Sistema de refrigeração do motor do carro: dispositivo e princípio de funcionamento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:19

O sistema de refrigeração do motor do carro é projetado para proteger a unidade de trabalho do superaquecimento e, assim, controlar o desempenho de todo o bloco do motor. A refrigeração é a função mais importante no funcionamento de um motor de combustão interna.

As consequências de um mau funcionamento no resfriamento do motor de combustão interna podem ser fatais para a própria unidade, até a falha completa do bloco de cilindros. Os nós danificados não podem mais estar sujeitos a trabalhos de restauração, sua manutenção será igual a zero. É necessário tratar a operação com todo o cuidado e responsabilidade e realizar lavagens periódicas do sistema de arrefecimento do motor.

Ao controlar o sistema de refrigeração, o dono do carro cuida diretamente da "saúde do coração" do seu "cavalo" de ferro.

Alocação do sistema de refrigeração

A temperatura no bloco de cilindros quando a unidade está funcionando pode subir para 1900 ℃. Deste volume de calor, apenas uma parte é útil e é usada nos modos de operação necessários. O resto é retirado pelo sistema de refrigeração.compartimento do motor. Aumentar o regime de temperatura acima da norma está repleto de consequências negativas que levam à queima de lubrificantes, violação de folgas técnicas entre certas peças, especialmente no grupo do pistão, o que levará a uma diminuição de sua vida útil. O superaquecimento do motor, como resultado de um mau funcionamento do sistema de arrefecimento do motor, é um dos motivos da detonação da mistura combustível fornecida à câmara de combustão.

O super-resfriamento do motor também é indesejável. Em uma unidade "fria", há perda de potência, a densidade do óleo aumenta, o que aumenta o atrito dos componentes não lubrificados. A mistura combustível de trabalho condensa parcialmente, privando assim as paredes do cilindro de lubrificação. No entanto, a superfície da parede do cilindro sofre um processo de corrosão devido à formação de depósitos de enxofre.

O sistema de arrefecimento do motor é projetado para estabilizar as condições térmicas necessárias para o funcionamento normal do motor do veículo.

Tipos de sistema de refrigeração

O sistema de arrefecimento do motor é classificado de acordo com o método de dissipação de calor:

• resfriamento com líquidos do tipo fechado;
• tipo aberto refrigerado a ar;
• sistema de dissipação de calor combinado (híbrido).

Atualmente, o resfriamento a ar em carros é extremamente raro. O líquido pode ser do tipo aberto. Em tais sistemas, o calor é removido através da tubulação de vapor para o ambiente. O sistema fechado é isolado do exterioratmosfera. Portanto, a pressão no sistema de refrigeração desse tipo de motor é muito maior. Em alta pressão, o limite de ebulição do elemento de resfriamento aumenta. A temperatura do refrigerante em um sistema fechado pode chegar a 120℃.

Resfriamento a ar

Resfriamento de ar forçado natural é a maneira mais simples de remover o calor. Motores com esse tipo de resfriamento emitem calor para o ambiente por meio de aletas do radiador localizadas na superfície da unidade. Tal sistema tem uma enorme f alta de funcionalidade. O fato é que este método depende diretamente do pequeno calor específico do ar. Além disso, há problemas com a uniformidade de remoção de calor do motor.

Tais nuances impedem a instalação de uma unidade eficiente e compacta ao mesmo tempo. No sistema de arrefecimento do motor, o ar é fornecido de forma desigual a todas as peças e, portanto, a possibilidade de superaquecimento local deve ser evitada. Seguindo as características do projeto, as aletas de resfriamento são montadas nos locais do motor onde as massas de ar são menos ativas, devido às propriedades aerodinâmicas. As partes do motor que são mais suscetíveis ao calor são colocadas em direção às massas de ar, enquanto as seções "mais frias" são colocadas na parte traseira.

Resfriamento a ar forçado

Motores com este tipo de dissipação de calor são equipados com ventilador e aletas de refrigeração. Esse conjunto de unidades estruturais permite forçar artificialmente o ar no sistema de refrigeração do motor paraaletas de resfriamento. Uma caixa protetora é instalada acima do ventilador e das aletas, que participa da direção das massas de ar para resfriamento e impede a entrada de calor do lado de fora.

Os aspectos positivos deste tipo de refrigeração são a simplicidade das características de design, o baixo peso, a ausência de unidades de alimentação e circulação de refrigerante. As desvantagens são o alto nível de ruído do sistema e o volume do dispositivo. Além disso, no resfriamento de ar forçado, o problema de superaquecimento local da unidade e fluxo de ar difuso não foi resolvido, apesar das carcaças instaladas.

Este tipo de alerta de superaquecimento do motor foi usado ativamente até os anos 70. A operação do sistema de arrefecimento do motor do tipo ar forçado tem sido popular em veículos pequenos.

Resfriar com líquidos

O sistema de refrigeração líquida é de longe o mais popular e difundido. O processo de remoção de calor ocorre com a ajuda de um refrigerante líquido que circula pelos principais elementos do motor através de linhas fechadas especiais. O sistema híbrido combina elementos de refrigeração a ar ao mesmo tempo que líquido. O líquido é resfriado em um radiador com aletas e um ventilador com carcaça. Além disso, esse radiador é resfriado por massas de ar fornecidas quando o veículo está em movimento.

O sistema de refrigeração líquida do motor produz um nível mínimo de ruído durante a operação. Este tipo coleta calor em todos os lugares e o remove do motor com altaeficiência.

De acordo com o método de movimentação do refrigerante líquido, os sistemas são classificados:

• circulação forçada - a movimentação do fluido ocorre com o auxílio de uma bomba que faz parte do motor e do próprio sistema de refrigeração;
• circulação por termossifão - o movimento é realizado devido à diferença de densidade do refrigerante aquecido e resfriado;
• método combinado - a circulação do fluido atua simultaneamente nas duas primeiras formas.

Dispositivo do sistema de arrefecimento do motor

O projeto de refrigeração líquida tem a mesma estrutura e elementos para motores a gasolina e diesel. O sistema consiste em:

• bloco radiador;
• refrigerador de óleo;
• ventilador, cobertura instalada;
• bombas (bomba com força centrífuga);
• tanque para expansão de fluido aquecido e controle de nível;
• Termostato de circulação de refrigerante.

Ao lavar o sistema de arrefecimento do motor, todos esses nós (exceto o ventilador) são afetados para um trabalho mais eficiente.

O refrigerante circula pelas linhas dentro do bloco. A totalidade de tais passagens é chamada de "jaqueta de resfriamento". Abrange as áreas mais propensas ao calor do motor. O refrigerante, movendo-se ao longo dele, absorve o calor e o transporta para o bloco do radiador. Esfriando, ele repete o círculo.

Operação do sistema

Um dos principais elementos no dispositivo do sistema de refrigeraçãomotor é considerado um radiador. Sua tarefa é resfriar o refrigerante. Consiste em uma caixa de radiador, dentro da qual são colocados tubos para o movimento do fluido. O refrigerante entra no radiador pelo tubo inferior e sai pelo tubo superior, que é montado no tanque superior. No topo do tanque há um gargalo, fechado com uma tampa com uma válvula especial. Quando a pressão no sistema de arrefecimento do motor aumenta, a válvula abre um pouco e o líquido entra no tanque de expansão, fixado separadamente no compartimento do motor.

Também no radiador está um sensor de temperatura que sinaliza ao motorista sobre o aquecimento máximo do líquido através de um dispositivo instalado na cabine no painel de informações. Na maioria dos casos, um ventilador (às vezes dois) com uma caixa é anexado ao radiador. O ventilador é ativado automaticamente quando a temperatura crítica do refrigerante é atingida, ou funciona forçosamente a partir do acionamento com uma bomba.

A bomba garante a circulação constante do líquido refrigerante em todo o sistema. A bomba recebe energia rotacional por meio de um acionamento por correia da polia do virabrequim.

O termostato controla o círculo grande e pequeno de circulação do refrigerante. Quando o motor é ligado pela primeira vez, o termostato circula o fluido em um pequeno círculo para que a unidade do motor aqueça até a temperatura de operação mais rapidamente. Depois disso, o termostato abre um grande círculo do sistema de arrefecimento do motor.

Anticongelante ou água

Água ou anticongelante é usado como refrigerante. Os proprietários de automóveis modernos tornaram-se cada vez maisaplicar este último. A água congela em temperaturas abaixo de zero e é um catalisador em processos de corrosão, o que afeta negativamente o sistema. A única vantagem é sua alta dissipação de calor e, talvez, disponibilidade.

O anticongelante não congela a frio, previne a corrosão, evita depósitos de enxofre no sistema de arrefecimento do motor. Mas tem uma menor transferência de calor, o que afeta negativamente a estação quente.

Falhas

As consequências de uma falha de refrigeração são o superaquecimento ou hipotermia do motor. O superaquecimento pode ser causado por fluido insuficiente no sistema, bomba instável ou operação do ventilador. Além disso, o termostato está com defeito quando deveria abrir um grande círculo de resfriamento.

Falhas no sistema de arrefecimento do motor podem ser causadas por contaminação severa do radiador, escória das linhas, mau desempenho da tampa do radiador, tanque de expansão ou anticongelante de baixa qualidade.