Entendendo o sistema de resfriamento em motores de combustão interna

Como os motores de combustão interna criam calor de temperatura extremamente alta, o sistema de resfriamento é empregado. A circulação do resfriamento determinará por quanto tempo o motor e seu componente funcionarão. Nos motores de automóveis, o processo de resfriamento é por água ou ar, mas ambos os processos têm sua eficácia. Embora o óleo lubrificante também ajude a resfriar as peças do motor até certo ponto.

Muito mudou ao longo dos anos nos automóveis, mas não há muita mudança no sistema de arrefecimento do motor. Bem, os projetos modernos são mais confiáveis ​​e eficientes fazendo a circulação pelo motor. O design é tão eficiente que mantém o motor a uma temperatura constante. Mesmo que a temperatura externa esteja quente a cerca de 110 graus Fahrenheit ou 10 abaixo de 0, o resfriamento ainda permanece constante. A economia de combustível pode sofrer e as emissões aumentarão.

Hoje veremos a definição, funções, componentes, diagrama, tipos, princípio de funcionamento, bem como manutenção e reparo de um sistema de refrigeração em motores de combustão interna.

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O que é o Sistema de Arrefecimento do Motor ?

O sistema de arrefecimento é um conjunto de componentes que permite o fluxo de líquido de arrefecimento para as passagens no bloco e cabeçote do motor de modo a absorver o calor da combustão. O fluido aquecido retornará então ao radiador através de uma mangueira de borracha, para resfriamento. À medida que o fluido aquecido (água quente) flui para o radiador através dos tubos finos, ele é resfriado por uma corrente de ar.

Motores modernos de combustão interna resfriados com água e ar, mas alguns motores usam ar ou líquido para remover o calor residual do motor. Motores para fins especiais ou pequenos são resfriados usando ar da atmosfera, o que torna o sistema leve e relativamente menos complexo. Enquanto em alguns motores, o calor é transferido de um circuito fechado de água para o radiador, onde o resfriamento é alcançado.

A água tem uma capacidade maior e pode mover rapidamente o calor do motor do que o ar. Os componentes do sistema de refrigeração a água adicionam peso, complexidade e custo ao motor. O sistema é bom para motores de maior potência que produzem mais calor residual, mas podem mover mais peso.

Funções do sistema de refrigeração do motor

Abaixo estão as funções de um sistema de refrigeração em motores de combustão interna:

A essência do sistema de refrigeração em motores IC é porque a temperatura dos gases de combustão (gás de combustão) no cilindro do motor é de até 1500 a 2000 graus centígrados. Isso está acima do ponto de fusão do material da cabeça do cilindro e do corpo do motor. portanto, se o calor não for dissipado, ocorrerão sérios problemas e falhas no material do cilindro.

Outra função do sistema de refrigeração do motor do automóvel é reduzir a temperatura do óleo lubrificante que lubrifica e resfria as partes móveis. Temperatura muito alta faz com que o filme para o óleo lubrificante se oxide, o que produz depósito de carbono na superfície. Isso geralmente resulta em travamento do pistão.

Porque muita remoção de calor diminui a eficiência térmica do motor. O sistema foi projetado para remover pelo menos 30% do calor gerado na câmara de combustão.

Um sistema de refrigeração funcional deve ser capaz de remover o calor rapidamente quando o motor está quente. Os motores estão frios durante a partida, não é necessário muito resfriamento para que as peças de trabalho possam atingir sua temperatura de trabalho em pouco tempo.

Temperaturas mais altas diminuem a eficiência volumétrica do motor. E devido ao superaquecimento, diferenças de temperatura maiores resultarão em distorção dos componentes do motor devido às tensões térmicas configuradas. Para isso, é necessário um sistema de refrigeração funcional para manter a variação de temperatura normal.

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Componentes do Sistema de Arrefecimento do Motor

Abaixo estão os componentes do sistema de refrigeração em um motor de combustão interna e suas funções:

Radiador:

Esta peça de refrigeração do motor é composta por tubos e tiras de alumínio que ziguezagueiam entre os tubos. Fluido de alta temperatura flui dentro do radiador através de uma mangueira. Este fluido aquecido é então transferido do tubo para a corrente de ar, que é então soprada para a atmosfera.

Ventilador de resfriamento:

A ventoinha de resfriamento está localizada um pouco depois do radiador, que está mais próximo do motor. a peça foi projetada para proteger os dedos e direcionar o fluxo de ar. Ele sopra ar para o radiador para resfriar o fluido quente enquanto o motor está funcionando, de modo que o ventilador ajuda a resfriar a temperatura do radiador.

Um moderno ventilador elétrico é controlado pelo computador do veículo. Existe um sensor de temperatura que monitora a temperatura do motor e envia as informações para a ECU.

Tampa de pressão e tanque de reserva:

Os radiadores agora são projetados com tampa de pressão para que o fluido refrigerante pressurizado flua à medida que se expande. Assim, a função da tampa pressurizadora é manter a pressão no sistema de refrigeração até certo ponto. Esta tampa apresentava uma válvula de mola, calibrada para as libras corretas por polegada quadrada (psi). se a pressão estiver acima dos pontos de pressão definidos, ele abre e uma pequena quantidade de refrigerante é sangrada.

O tanque de reserva é um reservatório que coleta o refrigerante sangrado da tampa pressurizada. O tanque geralmente é feito de plástico e pode indicar a temperatura do líquido de arrefecimento.

Bomba de água:

Bomba de água outro componente importante de um sistema de refrigeração do motor. Ele é montado na frente do motor e continua circulando o líquido de arrefecimento enquanto o motor estiver funcionando. A peça é feita de ferro fundido ou alumínio fundido e uma pá do rotor que bombeia o refrigerante.

Termostato:

Um termostato é simplesmente uma válvula que detecta ou mede a temperatura do líquido de arrefecimento do motor. Se o refrigerante não estiver quente o suficiente, o termostato permanece próximo, mas assim que a temperatura do refrigerante atinge uma temperatura específica, ele se abre e permite que o refrigerante flua pelo radiador.

Núcleo do aquecedor:

O refrigerante quente serve muito melhor para o interior do carro quando necessário. Para conseguir isso, o sistema de refrigeração é projetado com um núcleo de aquecimento que se parece muito com o radiador. O componente é conectado usando um par de mangueiras de borracha para coletar e retornar o líquido de arrefecimento da bomba de água para a parte superior do motor. Há um ventilador que sopra o núcleo do aquecedor, que fornece calor do líquido de arrefecimento quente para o interior do carro.

Mangueiras:

A circulação completa do líquido de arrefecimento do radiador para uma parte interna do motor de volta ao radiador e alguns componentes associados é conseguida por mangueiras. Mas as mangueiras principais são conhecidas como mangueiras superiores e inferiores do radiador. Eles são maiores e mais largos em comparação com os outros.

Ignorar Sistema:

Este componente funciona quando o líquido de arrefecimento do motor está quente o suficiente para abrir o termostato. Assim, permite que o líquido de arrefecimento contorne o radiador e retorne diretamente ao motor para que a temperatura do líquido de arrefecimento possa ser equilibrada. muitas vezes estão disponíveis mangueiras de borracha, mas alguns fabricantes usam um tubo de aço fixo.

Juntas do cabeçote e juntas do coletor de admissão:

Este componente também ajuda o sistema de arrefecimento do motor, pois aperta com segurança as superfícies de contato da câmara de combustão. Evita o vazamento de líquido de arrefecimento e óleo para fora do motor ou para a câmara de combustão. Mesmo quando as superfícies de contato são usinadas com precisão e apertadas, o refrigerante ainda pode fluir através delas. É por isso que as juntas são empregadas.

Plugões de congelamento:

Esta é uma peça do motor que é fabricada com areia especial junto com metal fundido. Ele se molda ao formato das passagens do líquido de arrefecimento no bloco do motor. O refrigerante flui através da peça e é por isso que ele deve se encaixar no orifício, caso contrário, o refrigerante será derramado.

A maioria dos componentes do sistema de refrigeração foi totalmente discutida em um novo post. Você deve verificá-los para ter uma compreensão clara deles.

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O diagrama completo de um sistema de refrigeração em um motor de combustão interna ine:

Tipos de sistema de refrigeração do motor

Existem dois tipos de sistema de refrigeração em motores de combustão interna:

Sistema de resfriamento de ar:

Nos tipos de ar de um sistema de arrefecimento, o calor que refletiu as partes externas do motor é irradiado e soprado pelo fluxo de ar. Essa corrente de ar é obtida da atmosfera que efetivamente direciona para os componentes do motor pelas aletas. As aletas são feitas de sulcos metálicos, o tamanho determina a quantidade de calor que será soprada sempre durante o processo.

O sistema de refrigeração a ar depende da área total das superfícies das aletas, da velocidade do ar de refrigeração e da temperatura das aletas e do ar de refrigeração. O sistema de refrigeração é adequado para tratores de menor potência, scooters, motocicletas, aeronaves pequenas e motores de automóveis pequenos. Alguns pequenos motores industriais também são projetados para usar sistema de refrigeração a ar.

Vantagens do sistema de resfriamento a ar:

Abaixo estão os benefícios dos motores com sistema de refrigeração a ar:

• O sistema é mais barato de fabricar.
• É mais leve porque o design não inclui jaquetas de água, radiador, bomba de circulação e a própria água.
• Menos necessidade de manutenção.
• O risco de danos causados ​​pelo gelo, como rachaduras nas camisas dos cilindros ou no tubo de água do radiador, não ocorrerá.
• Motores refrigerados a ar são menos complexos

Sistema de resfriamento de água:

Até agora, discutimos muito os tipos de água do sistema de refrigeração porque são comuns em motores de automóveis. Bem, eles servem a dois propósitos no funcionamento de um motor, que incluem eliminar o excesso de calor, evitando o superaquecimento. Além disso, mantém o motor em temperatura de trabalho eficiente e econômica.

O sistema de refrigeração a água é de quatro tipos diferentes, que incluem:

• Sistema Direto ou Sem Retorno
• Sistema Termo-Sifão
• Sistema de tremonha
• Bomba/Sistema de Circulação Forçada

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Princípio de funcionamento

Assim como mencionado anteriormente, o sistema de refrigeração automotivo é de dois tipos. Nesta explicação, abordaremos o funcionamento do sistema de refrigeração a água. O sistema é composto por passagens dentro do bloco e cabeçotes do motor e uma bomba d'água que circula o líquido de arrefecimento. Também é composto por um termostato que controla a temperatura do líquido refrigerante e uma tampa do radiador para controlar a pressão do sistema. O refrigerante flui para todos esses pontos com o auxílio de mangueiras interligadas.

O sistema de refrigeração a água funciona transferindo o líquido refrigerante através de passagens no bloco do motor e nos cabeçotes. O refrigerante flui do radiador para absorver a produção excessiva de calor durante o processo de combustão. Depois que o refrigerante recebe o calor, ele é transferido para o radiador através de uma mangueira de borracha. Assim que o refrigerante quente entra no radiador, o resfriamento começa. O resfriamento é obtido pelo fluxo de ar que entra no compartimento do motor pela parte frontal do veículo.

Após o resfriamento do líquido de arrefecimento, ele retorna ao motor para realizar o mesmo processo. A bomba de água ajuda a circulação do refrigerante a entrar nas passagens ocultas. Existe o termostato localizado entre o motor e o radiador para garantir que o líquido de arrefecimento seja aquecido a uma determinada temperatura predefinida antes de entrar no radiador. O termostato permanece próximo, se detectar refrigerante resfriado, então, em vez de interromper o processo de circulação, ele ignora o radiador e retorna ao motor.

O sistema de resfriamento é projetado com uma válvula de pressurização para evitar que o refrigerante ferva. Como sob pressão, a ebulição do refrigerante aumentará, a tampa do radiador é projetada para aliviar a pressão caso ultrapasse um determinado ponto. Ou então, muita pressão destruirá os componentes do sistema, como mangueiras e outras peças.

Assista ao vídeo do sistema de resfriamento a água:

Manutenção do Sistema de Arrefecimento

Como o sistema de refrigeração é muito importante em um motor, a manutenção deve ser assegurada para salvar a vida útil do motor, bem como do sistema de refrigeração. A manutenção mais comum que pode ser realizada é lavar e reabastecer o líquido de arrefecimento do motor periodicamente. Ao fazê-lo, existem vários aditivos no anticongelante que ajudam a prevenir a corrosão no sistema de refrigeração.

Como os fabricantes sempre indicam, o uso de refrigerante comum causará corrosão que tende a aumentar quando vários tipos de metal interagem entre si. Isso causará uma escala que eventualmente se desenvolverá e começará a entupir os tubos finos e planos no núcleo do aquecedor e no radiador. O motor acabará superaquecendo quando isso acontecer.

O anticongelante é muito importante, pois os usuários do veículo devem observar suas funções em seu sistema de refrigeração. Uma vez que aumentará a vida útil do motor e também economizará algum dinheiro. A formulação anticongelante pode servir por cinco anos ou 150.000 milhas antes da substituição. Geralmente é de cor avermelhada e esverdeada.

Como o sistema de refrigeração de lavagem reversa exigia equipamentos profissionais e especiais, certifique-se de que a operação seja realizada na oficina mecânica correta. Durante o processo de manutenção, alguns pequenos componentes importantes como termostato, tampa de pressão do radiador, bomba d'água, etc. devem ser testados, se estiverem fracos, certifique-se de trocá-los.

Um teste de pressão deve ser realizado para identificar quaisquer vazamentos externos nas peças do sistema de arrefecimento. Peças como o radiador, passagem do líquido refrigerante, mangueiras do aquecedor e núcleo do aquecedor. O ventilador do motor também deve estar em bom funcionamento.

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Em conclusão, nos aprofundamos para ver qual é o sistema de refrigeração nos motores de combustão interna, que explicamos ser a circulação do refrigerante no sistema do motor para absorver o calor. também vimos as funções do sistema de refrigeração em várias áreas e seus componentes. sistema de refrigeração a ar e água foram examinados como os dois tipos disponíveis no motor do automóvel. finalmente, o trabalho e a manutenção foram tratados.

Espero que o conhecimento seja alcançado se sim, por gentileza, comente e recomende este site a outros estudantes técnicos. Obrigado!