Sistema de arrefecimento
O sistema de arrefecimento é o sistema que controla a temperatura do motor a explosão de um automóvel. Nos automóveis mais antigos existia somente a preocupação de se dissipar o calor gerado pelo motor, com o tempo os automóveis passaram a aproveitar a energia calorífica gerada pela combustão para seu desempenho e durabilidade, passando a dotar de um controle mais estável e preciso da temperatura sob variadas condições de uso, como temperatura ambiente e pressão atmosférica e carga do veículo. Nos automóveis sobretudo nos modernos dotados de gerenciamento electrónico do motor qualquer mudança na sua temperatura é alterado a quantidade de combustível injectado e o ponto de ignição. Portanto quando o sistema de arrefecimento trabalha na temperatura ideal o motor terá maior durabilidade, menor desgaste e atrito, maior economia de combustível, menos manutenção, emitirá menos poluentes e aumentará seu desempenho.
Componentes
- Líquido de arrefecimento: Composto de uma mistura de água e aditivos anti-oxidantes (coolant). Sua função é efectuar a troca de calor, ele ganha calor quando passa pelo motor a explosão e perde calor ao passar no radiador.
- Bomba: Bombeia o líquido de arrefecimento fazendo circular no sistema, geralmente é acionada pela correia junto com o alternador.
-Radiador: Quando o líquido de arrefecimento passar por ele perde calor, baixando a sua temperatura e consequentemente a do motor.
-Válvula termostática: Bloqueia ou desvia o ciclo do líquido, para não passar pelo radiador enquanto o motor não estiver à temperatura ideal de trabalho. Quando o motor atinge sua temperatura de trabalho a válvula se abre permitindo a passagem do líquido para o radiador. A válvula termostática geralmente possui racionamento termo-mecânico e em alguns automóveis já estão sendo fabricados com válvula termostática eléctrica controlada pela central de injecção electrónica. Em alguns motores, pode existir mais de uma válvula termostática, pela necessidade de mais de dois fluxos diferentes para o líquido de arrefecimento (ex:Tecnologia FSI).
-Sistema de ventilação forçada: Utilizado para forçar a passagem de ar pelo radiador quando o automóvel estiver em baixa velocidade. O mais antigo é uma hélice acoplada a bomba d'agua que gira em uma rotação proporcional a do motor, nos mais modernos é utilizado um eletro-ventilador (motor eléctrico com uma hélice) e em camiões é utilizado o mesmo sistema antigo com uma embraiagem (denominada Visgo) entre a hélice e a bomba de accionamento termo-mecânico ou eléctrico que diminui a velocidade da hélice com temperaturas menores.
-Mangueiras: Fazem as conexões entre os componentes do sistema.
-Sensor de temperatura: Informa a temperatura do líquido de arrefecimento do motor para o módulo de injecção electrónica e/ou indicadores de temperatura.
-Tanque de Expansão: Contém o bocal de abastecimento do líquido de arrefecimento e permite o controle do nível do sistema.
-Tampa do tanque de expansão: Contém válvulas que permite o controle de pressão do sistema
-Termo-interruptor: É responsável (nos sistemas que o possuem) pelo accionamento do eletro-ventilador em função da temperatura do líquido de arrefecimento. Existe sistemas de arrefecimento em que a unidade de controle do motor recebe as informações do(s) sensor(es) de temperatura e controlam directamente o(s) eletro-ventilador(es) , sem a necessidade do termo-interruptor.
Funcionamento
A bomba força a circulação do líquido de arrefecimento pelo sistema . Enquanto o líquido de arrefecimento não atinge a sua temperatura normal de funcionamento, a válvula termostática impede seu fluxo para o radiador fazendo-a circular apenas pela bomba e pelas galerias internas do motor. Quando a temperatura do líquido de arrefecimento atingir a sua faixa definida como normal, a válvula se abre ligeiramente fazendo com que parte do fluxo passe e seja direccionado para o radiador. Quando a temperatura se aproximar do limite máximo, a válvula se abre completamente e todo o fluxo do líquido de arrefecimento do motor será direccionado para o radiador, o liquido já contido neste por sua vez retorna ao motor e a válvula se fecha.
No radiador, o líquido dispersa parte do calor absolvido, e o primeiro por sua vez a transfere ao ar pela ventilação forçada, até que atinja temperatura ideal para retornar ao motor, iniciando assim novo ciclo. Nos veículos dotados de electro-ventilador, o líquido de arrefecimento ao chegar no radiador accionando o termo-interruptor activando a ventilação forçada e desactivando assim que o liquido chegar sua temperatura ideal. Esse sistema proporcionou um controle mais preciso da temperatura de trabalho, fazendo com que esta seja atingida mais rapidamente e seja arrefecida apenas em tempo e quantidade necessária, proporcionou também a redução da carga do motor, a redução do consumo e o aproveitamento de potência, justamente por dispensar mover a hélice.
Quando a temperatura do líquido de arrefecimento aumenta, o seu volume e a pressão também aumentam e as válvulas localizadas na tampa do reservatório de expansão controlam essa pressão. O líquido composto de aditivos anti-oxidante e anti-congelante trabalha evitando a corrosão dos componentes do sistema, aumentando o ponto de ebulição da água e reduzindo o de congelamento.
Sistema de arrefecimento a ar.
Como o sistema é composto:
1- Radiador
2- Bomba de água
3- Galerias
4- Ventilador
5- Termostato
6- Indicador de temperatura
Animação de um sistema de arrefecimento de um motor de quatro cilindros.
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