Sistema de arreferecimento
Os motores a gasolina melhoraram um bocado em seus mais de 100 anos de vida, mas ainda não são muito eficientes na transformação de energia química em força mecânica. A maior parte da energia na gasolina (talvez 70%) se converte em calor, e o trabalho do sistema de arrefecimento é controlar esse calor. Para ter uma idéia, o sistema de arrefecimento de um carro rodando numa estrada dissipa calor suficiente para aquecer duas casas de tamanho médio! A tarefa principal do sistema de arrefecimento é transferir calor para o ar, impedindo que o motor superaqueça, mas o sistema também tem outras tarefas importantes.
O motor em seu carro roda melhor numa temperatura média. Quando ele está frio, seus componentes se desgastam mais rapidamente, o motor é menos eficiente e emite mais poluentes. Cabe aos sistemas de arrefecimento permitir que o motor se aqueça com a maior velocidade possível e, então, mantê-lo numa temperatura constante.
O combustível é queimado constantemente no motor do seu carro. Muito do calor dessa combustão sai diretamente pelo sistema de escapamento, mas um pouco dele é absorvido pelo motor, aquecendo-o. O motor funciona melhor quando o seu líquido arrefecedor está a aproximadamente 90ºC (200ºF). A esta temperatura:
· a câmara de combustão está quente o suficiente para vaporizar completamente o combustível, permitindo melhor combustão e reduzindo as emissões;
· o óleo usado para lubrificar o motor fica menos viscoso (mais fino), por isso as partes do motor se movem mais livremente e ele desperdiça menos força movendo seus próprios componentes;
· as partes de metal se desgastam menos.
Há dois tipos de sistemas de arrefecimento encontrados em carros: arrefecimento a líquido e arrefecimento a ar.
Arrefecimento a líquido
O sistema de arrefecimento a líquido faz circular um fluido por mangueiras e partes do motor. Ao passar pelo motor quente o líquido absorve calor, resfriando o motor. Depois que o fluido deixa o motor ele passa por um trocador de calor, ou radiador, que transfere o calor do fluido para o ar que passa pelo radiador.
O sistema de arrefecimento a líquido faz circular um fluido por mangueiras e partes do motor. Ao passar pelo motor quente o líquido absorve calor, resfriando o motor. Depois que o fluido deixa o motor ele passa por um trocador de calor, ou radiador, que transfere o calor do fluido para o ar que passa pelo radiador.
Arrefecimento a ar
Alguns carros mais antigos (o Fusca e seus derivados, por exemplo) e uns poucos contemporâneos usam motores refrigerados a ar. Em vez de haver um líquido circulando pelo motor, o bloco e o cabeçote são dotados de aletas que aumentam a área de absorção de calor e de contato com o ar, conduzindo o calor para longe do motor. Uma potente ventoinha força o ar sobre essas aletas, que resfriam o motor ao acelerar a transferência de calor para o ar. Quando o motor é exposto ao fluxo de ar, como nas motocicletas, a ventoinha pode ser dispensada.
Alguns carros mais antigos (o Fusca e seus derivados, por exemplo) e uns poucos contemporâneos usam motores refrigerados a ar. Em vez de haver um líquido circulando pelo motor, o bloco e o cabeçote são dotados de aletas que aumentam a área de absorção de calor e de contato com o ar, conduzindo o calor para longe do motor. Uma potente ventoinha força o ar sobre essas aletas, que resfriam o motor ao acelerar a transferência de calor para o ar. Quando o motor é exposto ao fluxo de ar, como nas motocicletas, a ventoinha pode ser dispensada.
Como a maioria dos carros é arrefecida a líquido, iremos estudas este tido de sistema.
O sistema de arrefecimento e formado pela bomba d’agua, radiador, ventilador, reservatório de água, mangueiras, válvula termostática, e liquido de arrefecimento. Iremos conhecer cada um desses itens.
Bomba d'água
A bomba d'água é uma simples bomba centrífuga acionada por uma correia conectada ao virabrequim. A bomba faz o fluido circular sempre que o motor está ligado.
Enquanto gira, a bomba d'água usa força centrífuga para mandar fluido para fora, fazendo o líquido ser puxado do centro continuamente. A entrada para a bomba está localizada perto do centro para que o fluido que retorna do radiador bata nas pás da bomba, e essas lancem o fluido para fora da bomba, de onde pode seguir para o motor.
O fluido que sai da bomba passa primeiro pelo bloco do motor, pelo cabeçote, pelo radiador e finalmente volta para a bomba Em alguns motores mais modernos o fluxo começa pelo cabeçote, a parte mais quente, e só depois continua pelo bloco.
Radiador
Um radiador é uma espécie de trocador de calor. Ele é projetado para transferir calor do líquido de arrefecimento quente que ali circula para o ar que é jogado nele por uma ventoinha ou pelo ar que passa por ele estando veículo em velocidade superior a 60 km/h em média.
Os carros mais modernos usam radiadores de alumínio, feitos pela soldagem de finas aletas de alumínio a tubos achatados do mesmo metal. O líquido de arrefecimento flui da entrada até a saída por muitos tubos montados num arranjo paralelo. As aletas conduzem o calor dos tubos e o transferem para o ar que passa pelo radiador.
Reservatório de água (liquido de arrefecedor)
Este reservatório pode estar separado do radiador ou junto a ele. É onde fica armazenado o liquido que vai refrigerar o moto.
Existem vários modelos, um para cada tipo de carro.
Tampa do radiador ou tampa do reservatório de água.
Na tampa do reservatório existe uma válvula que controla a pressão da água dentro do sistema, conforme a água vai esquentando. Se ultrapassar a temperatura pré estabelecida pelo fabricante do carro, esta válvula ira se abrir jogando a água para fora, evitando danos ao motor e ao sistema de refrigeração. É o que normalmente chamamos, de o motor ferveu.
A temperatura normal de trabalho e em torno de 90 graus, mas isso varia de um carro para outro, dependendo do tipo de motor e combustível utilizado.
Ventilador ou ventoinha do radiador.
É responsável e resfriar o radiador e conseqüentemente a água dentro dele, quando o carro esta abaixo de 60 Kms p/ hora.
Existem dois tipos, as que são acionadas eletricamente e as que são acionadas pelo motor.
As que são acionadas pelo motor, são fixas em uma polia e movimentadas por uma correia presa ao virabrequim do motor, estas são utilizadas somente em carros que o motor é longitudinal, ou seja as polias para frente, e essas ventoinhas ficam girando constantemente junto com o motor.
Essas ventoinhas são utilizadas somente em carros antigos.
As que são acionadas eletricamente ficam presa ao radiador, na parte de dentro do motor ou na frente do radiador atrás da grade.
Ela pucha o ar de fora para dentro do motor, quando este ar que esta mais frio passa pelas aletas do radiador resfria o mesmo.
Os carros com ar condicionado tem duas ventoinhas, por causa do radiador do ar condicionado, que precisa ser resfriado também e fica junto com o radiador.
A ventoinha e acionada automaticamente quando a água atinge uma temperatura pré determinada.
Para que isso ocorra existe um sensor/chave, que fica colocado no radiador em contato com a água, quando ele detecta que a temperatura ultrapassa a temperatura que foi pré configurada para ele, fecha-se uma chave interna que alimenta a ventoinha, e ela liga, ficando assim até baixar a temperatura, quando isso ocorre o sensor/chave desliga a energia, e a ventoinha para.
