Sistema de arrefecimento

Homem refrigera um automóvel num dia quente em Berlim (1935).

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 eletrônico do motor qualquer mudança na sua temperatura é alterado a quantidade de combustível injetado 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

ALberto mané

• Líquido de arrefecimento: Composto de uma mistura de água e aditivos anti-oxidantes (coolant). Sua função é efetuar 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.

Sistema de arrefecimento a ar.

• 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 acionamento termo-mecânico e em alguns automóveis já estão sendo fabricados com válvula termostática elétrica controlada pela central de injeção eletrônica. 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 elétrico com uma hélice) e em caminhões é utilizado o mesmo sistema antigo com uma embreagem (denominada Visgo) entre a hélice e a bomba de acionamento termo-mecanico ou eletrico 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 injeção eletrônica 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 acionamento 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 diretamente 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 direcionado 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 direcionado 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 eletro-ventilador, o líquido de arrefecimento ao chegar no radiador acionando o termo-interruptor ativando a ventilação forçada e desativando 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.