O que é sistema de arrefecimento?

Em Mecânica e manutenção de veículos por André M. Coelho

Um motor de carro produz muito calor quando está em execução e deve ser resfriado continuamente para evitar danos no motor.

Geralmente isso é feito por líquido de refrigeração circulante geralmente água misturada com uma solução anticongelante ou líquido de arrefecimento através de passagens de resfriamento especiais. Alguns motores são resfriados pelo fluxo de ar sobre invólucros de cilindros com aletas de ar.

O que é um sistema de arrefecimento?

Um sistema de refrigeração ou arrefecimento pode ser resfriado a água ou a ar.

Um bloco de motor refrigerado a água e a cabeça do cilindro têm canais de líquido de arrefecimento interconectados que passam por eles. No topo da cabeça do cilindro, todos os canais convergem para uma única saída.

Leia também

Uma bomba, movida por uma polia e a correia do virabrequim, impulsiona refrigerante quente do motor para o radiador, que é uma forma de permutador de calor.

O calor indesejado é passado do radiador para o fluxo de ar, e o líquido resfriado retorna a uma entrada na parte inferior do bloco e flui de volta para os canais novamente.

Normalmente, a bomba envia refrigerante através do motor e para baixo através do radiador, aproveitando o fato de que a água quente se expande, torna-se mais leve e sobe acima da água fria quando aquecida. Sua tendência natural é fluir para cima, e a bomba ajuda a circulação.

O radiador está ligado ao motor por mangueiras de borracha, e tem um tanque superior e inferior conectado por um núcleo de um banco de muitos tubos finos.

Os tubos passam por buracos em uma pilha de barbatanas finas de metal, de modo que o núcleo tem uma área de superfície muito grande e pode perder calor rapidamente para o ar mais frio que passa por ele.

Nos carros mais velhos, os tubos correm verticalmente, mas os carros modernos e frontais têm radiadores cruzados com tubos que correm de um lado para o outro.

Em um motor em sua temperatura de trabalho comum, o refrigerante está apenas abaixo do ponto de ebulição normal.

O risco de ebulição é evitado aumentando a pressão no sistema, que levanta o ponto de ebulição.

A pressão extra é limitada pela tampa do radiador, que tem uma válvula de pressão. A pressão excessiva abre a válvula e o refrigerante flui através de um tubo de estouro.

Em um sistema de resfriamento desse tipo há uma ligeira perda de líquido de arrefecimento, se o motor for muito quente. O sistema precisa se completar de tempos em tempos.

Os carros mais tarde têm um sistema selado no qual qualquer estouro entra em um tanque de expansão, a partir do qual é sugado para o motor quando o líquido restante esfriar.

O sistema de resfriamento de veículos é importante para que o motor funcione com o melhor desempenho. (Imagem: divulgação)

Como funciona o radiador do carro?

O radiador precisa de um fluxo constante de ar através do seu núcleo para resfriá-lo adequadamente. Quando o carro está se movendo, isso acontece de qualquer maneira; Mas quando é parado, um ventilador é usado para ajudar o fluxo de ar.

O ventilador pode ser conduzido pelo motor, mas a menos que o motor esteja trabalhando duro, nem sempre é necessário enquanto o carro está se movendo, então a energia usada na condução despertou combustível.

Para superar isso, alguns carros têm um acoplamento viscoso uma embreagem fluida trabalhada por uma válvula sensível à temperatura que desativa o ventilador até que a temperatura do refrigerante atinja um ponto de ajuste.

Outros carros têm um ventilador elétrico, também ligado e desligado por um sensor de temperatura.

Para deixar o motor aquecer rapidamente, o radiador é fechado por um termostato, geralmente situado acima da bomba. O termostato tem uma válvula trabalhada por uma câmara cheia de cera.

Quando o motor aquece, a cera derrete, expande e empurra a válvula aberta, permitindo que o refrigerante flua através do radiador.

Quando o motor pára e esfria, a válvula se fecha novamente.

A água se expande quando congela, e se a água em um motor congela, ela pode explodir o bloco ou o radiador. Portanto, o anticongelante geralmente etilenoglicol é adicionado à água para diminuir seu ponto de congelamento para um nível seguro.

Anticongelante não deve ser drenado a cada verão, e normalmente pode ser deixado por dois ou três anos.

Sistema de arrefecimento a ar

Em um motor refrigerado a ar, o bloco e a cabeça do cilindro são feitos com aletas profundas do lado de fora.

Frequentemente, um duto funciona ao redor das aletas, e um ventilador acionado pelo motor sopra o ar através do duto para tirar o calor das aletas.

Uma válvula sensível à temperatura controla a quantidade de ar sendo empurrada pelo ventilador e mantém a temperatura constante mesmo em dias frios.

Quais as funções do sistema de arrefecimento do veículo?

O sistema de resfriamento serve três funções importantes. Primeiro, remove o excesso de calor do motor. Em segundo lugar, mantém a temperatura operacional do motor, onde funciona mais eficientemente. E finalmente, traz o motor até a temperatura de operação correta o mais rápido possível.

O sistema de resfriamento é composto por seis partes principais – um motor, um radiador, uma bomba de água, um ventilador de resfriamento, mangueiras e um termostato. Durante o processo de combustão, algumas das energias combustíveis são convertidas em calor. Este calor é transferido para o refrigerante que está sendo circulado pelo motor pela bomba de água. As mangueiras carregam o refrigerante quente para o radiador, onde o calor é transferido para o ar que é puxado além do motor pelo ventilador de resfriamento. O refrigerante é então levado de volta para a bomba de água e recirculada.

Quando um motor está frio, como a primeira coisa pela manhã, o motor opera um pouco de forma diferente. Para maximizar a eficiência, o motor é projetado para aquecer rapidamente. Uma vez que o motor atinja a temperatura de operação correta, o motor é projetado para ser mantido a uma temperatura estável, que é a finalidade do termostato. O termostato é como uma válvula que abre e fecha como uma função de sua temperatura. O termostato isola o motor do radiador até atingir uma certa temperatura mínima. Sem um termostato, o motor sempre perderia calor ao radiador e levaria mais tempo para aquecer. Uma vez que o motor atingiu a temperatura de operação desejada, o termostato ajusta o fluxo para o radiador para manter uma temperatura estável.

Às vezes, o refrigerante é tão quente que o termostato abre todo o caminho, tornando o motor completamente dependente do radiador para manter sua temperatura estável. Enquanto houver fluxo de ar suficiente através do radiador, o motor permanecerá legal. Se por algum motivo a taxa de fluxo de ar for muito baixa, o radiador não fará seu trabalho e o motor poderá superaquecer. Neste ponto, se a taxa de fluxo de refrigeração for aumentada, o motor transferirá mais calor para o refrigerante, o que exacerbará a situação. A restrição do fluxo do termostato ajuda a aumentar a pressão no sistema de resfriamento, o que o torna mais difícil para o refrigerante ferver na bomba de água. No entanto, é pouco para ajudar o radiador a manter o motor frio.

Este mesmo sistema pode substituir a bomba de água e o radiador por um sistema de aletas e design do motor para que ele seja resfriado apenas pelo ar.

Ficou alguma dúvida? Deixem nos comentários suas perguntas!

Sobre o autor

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

Veja também