Glauco Diniz Duarte Viagens – Como funciona sistema de arrefecimento

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, arrefecimento é o sistema de resfriamento, que pode ser executado de duas formas distintas:
a) de forma direta: o calor produzido pelo motor é trocado com o ambiente – refrigeração por ar.
b) de forma indireta: o calor é retirado pela circulação de líquido – refrigeração por água.
Podemos dizer que o motor está envolvido por uma lâmina d’água depositada em cavidades – câmaras d’água – que circundam as áreas de pontos quentes (câmaras de combustão), em torno dos cilindros e do cabeçote.

A água, depois de aquecida, se expande, passando a agir como um transportador de calor até o radiador, onde circula para realização da troca térmica (trocar calor com o ambiente – ar), abaixando sua temperatura e permitindo que o calor gerado na câmara de combustão seja absorvido por este ela e trocado com o ar.

O sistema de arrefecimento é responsável pela rápida troca de calor. A temperatura no momento da explosão atinge facilmente os 1800° C (temperatura de pico), ocorrendo a seguir uma rápida queda de temperatura para a manutenção dos padrões de resistência dos materiais.

Por ser uma temperatura instantânea (pico) que decresce rapidamente pela própria expansão dos gases, os materiais se dilatam e contraem excessivamente, necessitando de um poderoso sistema de troca térmica – todo material tende a sofrer dilatação ou retração, em função da temperatura.

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O sistema de arrefecimento é constituído basicamente de:
O radiador é o órgão que faz o resfriamento da água que vem aquecida do motor.

Os radiadores podem ser tubulares, de colméia, faixas plissadas (lâmina d’água), verticais ou horizontais.

O vaso expansor nada mais é do que um recipiente suplementar destinado a recolher o excesso de volume de água que se dilatou ao esquentar.

Pode ser pressurizado ou selado (praticamente elimina o fenômeno de evaporação, tornando a tarefa de verificação de nível um ato esporádico). É um compensador para as dilatações que a solução arrefecedora sofre.

Quando a temperatura da solução sobe, fazendo-a expandir-se no sistema, o excesso é conduzido ao reservatório (depósito) de expansão.

A diminuição da temperatura e da pressão, no processo de resfriamento do motor, cria depressão e a água é novamente aspirada para o radiador. No próprio radiador ou no vaso expansor existe uma tampa de pressão que eleva o ponto de ebulição da água.

As tampas possuem molas calibradas que estabelecem pressões ao sistema variando em torno de 0,5 a 1 Kg/cm², o que nos dá os parâmetros de fervura d’água por volta dos 112° C, ao nível do mar.

Uma segunda válvula é também responsável pelo alívio da pressão interna através do trabalho das molas calibradas na tampa do reservatório – a válvula de sobrepressão, que se encontra na tampa do reservatório.

Em caso de problemas de funcionamento, pode gerar problemas de grandes proporções. É um componente de baixo custo que leva muita gente para a oficina.

O ventilador ou hélice tem como principal tarefa forçar a passagem do ar externo através das galerias do radiador (dutos, lâminas ou faixas, de acordo com o projeto), refrigerando assim todo o fluxo de água que se encontra em seu interior.

Pode ser acionado pelo próprio motor (através de correias), por acoplamento viscoso (através de aplicação de um fluido viscoso de alta resistência) ou ter o acionamento por comando elétrico (por intermédio de um interruptor térmico).

O fluido viscoso de alta resistência é geralmente o silicone, colocado no interior do cubo do ventilador. A variação da resistência, em função da rotação e da temperatura, determina o acoplamento/desacoplamento do sistema, consumindo menos energia do motor.

As mangueiras, que são os condutos externos pelos quais circula a solução ou líquido de arrefecimento, devem ser observadas quanto a fissuras (trincas), enrijecimento e flexibilidade exagerada, pois podem comprometer o motor, levando-o ao processo de fusão dos componentes internos (partes móveis).

Uma bomba centrífuga (de recalque) recalca a água do bloco ao radiador, isto é, um acelerador de circulação.

Geralmente acionada de forma mecânica, pela árvore de manivelas através de correia, faz com que haja circulação constante de líquido ou solução por todo o circuito.

O termostato ou válvula termostática é o agente controlador da temperatura de funcionamento do motor.

É o componente responsável pela manutenção dos coeficientes de dilatação do motor, fazendo com que o conjunto opere em uma faixa de grau térmico definido. Quando a água está fria, o termostato permanece fechado e a solução refrigerante não circula através do radiador; circula apenas nas galerias do bloco e cabeçote, proporcionando um rápido aquecimento do motor.

Age controlando a velocidade com que a água circulará pelo circuito. Exemplificando, se a velocidade de passagem da água pelo radiador for muito rápida, a solução perderá temperatura, esfriará e, ao retornar ao motor, ocorrerá um choque térmico e posterior contração do material.

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