contém um segundo refrigerador EGR (50), um segundo radiador (36), um refrigerador de ar de carga (26LP), uma primeira válvula (66), e uma segunda válvula (64). A válvula (64) distribui fluxo de refrigerador que entra em uma entrada (64A) para trajetórias de fluxo paralelas, uma dessas inclui o segundo radiador (36) e a outra é um contorno em volta do radiador (36). Os fluxos distribuídos se unem em fluxo confluente tanto em uma entrada do refrigerador de ar de carga (26LP) como em uma primeira entrada (66B) da válvula (66). A válvula (66) possui uma saida (66C) que se comunica com uma entrada do segundo refrigerador EGR (50). A primeira condição da válvula (66) fecha uma segunda entrada (66A) para que o refrigerador flua tanto em direção à segunda entrada (66A) como à entrada (64A) enquanto abre a entrada (66B) até a saída (66C). A segunda condição da válvula (66) abre a segunda entrada (66A) para que o refrigerador flua em direção à segunda entrada (66A) e entrada (64A) da válvula (64) enquanto fecha a primeira entrada (66B) da válvula (66) até a saida (66C) da válvula (66).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE RESFRIAMENTO EGR ADAPTATIVO".

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a motores de combustão interna, especialmente motores a diesel em veículos automotores, que utilizam a recirculação de gases (EGR) como um componente de estratégia de contro- le de emissões pelo tubo de escape.

Antecedentes da Descrição

Um sistema EGR típico de um motor inclui uma ou mais válvulas EGR para controlar o fluxo de gás de escape do motor do sistema de escape do motor até o sistema de admissão do motor de modo a medir uma quanti- dade adequada de gás de escape em ar fresco passando através do sistema de admissão onde o ar sustenta a combustão de combustível nos cilindros do motor. O gás de escape medido dilui o ar de modo que a elevação da temperatura no cilindro como resultado de combustão seja limitada a partir daquela que poderia ocorrer na ausência de tal diluição. Como uma conse- qüência, a quantidade de óxidos de nitrogênio (NOx) no gás de escape que resulta da combustão também é limitada.

Alguns sistemas EGR, especialmente aqueles projetados para motores de ignição por compressão (isto é, diesel), possuem um ou mais trocadores de calor para resfriar o gás de escape recirculado. O resfriamento do gás de escape pode limitar ainda a geração de NOx.

É reconhecido na indústria que o resfriamento do gás de escape recirculado gera o potencial para condensação de determinados constituin- tes gasosos do gás de escape. O controle de condensação pode ser um fa- tor no desenho de vários sistemas de motor. Sumário da Descrição

Essa descrição se refere a um motor de combustão interna que compreende uma estrutura de motor dotada de cilindros de motor dentro dos quais o combustível é queimado para operar o motor e passagens de refrige- rador, um sistema de admissão para transportar ar para os cilindros de mo- tor de modo a sustentar a combustão de combustível e compreende um re- frigerador de ar de carga para resfriar o ar transportado, um sistema de es- cape para transportar o gás de escape criado por combustão dos cilindros, um sistema EGR para recircular algum gás de escape do sistema de escape sucessivamente através de um primeiro trocador de calor e um segundo tro- cador de calor para o sistema de admissão para arrastamento com ar trans- portado até os cilindros e um sistema de resfriamento para circular o refrige- rador líquido em múltiplos "loops" e compreende primeiro e segundo radia- dores.

Um primeiro "loop" compreende as passagens de refrigerador onde o calor da estrutura de motor é transferido para o refrigerador e para o primeiro radiador onde o calor no refrigerador que passou através das pas- sagens de refrigerador é rejeitado.

Um segundo "loop" compreende um dos primeiro e segundo tro- cadores de calor.

Um terceiro "loop" compreende o outro dos primeiro e segundo trocadores de calor, o segundo radiador, o refrigerador de ar de carga, uma primeira válvula que é seletivamente operável com primeira e segunda con- dições, e uma segunda válvula que é operável para distribuir seletivamente o fluxo de refrigerador que entra em uma entrada da segunda válvula a trajetó- rias de fluxo paralelas, sendo que uma dessas inclui o segundo radiador e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a jusante do segundo radiador para transportar o refrigerador tanto para uma entrada do refrigerador de ar de carga como uma primeira entrada da primeira válvu- la. A primeira válvula possui uma saída se que comunica com uma entrada de um dos primeiro e segundo trocadores de calor.

A primeira condição da primeira válvula fecha uma segunda en- trada da primeira válvula para que o refrigerador flua tanto em direção à se- gunda entrada da primeira válvula como à primeira entrada da segunda vál- vula enquanto abre a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula.

A segunda condição da primeira válvula abre a segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em direção à segunda entra- da da primeira válvula e à primeira entrada da segunda válvula enquanto fecha a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula.

A descrição também se refere a um circuito para resfriar tanto o gás de escape que é recirculado através de um sistema EGR de um motor de combustão interna como o ar de carga para sustentar a combustão em câmaras de combustão de motor.

O circuito compreende um primeiro "loop" que compreende pas- sagens de refrigerador em uma estrutura de motor onde o refrigerador ab- sorve calor da estrutura de motor e um primeiro radiador onde o calor absor- vido por refrigerador é rejeitado, um segundo "loop" que compreende um primeiro refrigerador de EGR, e um terceiro "loop" que compreende um se- gundo refrigerador de EGR1 um segundo radiador, um refrigerador de ar de carga para resfriar o ar de carga que entra no motor, uma primeira válvula que é seletivamente operável para primeira e segunda condições, e uma segunda válvula que é operável para distribuir seletivamente o fluxo de refri- gerador que entra em uma entrada da segunda válvula para trajetórias de fluxo paralelas, sendo que uma dessas inclui o segundo radiador e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a jusante do segundo radiador para transportar refrigerador tanto para uma entrada do refrigerador de ar de carga como para uma primeira entrada da primeira vál- vula. A primeira válvula possui uma saída que se comunica com uma entra- da do segundo refrigerador de EGR.

A descrição também se refere a um método de resfriamento de gás de escape que é recirculado através de um sistema EGR de um motor de combustão interna e ar de carga para sustentar a combustão em câmaras de combustão de motor.

O método compreende: circular o refrigerador líquido em um primeiro "loop" que compreende passagens de refrigerador em estrutura de motor onde o calor da estrutura de motor é transferido para o refrigerador e um primeiro radiador onde o calor no refrigerador que passou através das passagens de refrigerador é rejeitado; circular o refrigerador líquido em um segundo "loop" que compreende um primeiro refrigerador de EGR; e circular o refrigerador líquido em um terceiro "loop" que compreende um segundo refrigerador de EGR, um segundo radiador, um refrigerador de ar de carga para resfriar o ar de carga que entra no motor, uma primeira válvula seleti- vamente operável, e uma segunda válvula para distribuir seletivamente o fluxo de refrigerador que entra em uma entrada da segunda válvula para tra- jetórias de fluxo paralelas, sendo que uma dessas inclui o segundo radiador e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a ju- sante do segundo radiador para transportar refrigerador tanto para a entrada do refrigerador de ar de carga como para uma primeira entrada da primeira válvula, sendo que a primeira válvula possui uma saída que se comunica com uma entrada do segundo refrigerador de EGR.

O método compreende adicionalmente operar seletivamente a primeira válvula em uma primeira condição que fecha uma segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua tanto em direção à segunda entrada da primeira válvula como à primeira entrada da segunda válvula en- quanto abre a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula, e para a segunda condição que abre a segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em direção à segunda entrada da primei- ra válvula e à primeira entrada da segunda válvula enquanto fecha a primei- ra entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula, e opera a se- gunda válvula para distribuir seletivamente o fluxo de refrigerador que entra na entrada da segunda válvula para as trajetórias de fluxo paralelas.

O sumário anterior é acompanhado por detalhes adicionais da descrição apresentada na Descrição Detalhada abaixo com referência aos desenhos a seguir que fazem parte dessa descrição.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama esquemático que mostra uma primeira modalidade do sistema mostrado em um motor.

A figura 2 é um diagrama esquemático que mostra uma segunda modalidade do sistema mostrado em um motor.

A figura 3 é um diagrama esquemático que mostra uma terceira modalidade do sistema mostrado em um motor.

Descrição Detalhada

A figura 1 mostra um motor a diesel 10 que compreende a estru- tura 12 contendo cilindros de motor 14 dentro dos quais ocorre a combustão de combustível para operar o motor, tal estrutura tipicamente compreende um bloco de cilindro 16 e uma ou mais cabeças de cilindro 18 dependendo do tipo particular de bloco de motor (como um bloco de motor-l ou um bloco de motor-V). O motor 10 também compreende um sistema de admissão de ar 20 para transportar ar fresco/EGR para os cilindros 14 onde o ar sustenta a combustão de combustível. O motor 10 compreende adicionalmente um sistema de escape 22 para transportar o gás de escape criado por combus- tão a partir de cilindros 14 até um tubo de escape através do qual o gás é descarregado.

O motor 10 também compreende um turbocompressor 24 mos- trado como um turbocompressor de dois estágios que possui uma turbina de alta pressão 24HPT e uma turbina de baixa pressão 24LPT ambas operadas por gás de escape de cilindros 14 para operar os respectivos compressores de alta pressão e baixa pressão 24HPC e 24LPC que puxam o ar fresco pa- ra dentro do sistema de admissão 20 para criar ar de carga para o motor.

Devido ao fato de a compressão do ar elevar sua temperatura, o ar compri- mido que sai do estágio de compressor de baixa pressão, primeiro, flui atra- vés de um refrigerador de ar de carga de baixa pressão (LPCAC) 26LP (às vezes também denominado um refrigerador entre estágios ou ISC) onde um pouco de calor é rejeitado antes do ar de carga ser adicionalmente compri- mido por compressor de alta pressão 24HPC. Um refrigerador de ar de car- ga de alta pressão (HPCAC) 26HP resfria o ar que vem do estágio de com- pressor de alta pressão antes de o mesmo ser distribuído a um misturador onde esse pode se misturar com o gás de escape recirculado antes de fi- nalmente entrar nos cilindros 14 através de um coletor de admissão.

O motor 10 compreende um sistema de resfriamento de líquido que inclui um sistema de passagens de refrigerador 28 em bloco 16 e um sistema de passagens de refrigerador 30 em cabeça 18. O refrigerador líqui- do é circulado através do sistema de resfriamento por meio de uma bomba 32, que, a título de exemplo, é uma bomba de refrigerador acionada por mo- tor. O refrigerador circulante absorve o calor do motor à medida que esse passa através dos sistemas de passagens 28, 30 e rejeita o calor absorvido para que o ar passe através de um radiador de alta temperatura (HT) 34. Quando o motor 10 for o propulsor de um veículo automotor como um cami- nhão grande, o radiador 34 é tipicamente um trocador de calor de líquido para ar. O sistema de resfriamento também compreende um radiador de baixa temperatura (LT) 36 que também pode ser um trocador de calor de líquido para ar.

O refrigerador circula através de vários "loops" que incluem pas- sagens em bloco 16 e/ou cabeça 18, porém não incluem o radiador 34 ou 36. Os "loops" 38, 40, e 42 são exemplos de tais "loops". Um tanque de ex- pansão 44 pode coletar o excesso de refrigerador de vários locais no siste- ma de resfriamento, como aquele mostrado, e fornecer o retorno do refrige- rador para uma entrada de sucção 32S da bomba 32.

O fluxo em qualquer "loop" de fluxo que atravessa o radiador HT 34 sai do radiador HT 34 a uma temperatura Thtr.

O motor 10 também compreende um sistema EGR de recircula- ção de algum gás de escape do sistema de escape 22 em sucessão através de um primeiro trocador de calor 48, às vezes denominado um refrigerador EGR de alta temperatura (HT), e um segundo trocador de calor 50, também às vezes denominado um refrigerador EGR de baixa temperatura (LT), até o misturador em um sistema de admissão 20 para arrastamento com o ar de carga que flui até os cilindros 14. Uma válvula EGR 52 controla o fluxo de recirculação. Embora a trajetória de fluxo de recirculação e os pontos de per- furação até o sistema de admissão 20 e até o sistema de escape 22 não se- jam especificamente mostrados na figura 1, o ponto de perfuração até o sis- tema de escape 22 pode estar a montante da turbina de alta pressão 24HPT e o ponto de perfuração até o sistema de admissão 20 pode estar a jusante do compressor de alta pressão 24HPC. A trajetória de fluxo de recirculação pode compreender a válvula EGR 52, refrigerador EGR HT 48 e refrigerador EGR LT 50 naquela ordem a partir do ponto de perfuração até o sistema de escape 22 até o ponto de perfuração até o sistema de admissão 20. A traje- tória de fluxo de excesso de refrigerador de (LPCAC) 26LP que é mostrada passando através da válvula EGR 52 atravessa uma passagem no corpo de válvula EGR para fornecer algum resfriamento a válvula EGR que ocorre de ser estreitamente acoplada a um coletor de escape do motor.

A bomba 32 bombeia o refrigerador em trajetórias paralelas a- través do refrigerador EGR HT 48, passagens de refrigerador 28, e passa- gens de refrigerador 30. Os fluxos através daquelas trajetórias paralelas en- tram de maneira confluente em uma entrada 54 de uma válvula controlada por temperatura 56, como um termostato, que compreende duas saídas 58, 60. A saída 58 está em comunicação fluida com a entrada de sucção 32S da bomba 32, e a saída 60 está em comunicação fluida com uma entrada 62 do radiador HT 34. O radiador HT 34 possui uma saída 63 também em comuni- cação fluida com a entrada de sucção 32S. O refrigerador de um núcleo de aquecedor 61 que aquece o interior de um compartimento do ocupante em um veículo automotor que é acionado por motor 10 é mostrado sendo forne- cido a partir da saída do refrigerador EGR HT 48, porém poderia ser forneci- do a partir de qualquer outra fonte que forneça temperatura adequadamente alta.

Uma saída 32P da bomba 32 está em comunicação fluida tanto com uma entrada 64A de uma válvula CCV 64 como com uma entrada 66A de uma válvula interruptora 66. A válvula CCV 64 compreende uma saída 64B que está em comunicação fluida com uma entrada 68 do radiador LT 36 e uma saída 64C que está em comunicação fluida tanto com uma entrada 66B da válvula interruptora 66 como com uma entrada do refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP. O radiador LT 36 possui uma saída 70 que está em comunicação fluida tanto com a entrada 66B da válvula interruptora 66 como com a entrada do refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP.

A válvula interruptora 66 possui uma saída 66C que está em comunicação fluida com uma entrada do refrigerador EGR LT 50. As saídas do refrigerador EGR LT 50 e do refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP estão em comunicação fluida com a entrada de sucção 32S da bomba 32.

A válvula interruptora 66 é seletivamente operável em um primei- ro estado onde a entrada 66A se comunica com a saída 66C enquanto a entrada 66B está fechada até a entrada 66A e a saída 66C, e em um segun- do estado onde a entrada 66B se comunica com a saída 66C enquanto a entrada 66A está fechada até a entrada 66B e a saída 66C.

Antes de o motor 10 realizar a operação da temperatura, a vál- vula controlada por temperatura 56 bloqueia o fluxo de refrigerador a partir do bloco 16 e cabeça 18 até o radiador HT 34 e retorna o fluxo diretamente para a entrada de sucção 32S da bomba 32. Quando o motor 10 realizar a operação da temperatura, a válvula 56 induz o fluxo de refrigerador a partir do bloco 16 e cabeça 18 através do radiador HT 34 antes de o fluxo retornar para a entrada de sucção 32S.

O refrigerador que sai do radiador HT 34 através da saída 63 flui para bombear a entrada de sucção 32S, através da bomba 32, até a entrada 66A da válvula interruptora 66 e a entrada 64A da válvula CCV 64. Embora possa haver algumas diferenças na temperatura real do refrigerador em vá- rios pontos ao longo dessa trajetória de fluxo, a temperatura do refrigerador em qualquer ponto pode ser considerada como Thtr, conforme indicado na figura 1. Um orifício OR fornece uma taxa de fluxo adequada para equilibrar o fluxo ao longo dessa trajetória de fluxo em relação a outros fluxos de sis- tema refrigerador. A válvula CCV 64 pode distribuir o refrigerador que entra na en- trada 64A entre duas ramificações paralelas a partir das respectivas saídas 64B, 64C. A ramificação da saída 64B contém o radiador LT 36 e a outra ramificação da saída 64C é um contorno em volta do radiador LT 36. A vál- vula CCV 64 controla a temperatura do refrigerador que flui através do refri- gerador EGR LT 50 para controlar a condensação de gás de escape.

A válvula CCV 64 é controlada para distribuir os fluxos através das respectivas ramificações como uma função de determinadas variáveis relacionadas às propriedades do ar, refrigerador, e gás de escape. As variá- veis que são usadas podem ser medidas de qualquer maneira adequada- mente apropriada como por sensores (reais e/ou virtuais) e/ou estimadas ou inferidas utilizando modelos adequados. Qualquer estratégia de controle par- ticular irá depender do motor particular e objetivo(s) particular(es) que se- rá/serão atingidos em várias condições de operação de motor. Estratégias diferentes podem ser usadas em motores diferentes para atingir os diferen- tes objetivos de controle. A válvula CCV 64 pode funcionar para distribuir os fluxos de ramificação de modo que 100% do fluxo entrante passe através de uma ramificação e 0% através da outra, e vice-versa. Essa também pode dividir os fluxos de modo que alguma porcentagem menor que 100% do flu- xo entrante passe através de uma ramificação e o restante através da outra ramificação.

Quando a válvula interruptora 66 for colocada em seu primeiro estado (entrada 66A que se comunica com a saída 66C enquanto a entrada 66B está fechada até a entrada 66A e saída 66C), o sistema da figura 1 fun- ciona da seguinte maneira.

O refrigerador que entra na válvula interruptora 66 a partir da bomba 32 possui uma temperatura Thtr. A temperatura do refrigerador que entra na entrada de refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP é designada Tmix e aquela temperatura é controlada pela válvula CCV 64.

Se a válvula CCV 64 fechar a saída 64B para fluxo, todo o fluxo que entra na entrada 64A sai através da saída 64C e passa através do refri- gerador de ar de carga de baixa pressão 26LP, fazendo com que a tempera- tura do refrigerador que entra no refrigerador de ar de carga 26LP seja a temperatura Thtr.

A temperatura do refrigerador que vem da saída 70 do radiador LT 36 é registrada Tltr. A quantidade do calor de refrigerador que é rejeita- do no radiador LT 36 determina quão mais baixa é a temperatura Tltr do que a temperatura Thtr. Se a válvula CCV 64 fechar a saída 64C para fluxo, todo o fluxo que entra na entrada 64A sai através da saída 64B e passa a- través do radiador LT 36 antes de entrar no refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP, fazendo com que a temperatura Tmix do refrigerador que entra no refrigerador de ar de carga 26LP seja igual à temperatura Tltr.

Se a válvula CCV 64 estiver distribuindo o fluxo entrante entre as saídas 64B e 64C, uma parte do fluxo é resfriada pelo radiador LT 36 en- quanto o restante não é. Nesse caso a temperatura Tmix do refrigerador que entra no refrigerador de ar de carga 26LP será menor do que a temperatura Thtr, porém maior que a temperatura Tltr, com a temperatura específica sendo uma função da extensão á qual a válvula CCV 64 está distribuindo o fluxo através das respectivas ramificações.

Quando a válvula interruptora 66 for colocada em seu segundo estado onde a entrada 66B se comunica com a saída 66C enquanto a entra- da 66A é fechada para entrada 66B e saída 66C, o refrigerador que entra na válvula interruptora 66 possui a mesma temperatura Tmix que o refrigerador que entra no refrigerador de ar de carga de baixa pressão 26LP. Com o valor de Tmix controlado pela válvula CCV 64, a temperatura do refrigerador que entra tanto no refrigerador de ar de carga 26LP como no refrigerador EGR LT 50 é controlada pelo controle da válvula CCV 64 da mesma maneira que aquela descrita acima.

A colocação da válvula interruptora 66 em seu segundo estado, permite que a válvula interruptora 66 controle simultaneamente o resfriamen- to de EGR e o resfriamento de ar de carga. Quando a EGR precisar de me- nos resfriamento, como para mitigar a condensação de EGR, a colocação da válvula interruptora 66 em seu primeiro estado permite que o refrigerador com a temperatura Thtr passe através do refrigerador EGR LT 50 para mi- tigar a condensação de EGR, enquanto a temperatura TMlX do refrigerador que entra no refrigerador de ar de carga 26LP ainda pode ser controlada pela válvula CCV 64 para fazer com que a temperatura do refrigerador que passa através do refrigerador de ar de carga 26LP seja menor do que aquela do refrigerador que passa através do refrigerador EGR LT 50 continuando o melhor resfriamento do ar de carga que aumenta a densidade do ar de car- ga, e então aprimora o desempenho do turbocompressor 24.

A figura 1 mostra o refrigerador EGR HT 48 que está em relação de fluxo paralelo às passagens 28, 30 antes de os fluxos paralelos se unirem para passar de maneira confluente através da válvula controlada por tempe- ratura 56 antes de retornar diretamente ou através do radiador 34 para a entrada de sucção 32S da bomba 32 como determinado pela temperatura do refrigerador que sai do bloco 16/cabeça 18 (aquela temperatura correspon- dente à temperatura de operação do motor).

O fluxo da saída da bomba 32P através das passagens 28, 30 e diretamente, ou através do radiador HT 34, que retorna à entrada de sucção 32S pode ser considerado um primeiro "loop" de fluxo.

O fluxo da saída da bomba 32P através do refrigerador EGR HT 48 e diretamente, ou através do radiador HT 34, que retorna à entrada de sucção 32S como controlado pela válvula 56, pode ser considerado um se- gundo "loop" de fluxo.

O fluxo da saída da bomba 32P até as válvulas 64, 66, e subse- qüentemente como controlado pelas válvulas 64, 66 antes de retornar à en- trada de sucção 32S pode ser considerado um terceiro "loop" de fluxo.

A figura 2 mostra uma modalidade onde as referências numéri- cas similares designam elementos similares mostrados e descritos em con- junto com a figura 1. A figura 2 se difere da figura 1 pelo fato de que o fluxo até o refrigerador EGR HT 48 passou através das passagens de motor 28, 30 em vez de chegar diretamente da saída da bomba 32P. Consequente- mente, quando o motor 10 estiver funcionando à temperatura de operação, o refrigerador distribuído ao refrigerador EGR HT 48 é mais quente do que quando o refrigerador é fornecido diretamente da saída da bomba 32P. O fluxo até a válvula 64 e válvula interruptora 66 continua a chegar diretamente da saída da bomba 32P. O refrigerador do núcleo do aquecedor 61 é forne- cido a partir das saídas das passagens do motor 28, 30.

A figura 3 mostra uma modalidade onde as referências numéri- cas similares designam elementos similares mostrados e descritos em con- junto com a figura 1. A figura 3 se difere da figura 1 pelo fato de que os flu- xos até o refrigerador EGR HT 48 e até a válvula CCV 64 e válvula interrup- tora 66 passaram através das passagens 28, 30 em vez de chegarem dire- tamente da saída da bomba 32P. Consequentemente, quando o motor 10 estiver funcionando à temperatura de operação, o refrigerador distribuído ao refrigerador EGR HT 48 e à válvula CCV 64 e à válvula interruptora 66 é mais quente do que quando o refrigerador é fornecido diretamente da saída da bomba 32P. O refrigerador no núcleo de aquecedor 61 é fornecido a par- tir das saídas das passagens do motor 28, 30.

Claims

1. Motor de combustão interna que compreende: uma estrutura de motor que compreende cilindros de motor den- tro dos quais o combustível é queimado para operar o motor e as passagens de refrigerador; um sistema de admissão para transportar ar para os cilindros de motor de modo a sustentar a combustão de combustível e compreende um refrigerador de ar de carga para resfriar o ar; um sistema de escape para transportar gás de escape gerado por combustão a partir dos cilindros; um sistema EGR para recircular algum gás de escape do siste- ma de escape sucessivamente através de um primeiro trocador de calor e um segundo trocador de calor no sistema de admissão para arrastamento com o ar sendo transportado para os cilindros; um sistema de resfriamento para circular refrigerador líquido em múltiplos "loops" e compreende primeiro e segundo radiadores; um primeiro "loop" compreende as passagens de refrigerador onde o calor da estrutura de motor é transferido para o refrigerador e o pri- meiro radiador onde o calor no refrigerador que passou através das passa- gens de refrigerador é rejeitado; um segundo "loop" que compreende um dos primeiro e segundo trocadores de calor; e um terceiro "loop" que compreende o outro dos primeiro e se- gundo trocadores de calor, o segundo radiador, um refrigerador de ar de carga, uma primeira válvula que é seletivamente operável em primeira e se- gunda condições, e uma segunda válvula que é operável para distribuir sele- tivamente o fluxo de refrigerador que entra em uma entrada da segunda vál- vula em trajetórias de fluxo paralelas, uma dessas inclui o segundo radiador e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a ju- sante do segundo radiador tanto em uma entrada do refrigerador de ar de carga como em uma primeira entrada da primeira válvula, sendo que a pri- meira válvula possui uma saída que se comunica com uma entrada do outro dos primeiro e segundo trocadores de calor; a primeira condição da primeira válvula que fecha uma segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em direção tanto à segunda entrada da primeira válvula como à primeira entrada da segunda válvula enquanto abre a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula, e a segunda condição da primeira válvula que abre a se- gunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em direção à segunda entrada da primeira válvula e à primeira entrada da segunda válvu- la enquanto fecha a primeira entrada da primeira válvula até a saída da pri- meira válvula.

2. Motor, de acordo com a reivindicação 1, em que um trocador de calor é o primeiro trocador de calor, e o outro trocador de calor é o se- gundo trocador de calor.

3. Motor, de acordo com a reivindicação 2, em que o sistema de resfriamento compreende uma bomba para circular o refrigerador através dos "loops", e onde uma parte do primeiro "loop" que compreende as passa- gens de refrigerador na estrutura de motor e uma parte do segundo "loop" que compreende o primeiro trocador de calor estão em relação de fluxo pa- ralelo entre uma saída da bomba e uma entrada do primeiro radiador.

4. Motor, de acordo com a reivindicação 3, que inclui adicional- mente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui através da parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e da parte do segundo "loop" que com- preende o primeiro trocador de calor para fluir até o primeiro radiador até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

5. Motor, de acordo com a reivindicação 2, em que o sistema de resfriamento compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops", e onde uma parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e uma parte do segundo "loop" que compreende o primeiro trocador de calor estão em relação de fluxo em série entre uma saída da bomba e uma entrada do primeiro radiador.

6. Motor, de acordo com a reivindicação 5, em que uma parte do terceiro Ίοορ" inclui a parte do primeiro "loop" que compreende as passa- gens de refrigerador na estrutura de motor.

7. Motor, de acordo com a reivindicação 6, que inclui adicional- mente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui através da parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e da parte do segundo "loop" que com- preende o primeiro trocador de calor para fluir até o primeiro radiador até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

8. Motor, de acordo com a reivindicação 5, que inclui adicional- mente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui através da parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e da parte do segundo "loop" que com- preende o primeiro trocador de calor para fluir até o primeiro radiador até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

9. Motor, de acordo com a reivindicação 2, em que o sistema de resfriamento compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops", a temperatura do refrigerador que sai de uma saída da bomba é substancialmente igual à temperatura do refrigerador que flui a partir de uma saída do primeiro radiador até uma entrada da bomba, e a temperatura do refrigerador que flui a partir da saída de bomba até a segunda entrada da primeira válvula e a primeira entrada da segunda válvula é substancialmente igual à temperatura do refrigerador que sai da saída da bomba.

10. Motor, de acordo com a reivindicação 2, em que o sistema de resfriamento compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops" ao bombear refrigerador de uma saída da bomba através das passagens de refrigerador, e em que uma parte de cada "loop" compreende as passagens de refrigerador.

11. Motor, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de admissão compreende ao menos um compressor para comprimir ar que passa através do sistema de admissão, e o refrigerador de ar de carga res- fria o ar que foi comprimido pelo ao menos um compressor.

12. Motor, de acordo com a reivindicação 11, em que o refrige- rador de ar de carga resfria o ar que foi comprimido por um estágio de com- pressor de baixa pressão antes da compressão adicional por um estágio de alta pressão.

13. Circuito para resfriar tanto o gás de escape que é recirculado através de um sistema EGR de um motor de combustão interna como o ar de carga para sustentar a combustão em câmaras de combustão de motor, sendo que o circuito compreende: um primeiro "loop" que compreende passagens de refrigerador na estrutura de motor onde o calor da estrutura de motor é transferido para o refrigerador e um primeiro radiador onde o calor no refrigerador que passa através das passagens de refrigerador é rejeitado; um segundo "loop" que compreende um primeiro refrigerador EGR; e um terceiro "loop" que compreende um segundo refrigerador EGR, um segundo radiador, um refrigerador de ar de carga para resfriar o ar de carga que entra no motor, uma primeira válvula que é seletivamente ope- rável em primeira e segunda condições, e uma segunda válvula que é ope- rável para distribuir seletivamente o fluxo de refrigerador que entra em uma entrada da segunda válvula para trajetórias de fluxo paralelas, uma dessas inclui o segundo radiador e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a jusante do segundo radiador para transportar refrige- rador tanto para uma entrada do refrigerador de ar de carga como para uma primeira entrada da primeira válvula, sendo que a primeira válvula possui uma saída que se comunica com uma entrada do segundo refrigerador EGR; a primeira condição da primeira válvula que fecha uma segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua tanto em direção à segunda entrada da primeira válvula como à primeira entrada da segunda válvula enquanto abre a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula, e a segunda condição da primeira válvula abre a segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em direção à segun- da entrada da primeira válvula e à primeira entrada da segunda válvula en- quanto fecha a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula.

14. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, que compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops", e em que uma parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e uma parte do segundo "loop" que compreende o primei- ro refrigerador EGR estão em relação de fluxo paralelo entre uma saída da bomba e uma entrada do primeiro radiador.

15. Circuito, de acordo com a reivindicação 14, que inclui adicio- nalmente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui através da parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e da parte do segundo "loop" que com- preende o primeiro refrigerador EGR para fluir até o primeiro radiador até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

16. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops", e em que uma parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor e uma parte do segundo "loop" que compreende o primeiro refrige- rador EGR estão em relação de fluxo em série entre uma saída da bomba e uma entrada do primeiro radiador.

17. Circuito, de acordo com a reivindicação 16, em que uma par- te do terceiro "loop" inclui a parte do primeiro "loop" que compreende as passagens de refrigerador na estrutura de motor.

18. Circuito, de acordo com a reivindicação 17, que inclui adicio- nalmente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui tanto através da parte do primeiro "loop" que compreende as passa- gens de refrigerador na estrutura de motor como da parte do segundo "loop" que compreende o primeiro refrigerador EGR para flui até o primeiro radia- dor até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

19. Circuito, de acordo com a reivindicação 16, que inclui adicio- nalmente uma válvula controlada por temperatura para rejeitar o refrigerador que flui tanto através da parte do primeiro "loop" que compreende as passa- gens de refrigerador na estrutura de motor como da parte do segundo "loop" que compreende o primeiro refrigerador EGR para fluir até o primeiro radia- dor até o refrigerador atingir ao menos uma temperatura mínima.

20. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, que compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops", a temperatura do refrigerador que sai de uma saída da bomba é substancialmente igual a temperatura do refrigerador que flui a partir de uma saída do primeiro radia- dor até uma entrada da bomba, e a temperatura do refrigerador que flui a partir da saída de bomba até a segunda entrada da primeira válvula e a pri- meira entrada da segunda válvula é substancialmente igual à temperatura do refrigerador que sai da saída da bomba.

21. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, que compreende uma bomba para circular refrigerador através dos "loops" ao bombear refri- gerador a partir de uma saída da bomba através das passagens de refrige- rador, e onde uma parte de cada "loop" compreende as passagens de refri- gerador.

22. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, em que o refrige- rador de ar de carga resfria o ar que foi comprimido por um compressor em um sistema de admissão do motor.

23. Circuito, de acordo com a reivindicação 13, em que o refrige- rador de ar de carga resfria o ar que foi comprimido por um estágio de com- pressor de baixa pressão de um compressor de dois estágios antes da com- pressão adicional por um estágio de alta pressão.

24. Método de resfriamento de gás de escape que é recirculado através de um sistema EGR de um motor de combustão interna e ar de car- ga para sustentar a combustão em câmaras de combustão de motor, sendo que o método compreende: circular refrigerador líquido em um primeiro "loop" que compre- ende passagens de refrigerador na estrutura de motor onde o calor da estru- tura de motor é transferido para o refrigerador e um primeiro radiador onde o calor no refrigerador que passou através das passagens de refrigerador é rejeitado; circular refrigerador líquido em um segundo "loop" que compre- ende um primeiro refrigerador EGR; e circular refrigerador líquido em um terceiro "loop" que compre- ende um segundo refrigerador EGR1 um segundo radiador, um refrigerador de ar de carga para resfriar o ar de carga que entra no motor, uma primeira válvula seletivamente operável, e uma segunda válvula para distribuir seleti- vamente o fluxo de refrigerador que entra em uma entrada da segunda vál- vula para trajetórias de fluxo paralelas, uma dessas inclui o segundo radia- dor e a outra contorna o segundo radiador, e se unem em fluxo confluente a jusante do segundo radiador para transportar refrigerador tanto para uma entrada do refrigerador de ar de carga como par uma primeira entrada da primeira válvula, sendo que a primeira válvula possui uma saída que se co- munica com uma entrada do segundo refrigerador EGR; operar seletivamente a primeira válvula em uma primeira condi- ção que fecha uma segunda entrada da primeira válvula para que o refrige- rador flua tanto em direção a segunda entrada da primeira válvula como a primeira entrada da segunda válvula enquanto abre a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula, e na segunda condição abre a segunda entrada da primeira válvula para que o refrigerador flua em dire- ção à segunda entrada da primeira válvula e à primeira entrada da segunda válvula enquanto fecha a primeira entrada da primeira válvula até a saída da primeira válvula; e operar a segunda válvula para distribuir seletivamente o fluxo de refrigerador que entra na entrada da segunda válvula para as trajetórias de fluxo paralelas.