SISTEMA DE ARREFECIMENTO VEÍCULAR

SISTEMA DE ARREFECIMENTO VEÍCULAR

AUTOR

Engenheiro Mecânico

Bertoldo Perri Neto

CREA: 5070670799

Engenheiro mecânico

Engenheiro de Perícias e Avaliações

Engenheiro de Gerenciamento da Manutenção

O sistema de arrefecimento visa diminuir o calor produzido pelo motor qual atinge temperaturas estremas, superiores a 800°C.

Nos motores mais antigos, a temperatura da água girava em torno de 80ºc contra mais de 95ºc dos motores modernos. Estas temperaturas ficam muito próximas do ponto de ebulição da água que é de 100ºc, além deste fator, temos também a corrosão do sistema e o congelamento da água em algumas regiões mais frias. Por estes motivos é que o sistema de arrefecimento necessita de compostos a base de álcool, como etilenoglicol ou o propileno glicol, glicerina, cloreto de magnésio, tornando-se, assim, o que chamamos de líquido de arrefecimento.

Tome nota!

Você sabia que ¾ da energia calórica do motor é desperdiçada por dissipação de calor.

Para motores a combustão interna, existem três meios de arrefecimento.

·                   Sistema a Água – Sistema complexo, possuí maior capacidade térmica. Ou seja, grande capacidade de absorver calor.

·                   Sistema a Ar – Sistema simples, possui menor capacidade térmica. Ou seja, menor capacidade de absorver calor se comparado com o sistema a água.

·                   Sistema de arrefecimento híbrido Ar/Água, Trabalha em conjunto, ar com o sistema a água.

Características e ganhos do sistema de arrefecimento a água.

·                   Uniformiza a temperatura;

·                   Evita ocorrência de pontos superaquecidos;

·                   Maior calor específico;

Cuidados a serem tomados!

A água do sistema de arrefecimento do motor deve ser limpa e livre de agentes químicos corrosivos, tais como, cloretos, sulfatos e ácidos. A água deve ser mantida levemente alcalina, com o valor do pH em torno de 8,0 a 9,5.

Alguns problemas que a mistura água e aditivo de arrefecimento impróprios podem causar.

·                   Presença de sais minerais e argila irão oxidar o sistema e reduzir o potencial de arrefecimento do sistema;

·                   Em baixas temperaturas o líquido de arrefecimento pode congelar;

·                   Alguns metais pesados presentes nos fluidos podem corroer o material do sistema;

·                   Oxidações e corrosões espontâneas.

Corrosão e oxidação do sistema.

A formação de oxidação e a corrosão do sistema de arrefecimento, não é uma questão relacionada a idade do motor, pois o processo pode começar tão logo o sistema for preenchido com mistura água aditivo fora do especificado para o motor. A corrosão afeta todas as partes metálicas, especialmente o ferro e o alumínio. Após a formação da oxidação acontece a corrosão onde minúsculas partículas metálicas se desprendem e começam a circular pelo sistema de arrefecimento provocando danos ao sistema, principalmente a bomba d’água, pois seu selo mecânico (gaxeta) que fica exposto as partículas. O selo mecânico da bomba d’água é o responsável pela “vedação” da bomba, as partículas em contato com o celo mecânico formam uma espécie de “lixa”, inutilizando o poder de vedação do celo mecânico, causando o tão falado “vazamento da bomba d’água”.

Pulo do Gato!

O que fazer para o sistema de arrefecimento não ficar “sujo”?

Se a troca do líquido de arrefecimento ocorrer de acordo com o manual do veículo, sempre utilizando produtos genuínos como, água desmineralizada e aditivo recomendados pela montadora do motor, o acúmulo de oxidação e ferrugem no sistema de arrefecimento do seu motor não pode ocorrer. Com isso se preserva a vida útil do motor e de componentes como radiador, bomba d’água, válvulas e dutos de arrefecimento.

Atenção!

Água potável tratada, boa para beber pode ser usada no motor?

Os tratamentos d'água para consumo humano consistem na adição de agentes químicos como, cloro e flúor, agentes estes, agressivos às ligas metálicas do motor. A qualidade da água não interfere no desempenho do motor, porém seu uso, embora indevido é bastante frequente. A utilização de água inadequada pode resultar em danos irreparáveis como a formação de depósitos sólidos de sais minerais, que são produzidos por água com elevado grau de dureza, obstruindo as passagens do líquido, provocando restrições e dificultando a troca de calor.

Á água muito ácida pode causar corrosão eletrolítica entre os materiais de diferentes ligas metálicas.

Olha Vivo!

O que é Corrosão Eletrolítica?

Pode ser considerado também um processo de corrosão eletroquímica. Esse tipo de corrosão ocorre quando há uma fuga de corrente elétrica proveniente de deficiências de isolamentos ou aterramentos. A corrosão eletrolítica ataca o sistema de arrefecimento e, isso, ocorre quando uma fuga de corrente elétrica atinge o sistema de arrefecimento provocando reações químicas indesejáveis e altamente corrosivas. Por isso, devemos realizar uma manutenção regular do sistema.

Sistema arrefecido a ar.

Tem como meio de refrigeração o próprio ar do meio ambiente. As camisas do cilindro, possuem aletas que ficam expostas as intempéries. Para que o calor seja dissipado de forma ideal há no motor e no veículo, vários direcionadores de ar que são projetados para direcionar o ar do meio ambiente para as aletas do cilindro do motor, fazendo com que haja o resfriamento do motor.

Características e ganhos do sistema de arrefecimento a ar.

·                   O sistema a ar pode ser usado em casos de baixa geração de calor;

·                   Não requer reservatório e tubulações fechadas para sua condução;

·                   Não é corrosivo;

·                   Não evapora;

·                   Construção simples;

·                   Menor peso por cv;

·                   Manutenção simples;

·                   O ar não evapora, não congela e não é corrosivo.

Principal desvantagens.

Baixo calor específico.

Tipos básicos de sistema de arrefecimento a ar.

·                   Circulação livre – motocicleta, bicicletas, motosserra, alguns veículos etc.

·                   Circulação forçada – motores de alguns veículos, motores estacionários, marítimos etc.

Olho vivo!

Alguns cuidados que devemos tomar com o sistema refrigerado a ar?

·                   Manter as aletas limpas;

·                   Evitar pinturas nas aletas;

·                   Cuidados com a quebra de aletas;

·                   As aletas só podem ser alteradas por um especialista.

Sistema de arrefecimento híbrido ar/água.

Utiliza-se os dois sistemas juntos, a água absorve calor do meio (bloco) e o ar resfria a água.

Existem dois tipos de sistemas.

·                   Circulação livre

·                   Circulação forçada

A vantagem da circulação livre.

·                   É sua simplicidade.

As desvantagens são.

·                   Exige camisas e tubulações mais amplas para facilitar a circulação da água;

·                   Se a água se encontrar abaixo do nível normal haverá formação de bolsões de ar acarretando superaquecimento;

·                   Sistema mais utilizado em motores de tratores agrícolas de baixa potência.

As vantagens da circulação forçada.

·                   Sistema robusto e consolidado;

·                   Possui bomba centrífuga que promove a circulação forçada do meio arrefecedor;

·                   Possui válvula termostática entre o cabeçote do motor;

·                   Possui radiador para o controle da temperatura;

·                   A quantidade de água do sistema pode ser reduzida consideravelmente, pois neste sistema a água está sob pressão e circula com maior velocidade;

·                   Pode ser usado em motores de elevada potência.

As desvantagens são.

·                   Se o nível de água estiver baixo, forma-se bolsões de vapor que impedem a passagem de água;

·                   Bomba d’água promove a circulação forçada da água podendo ocorrer vazamentos;

·                   Bomba d’água fica acoplada no eixo da ventoinha podendo ocorrer quebras;

·                   Sistema propicio a acúmulo de oxidação em casos de falta de manutenção.

·                    

Válvula termostática.

Controla a temperatura através do fluxo de água do motor para o radiador.

Bloqueia ou desvia o ciclo do líquido de arrefecimento, para não passar pelo radiador enquanto o motor não estiver na temperatura de trabalho. Quando o motor estiver na temperatura de trabalho, a válvula termostática se abre, permitindo a passagem do líquido arrefecedor para o radiador. As válvulas termostáticas mais antigas possuem acionamento mecânico, por outro lado, alguns veículos modernos estão sendo fabricados com válvula termostática eletromecânica controladas pela central de injeção eletrônica.

Pulo do Gato!

É falsa a ideia de que a eliminação da válvula termostática melhora as condições de arrefecimento do motor. Muitos mecânicos, ao se verem diante de problemas de superaquecimento do motor, eliminam a válvula termostática, permitindo que o líquido de arrefecimento circule livre pelo motor, desta forma o motor trabalha abaixo da temperatura. A remoção da válvula termostática aumenta as emissões de poluentes, aumenta o consumo de combustível e diminui a vida útil do motor.

Tampa do radiador e do tanque de expansão.

A pressão interna do sistema de arrefecimento é controlada pela válvula existente na tampa do radiador ou do tanque de expansão, é necessário manter a pressurização adequada do sistema de arrefecimento de acordo com as recomendações do fabricante do motor. A falta de pressurização do sistema de arrefecimento causa perca de fluido de arrefecimento e superaquecimento, podendo ocasionar a quebra do motor.

Ventoinha.

Força a passagem do fluxo de ar através do radiador, realizando desta forma a troca de calor.

Mangueiras.

Condução do líquido de arrefecimento do radiador até a bomba d’água e do motor para o radiador.

Camisas d’água.

 Superfície externa a parede dos cilindros, a qual forma galerias por onde a água circula retirando calor excedente do motor.

Uma das grandes vilãs do sistema de arrefecimento é a bomba d’água, mas será que é ela mesmo a vilã do sistema?

A bomba d’água é uma máquina de fluxo e tem a função básica de movimentar o fluido pelo sistema de arrefecimento do veículo, porém, a bomba d’água quase sempre é movida por sistemas conjugados ou periféricos a ela. Agora que sabemos disso, vamos saber quis são as causas que fazem a bomba d’água ter a fama de vilã do sistema.

·                   Mistura do líquido de arrefecimento fora do indicado pela fabricante do motor ataca as ligas metálicas, ocasionando oxidações e desprendimento de partículas metálicas que atingem o selo mecânico da bomba, causando falta de estanqueidade;

·                   Sistema de arrefecimento contaminado por oxidações, causa a oxidação da bomba d’água e consequentemente perca de performance;

·                   Bomba d’água montada com cola ou junta líquida em excesso, causa soltura de partículas da junta as, quais, podem penetrar no celo mecânico, causando falta de estanqueidade;

·                   Bomba d’água que não é a recomendada para o veículo, pode causar desde vazamentos a baixa performance, fazendo com que o motor trabalhe em temperaturas acima ou abaixo do recomendado para o veículo;

·                   Falha na aplicação da bomba d’água, pode causar desde vazamentos e superaquecimentos até a quebra da bomba;

·                   Falta de tensão na correia da bomba d’água, pode causar vibrações, expulsão da correia e até mesmo a quebra da bomba e de componentes periféricos;

·                   Alta tensão da correia da bomba d’água, pode causar a quebra da correia, quebra da própria bomba, quebra de tensores e polias e mesmo a quebra do motor;

·                   Desalinhamento da bomba d’água em relação ao bloco do motor, causa o desalinhamento da correia, quebra do flange da polia e a quebra da correia;

·                   Aplicação, instalação, manuseio, uso, manutenção inadequada ou incorreta, realizada por pessoa não habilitada e sem o auxílio de equipamentos apropriados, pode prejudicar a performance da bomba;

·                   Produto violado, amassado ou quebrado, pode prejudicar a performance da bomba;

·                   Não observância das instruções de montagem, pode prejudicar a performance da bomba;

·                   Deterioração do produto ocorrido pela não utilização de água destilada ou desmineralizada ou uso de aditivo na proporção e especificação fora do indicado pelo fabricante do motor, causa oxidações, corrosões e cavitações.