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Manual de arrefecimento mte-thomson

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SISTEMA DEARREFECIMENTO

TECNOLOGIA E PRECISÃO EM CONTROLE DE TEMPERATURA

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INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 03VISÃO GERAL ............................................................................................................. 05

A Importância do Controle de Temperatura do Motor ............................................... 06Motores Arrefecidos a Ar ........................................................................................... 06Motores Arrefecidos a Água ...................................................................................... 06Reação da Água Sob Pressão .................................................................................. 06Condutividade Elétrica da Água ................................................................................ 06O que é uma Solução................................................................................................ 07O �Ph� de uma Solução ............................................................................................. 07Verificação do pH de uma Solução ........................................................................... 07Reação de uma Solução com Ph Não Neutro .......................................................... 08Os Aditivos na Água do Sistema ............................................................................... 08Quantidade de Aditivo Misturado À Água .................................................................. 08Densidade da Solução .............................................................................................. 09Como Usar o Densímetro .......................................................................................... 09Características Ideais de um Líquido de arrefecimento ............................................ 10

FUNCIONAMENTO DO SISTEMA ............................................................................... 11Identificação dos Componentes Básicos ...................................................................11Como Funciona o Sistema .........................................................................................11Válvula Termostática ..................................................................................................11Tipos de Válvulas Termostáticas ............................................................................... 13Radiador .................................................................................................................... 13Interruptor Térmico Lâmpada - Alarme...................................................................... 13Bomba D�Água .......................................................................................................... 14Interruptor Térmico do Ventilador .............................................................................. 14Tipos de Interruptores Térmicos do Ventilador .......................................................... 15Funcionamento .......................................................................................................... 15Sensor de Temperatura ............................................................................................. 15Sensor - Interruptor Duplex ....................................................................................... 16Reservatório de Expansão ........................................................................................ 16Tampa do Reservatório de Expansão ....................................................................... 17

MANUTENÇÃO DO SISTEMA ..................................................................................... 18Por Que Fazer Manutenção no Sistema ................................................................... 18Teste de Vazamento do Sistema ............................................................................... 18Teste da Válvula Termostática ................................................................................... 18Teste do Interruptor Térmico do Radiador ................................................................. 19Instruções para Instalação ........................................................................................ 20Teste do Sensor de Temperatura do Painel de Instrumentos ................................... 21Teste do Sensor de Temperatura do Sistema de Injeção/Ignição - Plug Eletrônico ....... 23Teste da Tampa do Reservatório de Expansão ......................................................... 24Teste da Intensidade de Condutividade Elétrica do Líquido ..................................... 24Limpeza do Sistema e Substituição do Líquido ........................................................ 24Abastecimento e Sangria do Sistema ....................................................................... 25Mangueiras, Conexões e Braçadeiras ...................................................................... 25

DIAGNÓSTICO DE FALHAS DO SISTEMA ................................................................ 26TABELA DE CAPACIDADES DOS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO .................... 29DIAGRAMAS ELÉTRICOS .......................................................................................... 35BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 54POSTOS AUTORIZADOS ............................................................................................ 55

ÍNDICE

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A engenharia dos motores de combustão interna, desenvolvidos a partir do fim doséculo 19, tem evoluído enormemente, criando máquinas cada vez mais complexas, commódulos de gerenciamento eletrônico que controlam todos os sistemas do motor, inclusiveo de arrefecimento, para manter a temperatura ideal de funcionamento, maximizando aeconomia de combustível, o aproveitamento da energia gerada pelo motor e procurandoreduzir ao máximo a emissão de poluentes para o ar.

As diferentes variações de climas, altitudes, locais e condições das aplicações(automóveis, caminhões, ônibus, tratores agrícolas e máquinas para terraplanagem,barcos, unidades geradoras de energia, etc.) onde os motores têm que funcionar, causamsensíveis alterações em seu desempenho, exigindo regulagens, materiais e combustíveiscada vez mais específicos para o alcance das normas de qualidade estabelecidas emnível mundial. A globalização, com a importação e exportação de componentes, sistemase produtos completos de lado a lado do mundo, também contribuem significativamentepara o aumento desta complexidade técnica.

Um dos sistemas de motores mais afetados pelas variações de clima, altitudes, cargase horas de funcionamento, é o sistema de arrefecimento, pois a manutenção da temperaturanos níveis adequados a cada tipo de operação não é tarefa das mais fáceis.

O motor desenvolve até 2.760ºC de calor dentro da câmara de combustão. Calorsuficiente para fundir o motor completo em menos de trinta minutos! Aproximadamente 1/3da energia do combustível é convertida em potência utilizável para impulsionar o veículo,1/3 é dissipada através do sistema de arrefecimento e o 1/3 remanescente é jogado forapelo sistema de escapamento. Os projetos de motores atuais são mais leves e altamentepotentes, com melhor controle de emissões, mas colocam uma responsabilidade cadavez maior na eficiência dos sistemas de arrefecimento pressurizados e em sua corretamanutenção.

Este trabalho foi desenvolvido com a intenção de familiarizá-lo com os materiais,componentes, finalidade e importância do sistema de arrefecimento no funcionamento edesempenho dos motores de combustão interna. Ao conhecer os sistemas de arrefecimentoatuais, você estará mais preparado para evitar as caras conseqüências, geralmentecausadas pela negligência de cuidados simples.

ATENÇÃO: Devido à grande variedade de marcas, modelos, tipos e capacidadesdos veículos e motores atuais, as configurações dos sistemas de arrefecimentotambém possuem variações. Por isso, enfatizamos a necessidade de consultaaos manuais dos fabricantes de veículos, de sistemas de arrefecimento, demotores, de componentes químicos para aditivos e limpeza, etc., para a corretamanutenção preventiva, diagnóstico e solução de problemas.

INTRODUÇÃO

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Um dos pontos mais delicados dos mo-tores atuais é a manutenção do funciona-mento a uma temperatura ideal, pelo maiortempo possível, independentemente dasexigências a que esteja sendo submetido.Esse é o trabalho executado pelo sistemade arrefecimento.

Antigamente, a preocupação era mantera temperatura do motor tão próximo datemperatura ambiente quanto fosse possí-vel, pois se acreditava que a elevação datemperatura era prejudicial ao funciona-mento. A esse processo dava-se o nomede �sistema de refrigeração�, pois sua fun-ção era simplesmente baixar a temperatura.As evoluções tecnológicas levaram o motora funcionar melhor, mantendo uma tempe-ratura mais elevada e constante, para queas dilatações dos diversos materiais aconte-çam conforme os cálculos da engenharia.A evolução dos sistemas alterou a funçãobásica de baixar a temperatura para:

�Fazer o motor aquecer-se o maisrapidamente possível, para atingir atemperatura ideal de funcionamento,manter essa temperatura e distribuí-lapor todo o motor. Assim, o sistemapassou a ser chamado de Sistema dearrefecimento�.

O motor é uma máquina que transformaenergia em movimento...mas o que é�ENERGIA�?

ENERGIA é tudo aquilo que pode sertransformado em trabalho e pode ter váriasformas. Por exemplo:

• Energia Mecânica: Todas as formas deenergia relacionadas ao movimentodos corpos, com a capacidade de colo-cá-los em movimento ou deformá-los,através de uma das seguintes formas:− Energia potencial gravitacional− Energia potencial elástica (mola

comprimida)

VISÃO GERAL

− Energia cinética (queda d�água,automóvel em movimento)

• Energia Térmica (raios solares, com-bustão);

• Energia Elétrica (corrente elétrica);• Energia Química (reação de um ácido);• Energia Acústica (som, música);• Energia Luminosa (sol, lâmpada elé-

trica);• Energia Radiante (radioatividade);A energia pode ser transferida de uma

forma para outra. Teoricamente, essa trans-ferência é integral, ou seja, a energia �obtida�é exatamente igual à energia �aplicada�. Osmotores transferem a energia gerada pelacombustão em energia mecânica, emmovimento circular, com torque.

E o que vem a ser �TORQUE�?TORQUE é a capacidade do motor, de

gerar movimento com FORÇA DE TORÇÃO.Assim, o funcionamento de um motor re-

sulta em: 25 a 35%, aproximadamente, ener-gia transferida para as rodas, para impulsio-nar o veículo, 65 a 75%, energia aproveitadapelo próprio motor para vencer os atritos daspeças móveis internas, sendo que a maiorparte transforma-se em CALOR, que tam-bém é uma forma de energia, que os siste-mas atuais aproveitam.

Além do calor provocado pelos atritosinternos, a queima dos combustíveis atingetemperaturas em torno de 2000ºC.

Lembre-se que:• A água ferve a 100 ºC;• O alumínio do cabeçote funde-se a

660ºC;• O ferro fundido do bloco a 1500ºC...

considere a importância do sistema dearrefecimento...

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tata-se que a temperatura sofre variações,dependendo da distância que se encontrado radiador. Conseqüentemente, o motorfunciona com pontos internos de tempera-tura superiores a 100ºC, sem a formaçãode bolhas de vapor, que causariam a sepa-ração da água mais fria, da água fervente.Onde existem bolhas de vapor, a água nãopode entrar, pois o vapor isola esses pontos.

Assim, dentro do motor, há água fervendona parte mais afastada do radiador, e águamais fria na parte mais próxima da circulaçãoda bomba d�água. A engenharia de motoresdedica-se a estudar primariamente a forma-ção de bolhas de vapor dentro das galeriasde arrefecimento do motor e as diferençasinternas de temperatura e, secundariamente,a temperatura do líquido de arrefecimento.

Condutividade Elétrica da ÁguaEntre as propriedades da água, uma de-

las é a de possuir a capacidade de conduzireletricidade. Esta propriedade pode sermaior ou menor, dependendo dos tipos equantidades de minerais, naturalmente con-tidos na água. (Não se encontra, na nature-za, água completamente pura).

Quando a água, que possui uma deter-minada capacidade de conduzir eletricidade,é misturada a outros elementos químicos,essa capacidade pode ser modificada paramais ou para menos, dependendo da reaçãoou da associação dos elementos que pas-sam a fazer parte dessa nova mistura.

No motor, onde existe tensão elétrica decorrente contínua circulando normalmente,a mistura pode se tornar condutora, criandoum campo magnético elevado e interferindonos componentes eletrônicos do motor. Essacapacidade de condução mais elevada deeletricidade pode ocorrer logo após o funcio-namento do motor ou depois de algum tem-po, em razão das diferentes temperaturas

A Importância do Controle daTemperatura no Motor

O motor precisa manter uma tempera-tura constante e ideal, mesmo quando sub-metido a grandes esforços. É composto porpeças de materiais diferentes, com coefi-cientes de dilatação diferentes e que fun-cionam em atrito constante. Este atrito, emconjunto com a queima do combustível, ge-ra muito calor, o que causa dilatação e, por-tanto, menores folgas, calculadas para quea funcionalidade não seja prejudicada.

Motores Arrefecidos a ArSão os motores com menos peças mó-

veis, que produzem menos atritos e portanto,menos calor. Como exemplo, os motores demotocicletas, do fusca e da kombi e motoresestacionários, possuindo aletas nos cabeço-tes, para dissipar o calor.

Motores Arrefecidos a ÁguaA grande maioria dos motores de veícu-

los é arrefecida a água, que circula dentrodos sistemas de arrefecimento. A água éformada basicamente por oxigênio e hidro-gênio, mas contém outros elementos, demenor importância.

Reação da Água Sob PressãoNa pressão atmosférica, a água congela-

se a 0º e ferve a 100ºC (ao nível do mar, ou se-ja, altitude zero). Se for mantida a uma pressãomaior, o ponto de ebulição (temperatura de fer-vura da água) também aumentará. Por exem-plo, a uma pressão de 3,5 libras/pol2, 1/4 atm(pressão relativa), que geralmente é utilizadapelos motores, o ponto de ebulição da águapassa a ser de aproximadamente 106ºC.

Considerando-se as dimensões, as pres-sões, a velocidade de circulação e a exten-são das galerias internas de um motor, cons-

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e pressões existentes no interior do motor.Com estas diferenças, os materiais damistura passam por uma reação químicae alteram suas composições, podendocombinar-se ou repelir os outros compo-nentes, causando alterações em seu com-portamento e na capacidade de conduçãode eletricidade.

Essas alterações geram problemas defuncionamento irregular nos motores dosveículos equipados, por exemplo, cominjeção eletrônica, causando oscilações,marcha lenta irregular, falhas nas acelera-ções, etc. Mesmo que se faça um exameminucioso, dificilmente estes problemassão detectados, gerando custos, aborreci-mentos e perda de tempo.

O Que é uma Solução?É uma mistura homogênea de duas ou

mais substâncias, em quantidade que po-dem variar conforme o limite de solubilidade.A substância presente em maior quantidadena solução é chamada de solvente, e commenor quantidade, de soluto.

O �pH� de uma SoluçãoUma solução pode ser ácida, neutra ou

alcalina. Essa propriedade chama-se �pH�,

abreviação de �Potencial Hidrogeniônico�(identificação de sua capacidade para mo-vimentar os íons de hidrogênio). O �pH�possui uma escala de 0 a 14.

Uma solução com pH 7 é consideradaneutra. Com pH menor são ácidas, aumen-tando sua intensidade à medida que seafastam de 7 e se aproximam de 0. CompH maior são alcalinas, aumentando suaalcalinidade à medida que se afastam de7 e se aproximam de 14.

Verificação do pH de uma SoluçãoO ph de uma solução pode ser verifi-

cada usando-se um medidor digital ou umafita de verificação, com capacidade de me-dição e análise de 0 a 14.

Com o medidor digital, coloque a hastedo sensor na solução e o mostrador indica-rá o valor de pH dessa solução.

Com a fita de verificação, de aproxi-madamente 5 cm, mergulhe metade nasolução e retire-a, sem balançar para tiraro excesso de líquido. A cor da parte molha-da da fita mudará. Compare esta nova corcom a tabela de padrão de cores existentena embalagem da fita.

Ao preparar a solução, ocorre uma reação química na mistura, que aumenta suatemperatura imediatamente, em 3 ou 4ºC, formando micro-bolhas de ar. Por isso,recomenda-se preparar a solução num recipiente fora do sistema do veículo,deixá-la repousar durante algumas horas e entorná-la vagarosamente dentro dosistema, para eliminar gradualmente o ar das galerias internas do motor.

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Reação de uma Solução com pHnão Neutro

Uma solução com pH não neutro con-duz eletricidade com maior intensidade,devido à combinação com o hidrogênio. Seo pH for ácido (menor que 7) a soluçãoterá mais facilidade para conduzir materiaisferrosos, e se for alcalina (maior que 7),para conduzir materiais não ferrosos. Nasduas situações, há um aumento da capa-cidade de conduzir elementos metálicos,que aumentam a capacidade de conduçãode eletricidade e ficam eletrodepositadosnas galerias internas, diminuindo a capa-cidade de fluxo e prejudicando o arrefeci-mento do motor. Os componentes do motorde onde foram retiradas as partículas metá-licas (bomba d�água, cabeçote, etc.) apre-sentam uma corrosão chamada �corrosãogalvânica�, causada pela eletrólise.

Uma solução alcalina (pH maior que7) facilita a eletro decomposição (corrosãogalvânica) de alguns componentes de alu-mínio que contenham partículas de cobreem sua composição, retirando-as e depo-sitando-as em outros componentes.

Uma solução ácida (pH menor que 7)facilita a eletro decomposição (corrosão gal-vânica) de alguns componentes de ligas quecontenham partículas de ferro, retirando-ase depositando-as em outros componentes.

Os Aditivos na Água do SistemaComo conseqüência da evolução dos

motores e dos sistemas de arrefecimento,há necessidade de uma quantidade deaditivos especiais misturados à água doradiador. Por isso, esta água passou achamar-se �Solução de Arrefecimento� ou�Líquido de Arrefecimento�.

Os aditivos geralmente são à base deetileno glicol, um produto que entra em ebu-

lição a 197ºC (sob pressão atmosférica) eque se mistura perfeitamente à água, alémde possuir qualidades antioxidantes, quemantém todo o sistema limpo, impedindoa formação de crostas que dificultam a cir-culação do líquido de arrefecimento, en-grossam as paredes dos componentes cujatemperatura precisam arrefecer e deposi-tam-se nos sensores e interruptores térmi-cos, modificando suas reações.

A água, misturada ao etileno glicol emproporções ideais, ferve a 118 ou 119ºC,reduzindo a possibilidade de formação devapor no interior das galerias do sistema,possibilitando que os componentes atuemde forma mais efetiva.

Outra função do aditivo é sua atuaçãono ponto de congelamento da água (conge-la-se a 0ºC). Quando a água se congelaseu volume aumenta, pressionando os ele-mentos internos do motor. Com aditivo ocongelamento da água ocorre a aproxima-damente � 25ºC.

Quantidade de Aditivo Misturado àÁgua

A quantidade de aditivo misturado àágua é determinada pelo fabricante dosistema de arrefecimento, mas na maioriados veículos a proporção é, em média,60% de água e 40% de aditivo. Essa de-terminação precisa ser observada, senãoo sistema de arrefecimento não funcionaráadequadamente. Assim, não basta sim-plesmente adicionar uma quantidade deaditivo que altere a cor da água. É precisoque a quantidade de aditivo seja a reco-mendada.

A melhor maneira para saber a quan-tidade de aditivo existente em uma solução,é examinando-se a DENSIDADE dessasolução.

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Densidade da SoluçãoA densidade da água é de 1000g/ml

(gramas por mililitro). Quando o aditivo émisturado à água, a densidade aumentade maneira proporcional à quantidade deaditivo e à temperatura. Logo, para verifi-car a quantidade de aditivo existente em

uma mistura, é necessário saber sua densi-dade e a temperatura. O peso específicode uma mistura varia conforme sua tempe-ratura. Na tabela abaixo, a medição inicia-se com uma proporção de 50% de água e50% de aditivo.

Tabela de Variação de Densidade

Como Usar o Densímetro

CUIDADO: Com o motor do veículodesligado e frio, retire a tampa doreservatório de expansão cuidadosa-mente (se o motor estiver aquecido, osistema estará sob pressão e poderáespirrar, causando queimaduras).

Aperte e mantenha o bulbo de sucçãodo densímetro e introduza a ponta de cap-tação na mistura, através do bocal do re-servatório de expansão. Solte o bulbo desucção, deixando o líquido entrar na prove-ta do densímetro até que o líquido e o flu-tuador parem de subir.

Para verificar a densidade de uma mistura, usa-se um equipamento chamado Densímetro.

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Verifique a letra indicada no nível delíquido do flutuador. No exemplo mostradona figura abaixo, a letra �C�.

Verifique a indicação do termômetro nalinha de nível da mistura, até alcançar amesma letra indicada no flutuador (letra �C�).

O número indicado na escala representao percentual de aditivo existente na água(no exemplo, 20%). O índice ideal é 40%de aditivo.

Características Ideais de umLíquido de Arrefecimento

Em sua maioria, os sistemas de arrefe-cimento comportam entre 5 e 8 litros de lí-quido, variando conforme o tipo de motor. Estaquantidade de líquido não é suficiente paracontrolar a temperatura do motor. Assim, sãoadicionados alguns aditivos à água, trans-formando-a em líquido de arrefecimento.

Para que uma mistura de água + aditivopossua as condições ideais de arrefecimento,deve apresentar as seguintes características:

• 60% de água destilada e desminera-lizada e 40% de aditivo ou conformeas instruções do fabricante do veículo,indicadas no Manual do Proprietário;

• pH de 7,5 a 8,5 na temperatura am-biente, e no máximo, 8 a 9 na tempe-ratura de funcionamento do motor(85 a 95ºC);

• Capacidade de conduzir eletricidade,de 0,3 Volts no máximo, em qualquertemperatura;

• O tempo máximo de utilização de umlíquido de arrefecimento no motor éde um ano ou 30.000 km.

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FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

Identificação dos Componentes Básicos

Como Funciona o SistemaO líquido de arrefecimento é bombeado

através das camisas do motor, carregando ocalor do cabeçote, pistões, câmaras de com-bustão, paredes dos cilindros, válvulas, etc.O líquido aquecido circula das camisas do mo-tor, através de uma mangueira, para o radiadoronde, auxiliado por um ventilador, esfria-se eretorna através de outra mangueira, ao motor.

O líquido de arrefecimento, portanto, cir-cula sob pressão, por todo o sistema dearrefecimento. A bomba d�água é o com-ponente encarregado de impulsionar essacirculação, acelerando a passagem do lí-quido através de um rotor.

Enquanto o motor não atinge sua tempe-ratura ideal de funcionamento, o líquido dearrefecimento circula apenas por um �pe-queno circuito�, que percorre somente asgalerias do motor. Este circuito é controladopela válvula termostática. Quando a tem-peratura é alcançada (85ºC a 95ºC), estaválvula abre-se e então o líquido de arrefe-

cimento começa a circular pelo circuitocompleto. Neste circuito, passa pelo ra-diador. Ali, o ar exterior e a corrente de argerada pelo ventilador, abaixam a tempe-ratura do líquido de arrefecimento.

Válvula TermostáticaA válvula termostática é um componente

instalado geralmente entre o motor e o ra-diador. Sua função é proporcionar um aque-cimento mais rápido do motor e depois man-ter a temperatura dentro de uma faixa idealde trabalho, controlando o fluxo de líquidode arrefecimento, do motor para o radiador.

TampaPressurizada de

Respiro

MÁXMÍN

Reservatóriode Expansão

Radiador

Interruptor Térmico doVentilador

Sentido de Circulação doLíquido de Arrefecimento

BombaD�água

Eletro-Ventilador

Válvula Termostática

Sensor deTemperatura

(Sistema de Injeção) Sensor deTemperatura do

Painel

CâmarasD�água

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Enquanto o motor está frio, o líquido circulasomente em suas galerias internas, paraaquecer-se rapidamente. Ao atingir a tempe-ratura especificada, a válvula abre-se atravésda ação da cera expansiva (aumenta seu vo-

lume em função da temperatura) permitindoque o líquido passe para o radiador, abaixan-do a temperatura e mantendo a pressão nosistema. Quando o motor esfria, a válvulafecha-se novamente.

Considerando que cada motor funcionaa uma temperatura específica, as válvulastermostáticas também são específicas. Cada

válvula possui uma temperatura calibrada,indicada por um código, onde a abertura e ofechamento já estão pré-determinados.

Motor FrioVálvula fechada

Motor QuenteVálvula aberta

Cera ExpansivaCera Expansiva

Fluxo do Líquido Fluxo do Líquido

ATENÇÃO: Veículos não devem funcionar sem a válvula termostática, prin-cipalmente os equipados com injeção eletrônica, pois o motor não alcançaráa temperatura ideal especificada. O módulo de controle eletrônico enriqueceráa mistura de ar e combustível, causando falhas, consumo excessivo de com-bustível e maior emissão de poluentes.

Este lado parao radiador

Este lado parao motor

Início de Abertura:80ºC ± 2ºC

Mínimo8 mm

Abertura Total:= 95ºC~

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Tipos de Válvulas TermostáticasAs válvulas termostáticas podem ser de

dois tipos:• Tipo com By-Pass: Possui um pe-

queno flange com mola na parte infe-rior que direciona, a uma certa tem-peratura, todo o líquido de arrefe-cimento para o radiador.

• Tipo �Refil�: Alguns veículos utilizamválvulas termostáticas em carcaçasde alumínio ou plásticas. Na maioria,é possível trocar somente o �refil�,com maior economia e otimização deestoques.

Observação:••••• Dependendo do projeto, algumas

válvulas possuem um entalhe, umfuro ou um �jingle pin�. Estes re-cursos são utilizados para aumen-tar o fluxo de líquido de arrefeci-mento na fase fria, eliminar bolhasde ar, entre os vários compartimen-tos existentes dentro do motor.

RadiadorO radiador é o componente do sistema que

recebe o líquido aquecido e o devolve ao mo-tor com uma temperatura mais baixa. Estáposicionado geralmente à frente do motor, deforma a receber o fluxo de ar causado pelomovimento do ventilador. O radiador possuidutos internos para a circulação do líquido dearrefecimento, providos de aletas que direcio-nam o fluxo de ar e auxiliam a dissipar o calor,diminuindo a temperatura do líquido.

Existem vários tipos de radiadores, masa constituição é sempre de dutos e aletas.No passado, o conceito era que quantomaior fosse o radiador, melhor funcionaria.Os veículos tinham grandes radiadores fei-tos de cobre e latão, que realmente demora-vam a aquecer-se, mas uma vez aquecidos,

CapasEntrada

Saída Aletas Dutos

Os radiadores atuais são mais estreitos,possuem poucas fileiras horizontais de du-tos, confeccionados com materiais mais fi-nos, permitindo que o líquido permaneçamais tempo dentro deles, fazendo a trocade calor com mais eficiência. Com dutoshorizontais, os radiadores são também maisbaixos e mais largos, permitindo uma confi-guração de veículos com perfil de carroçariamais aerodinâmica.

Interruptor Térmico Lâmpada −−−−−Alarme

Com as mesmas características de fun-cionamento do interruptor térmico do venti-lador, este componente acende e apagauma lâmpada ou aciona uma cigarra inter-mitentemente no painel de instrumentos,para indicar excesso de temperatura.

não baixavam a temperatura da água. Osdutos eram verticais, e a água aquecida en-trava pela parte superior, atravessava os du-tos de cima para baixo e saíam pela parteinferior. Assim, ou o motor funcionava abaixoda temperatura ideal ou superaquecido.

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FlangeCônico

Rolamento

Vedador

Rolamento

SeloEixo

Corpo daBomba

Rotor

Anel deVedação

Tampa

Bomba D�ÁguaA bomba d�água está posicionada, na

maioria dos veículos, junto ao bloco domotor, sendo acionada pela correia da ár-vore de manivelas. Acompanhando a rota-ção do motor, pode absorver até 15% da

Bomba D�Água

eficiência do motor. Sua função é criar pres-são para impulsionar o líquido de arre-fecimento para que circule por todas as ga-lerias do motor e do radiador.

Interruptor Térmico do VentiladorO interruptor térmico do ventilador é um

componente utilizado nos sistemas de ar-refecimento dos veículos equipados comventilador elétrico ou com embreagem elé-trica para acionamento do ventilador. Suafunção é reagir conforme a temperatura dolíquido de arrefecimento do radiador. Aoatingir a temperatura máxima especificada,este interruptor fecha um circuito elétrico,acionando o ventilador para baixar a tem-peratura. Ao atingir esta outra temperatura

mínima especificada, o interruptor abre ocircuito, desligando o ventilador. Dessa for-ma o sistema pode manter a temperaturadentro de uma faixa pré-determinada. Assimcomo as válvulas termostáticas, cada motorpossui um interruptor térmico específico.

Um interruptor térmico atuando fora dafaixa operacional especificada (devido àincrustação de sujeira ou elementos fixadosao bulbo de contato), fará o motor funcionarfora de sua temperatura ideal.

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Tipos de Interruptores Térmicosdo Ventilador

Os interruptores térmicos do ventiladorpodem ser de dois tipos:

• Tipo Simples: Possui dois terminais eapenas uma temperatura de aciona-mento. É utilizado em veículos sem arcondicionado.

• Tipo Duplo: Possui três ou quatro ter-minais e duas temperaturas de acio-namento. É utilizado em veículoscom ar condicionado.

FuncionamentoUtiliza a tecnologia do Disco Bimetálico,

que proporciona uma alta precisão no acio-namento e um tamanho reduzido do com-ponente. Com o aumento da temperatura eas dilatações térmicas diferentes, ocorre odeslocamento do Disco Bimetálico, na tem-peratura desejada, de forma instantânea.

Sensor de TemperaturaEste componente mede a temperatura do

motor e a indica ao painel de instrumentos,ou o módulo de Injeção Eletrônica.

Desligado Ligado

Termistor Termistor

Ambos possuem um termistor internodo tipo NTC (Coeficiente de TemperaturaNegativa), que reage de maneira inversa-

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mente proporcional à da temperatura. As-sim, sua resistência ôhmica é alta, quandoa temperatura é baixa e vice-versa.

O termistor é um componente cerâmicocuja característica é reduzir sua resistênciaôhmica devido ao aumento da temperatura,possibilitando medir e controlar a tempera-tura do motor, com precisão.

••••• Cada motor possui um sensor ouplug específico. Portanto cuidadona aplicação e no aperto exces-sivo durante na instalação.

Sensor � Interruptor DuplexEste componente possui duas funções:

Indicar a temperatura através do ponteiro domedidor no painel de instrumentos, e acendere apagar intermitentemente uma lâmpada ouacionar intermitentemente um alarme.

• O terminal G indica o sensor localiza-do no painel de instrumentos.

• O terminal W indica o interruptor.

O sensor de temperatura da injeção ele-trônica ou �plug eletrônico�, (designaçãodestinada a facilitar a aplicação) envia asinformações relativas a estas variações deresistência, em função da temperatura, pa-ra o módulo de controle eletrônico (ECM),o que é extremamente importante para ogerenciamento da injeção. Com esta infor-mação, o sistema computadorizado contro-la a dosagem de combustível, ponto daignição, sensor lambda, ventilador do radia-dor, etc.

Observação:••••• O sensor de temperatura também é

utilizado como �Partida a Frio� nosveículos com motores a álcool. Osensor envia uma indicação de varia-ção de resistência ôhmica a um relê,e este comanda a bomba de injeçãode gasolina para a partida do motor.

••••• Geralmente, o sensor do indicadorno painel de instrumentos possuium terminal e o plug eletrônico,dois terminais.

TerminalSensor

(G)

TerminalInterruptor

(W)

DiscoBimetálico

Termistor

Reservatório de ExpansãoA função deste reservatório é permitir

que o nível de líquido de arrefecimento per-maneça inalterado, quando frio (volume me-nor) ou quando aquecido (volume maior).

O abastecimento do sistema é feito atra-vés do bocal deste reservatório. Cuidadopara não ultrapassar a marca MAX.

TampaPressurizada e

Respiro

Nível MÁXIMO

Nível MÍNIMO

Para o Motor

Reservatóriode Expansão

Do Motor

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Tampa do Reservatório de ExpansãoAlém de fechar o reservatório de expansão, esta tampa também mantém a pressão do

sistema, através de uma válvula que se abre, dando passagem ao excesso de pressão. Ocontrole da pressão faz com que:

• O líquido tenha uma circulação completa, atingindo todos os pontos do motor;• Tenha um ponto de ebulição mais elevado;• Impede a formação de vapor no interior do motor;• Permite a entrada de ar atmosférico quando a temperatura do líquido abaixa.

ATENÇÃO: Esta tampa deve ser testada periodicamente.

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Por que Fazer Manutenção doSistema

O sistema de ignição, de injeção e a vidaútil do motor são adversamente afetados,se o sistema de arrefecimento não for man-tido limpo e pressionado adequadamente.Ao trocar o óleo do motor, verifique se nãohá gotas de líquido de arrefecimento queindicam vazamentos internos do motor,prejudicando o óleo lubrificante e o motor.

O superaquecimento prejudica pistões,anéis, cilindros, válvulas, bielas, mangueiras,árvore de manivelas e de comando de vál-vulas, diminuindo o tempo de vida útil domotor, aumentando o consumo de combus-tível e gerando altos custos operacionais.

Para manter o sistema de arrefecimentooperando com sua eficiência máxima, todoo sistema precisa estar limpo (interna eexternamente). Os componentes (bombad�água, radiador, válvula da tampa do re-servatório de expansão, sensores, válvulatermostática) precisam estar funcionandocorretamente, a tensão da correia do ven-tilador precisa estar correta e as bra-çadeiras apertadas.

A manutenção preventiva do sistema dearrefecimento prolonga a vida útil do motor,economiza combustível, proporciona maiorpotência e diminui o índice de emissõespoluentes.

MANUTENÇÃO DO SISTEMA

ATENÇÃO: A manutenção preven-tiva deve ser executada a cada30.000 km ou 1 vez ao ano.

Teste de Vazamento do SistemaNum sistema de arrefecimento selado,

podem ocorrer vazamentos de líquido oude pressão na tampa do reservatório deexpansão. Caso contrário, o local ondehouver um vazamento, quando o sistema

estiver aquecido e sob pressão, permitiráa entrada de ar quando esfriar, causandoa diminuição da pressão e do volume dolíquido.

Para testar o sistema de arrefecimento,certifique-se de que o motor esteja frio, reti-re a tampa do reservatório de expansão ecomplete o nível de líquido.

Aplique uma tampa de vedação quepermita a conexão a uma bomba de pres-são equipada com manômetro. Acione abomba, pressurizando o sistema até 7,0lb/pol2. Observe o manômetro. Se a pres-são cair, há vazamento (interno ou externo)no sistema.

Teste da Válvula TermostáticaColoque a válvula termostática em um

recipiente com líquido de arrefecimento friosobre uma fonte de calor branda, evitandoque a válvula, ou o termômetro, encosteno fundo do recipiente. A subida da tem-peratura deve ser o mais lenta possível (±1ºC por minuto).

ATENÇÃO: Não coloque a válvulaem líquido já aquecido, para poderobservar sua abertura. É necessárioobservar se a válvula abre e fechanas temperaturas e dimensões indi-cadas pelo fabricante.

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Observe a abertura da válvula, acom-panhando o aumento da temperatura notermômetro, enquanto agita o líquido dearrefecimento, para manter a uniformidadeda temperatura.

ATENÇÃO: A remoção da válvula termostática, mesmo em locais de clima quente,somente poderá ser feita em situação emergencial, quando o motor apresentarsuperaquecimento, e o teste ou substituição não possa ser executado. Tão logoseja possível, deverá ser testada e recolocada ou substituída.

Após 15 minutos (+ de 100ºC) retire aválvula do recipiente aquecido e coloque-anum recipiente com água limpa à tempera-tura ambiente e observe seu fechamento, àmedida que se esfria. Caso permaneça naposição aberta, substitua a válvula.

Teste do Interruptor Térmico do RadiadorPara a execução do teste do interruptor térmico, usa-se um recipiente com líquido de

arrefecimento frio sobre uma fonte de calor e um termômetro, na posição indicada na figura.

40º

Aberta

100º

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TESTE 2 (com Lâmpada): Com o líquidoainda frio, conectar as pontas dos fios deprova de uma bateria e uma lâmpada, aosterminais do interruptor, conforme indicadona figura abaixo. Quando o líquido atingira temperatura especificada (100ºC), alâmpada deverá:

• Peça desligada: Lâmpada apagada• Peça ligada: Lâmpada acesa

••••• Os testes 1 e 2 somente verificamse o interruptor está funcionando.Um estudo mais detalhado poderáser realizado em equipamentos es-pecíficos.

Com a fonte de calor desativada, quan-do a temperatura atingir a temperaturaespecificada (40ºC), o multímetro deveráindicar circuito novamente aberto.

ATENÇÃO: Antes de substituir ointerruptor térmico do radiador,verifique se o circuito elétrico estáfuncionando corretamente. Fecheo circuito entre os terminais e veri-fique se o ventilador funciona. Senão funciona, repare, primeiramen-te, o circuito elétrico do ventilador.

Instruções para InstalaçãoRemova a peça antiga (com o motor frio)

e deixe escoar todo o líquido.

Limpe o local e instale o novo interruptorcom uma nova arruela de vedação, colocan-do-a somente pelo lado do sextavado, nuncapelo lado dos terminais. Não use outro tipode vedante.

TESTE 1 (com Multímetro): Com o líquidoainda frio, conectar as pontas de prova deum multímetro aos terminais do interruptor,conforme indicado na figura abaixo. Quandoo líquido atingir a temperatura especificada(100ºC), a leitura deverá ser:

• Peça desligada: valor da resistênciainfinito (circuito aberto);

• Peça ligada: Valor da resistência ze-ro (circuito fechado).

Observações:••••• Nunca realize os testes 1 e 2 ao

mesmo tempo.

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Com uma chave de 29 mm, aperte nomáximo 1/4 de volta, ou com um torquíme-tro em 3 kgm. Cuidado para não apertardemais.

Após conectar os fios, abasteça o siste-ma com líquido de arrefecimento, na quan-tidade indicada nas instruções do manualde proprietário do veículo.

Sangria: Ligue o motor e deixe-o em mar-cha lenta. Ao alcançar a temperatura normalde funcionamento (primeiro acionamento doventilador), observe, através do reservatóriode expansão, a completa eliminação dasbolhas de ar do sistema.

Após a sangria, complete o nível de líqui-do de arrefecimento do sistema. Feche com-pletamente e verifique se não há vazamentos.

Teste do Sensor de Temperaturado Painel de Instrumentos

Para testar o funcionamento do sensorde temperatura do painel de instrumentos,executa-se o mesmo procedimento de tes-te do interruptor térmico do radiador, obser-vando-se os valores especificados paraeste sensor.

A execução deste teste deve ser reali-zada utilizando-se um multímetro para me-dir a variação da resistência ôhmica emfunção da temperatura. O sensor estarácom defeito caso apresente as seguintesleituras:

• Valor de resistência infinito = Circuitoaberto;

• Valor de resistência zero = Circuitoem curto;

• Valores de resistência fora das espe-cificações.

Compare os valores encontrados com aTabela de Curvas Características R (Ohms)x T (ºC).

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Teste do Sensor de Temperaturado Sistema de Injeção/Ignição �Plug Eletrônico

Coloque o sensor em um recipiente comlíquido de arrefecimento, de forma que suacápsula fique submersa. Aqueça o líquidoe acompanhe a variação da temperaturacom um termômetro e da resistência, comum multímetro.

Conecte as pontas de prova de um multímetro aos terminais dos sensores conformeas indicações da figura abaixo, observe a variação da resistência e compare-as com aTabela de Curvas Características de Injeção Eletrônica.

(Ohms) (Ohms)

(Ohms) (Ohms) (Ohms)

Plug Eletrônico 4050

Duplex 3061

Terminal G

Cuidado: Plug Eletrônico 4052(2 Termistores)

Sensor 3025

(Ohms)

Plug Eletrônico 4050

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Tabela de Curvas Características de Injeção Eletrônica (Plugue Eletrônico)

Teste da Tampa do Reservatório deExpansão

Retire a tampa do reservatório de ex-pansão e conecte uma bomba de pressãoequipada com manômetro à tampa do re-servatório. Aplique pressão de dentro parafora até que a válvula da tampa abra e dêpassagem ao excesso de pressão.

O manômetro deverá indicar um valor depressão residual, que a válvula da tampaestá mantendo no sistema. Caso não hajapressão residual, a válvula está liberandotoda a pressão e precisa ser substituída.

ATENÇÃO: A maioria dos siste-mas de arrefecimento funcionacom uma pressão relativa de 3,5lb/pol2 (1/4 atm). No entanto, énecessário consultar a tabela dofabricante do sistema.

Teste da Intensidade deCondutividade Elétrica do Líquido

Com o motor frio, verificar a tensão exis-tente entre o terminal negativo da bateriae o líquido de arrefecimento, utilizando umvoltímetro.

Coloque a ponta de prova positiva dovoltímetro no pólo negativo da bateria, e aponta de prova negativa do voltímetro den-tro do líquido de arrefecimento.

O valor indicado pelo voltímetro não po-de exceder a 0,3 Volts. Se for maior, o sis-tema precisa ser lavado e o líquido de arre-fecimento substituído imediatamente.

Limpeza do Sistema e Substituiçãodo Líquido

Drene o líquido de arrefecimento de ma-neira a esvaziar o sistema (radiador, man-gueiras, motor e reservatório de expansão),removendo a conexão da mangueira inferiore os dispositivos de drenagem, caso existam.

Conecte a mangueira inferior do radiadore feche os dispositivos de drenagem. Abas-teça o sistema com uma solução de água +líquido de limpeza, na proporção indicada pe-lo fabricante do líquido de limpeza.

Funcione o motor até atingir a temperaturanormal de funcionamento. Mantenha-o fun-cionando por 15 a 20 minutos, ou conformeas instruções do fabricante do líquido de lim-peza.

Pare o motor e drene toda a solução delimpeza do sistema, removendo a conexãoda mangueira inferior e os dispositivos dedrenagem, caso existam (radiador, manguei-ras, motor e reservatório de expansão). En-xágüe o interior do sistema com água limpa,até não perceber mais resíduos de sujeiraou de solução de limpeza. Retire e limpe oreservatório de expansão e sua tampa.

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Instale o reservatório de expansão e amangueira inferior e feche os dispositivosde drenagem. Abasteça com líquido de ar-refecimento novo e verifique a existênciade vazamentos do sistema.

Abastecimento e Sangria do SistemaPrepare o líquido de arrefecimento, mistu-

rando água desmineralizada e aditivo, naquantidade e proporção indicadas pelo fabri-cante do veículo e deixe-o repousar por, nomínimo, uma hora.

Se o sistema dispuser de drenos de san-gria, abra-os. Se não dispuser, desconectea mangueira superior do radiador.

Abasteça vagarosamente o sistema, pe-lo bocal de abastecimento do reservatóriode expansão, até que o excesso de líquidocomece a sair pelos drenos ou pela man-gueira superior do radiador.

Feche os drenos, na seqüência de saídade líquido (caso exista mais de um), ou re-instale a mangueira superior do radiador.Complete o abastecimento até o nível MAXno reservatório de expansão.

Instale uma bomba de pressão e aplique1 bar de pressão no sistema. Retire a bom-

Pare o motor, complete o nível de líquidono reservatório de expansão e verifique sehá vazamentos.

Mangueiras, Conexões e BraçadeirasAs mangueiras, conexões e braçadeiras

devem ser inspecionadas periodicamentequanto a vazamentos. Com o motor desli-gado e frio, aperte as mangueiras manual-mente, verificando se não há rachaduras,enrijecimentos ou flexibilidade exagerada.Inspecione o aperto dos parafusos dasconexões e das braçadeiras.

Caso seja detectada alguma anormalida-de, substituir a mangueira e suas conexões.

ba de pressão, complete o nível (se neces-sário) e tampe o reservatório de expansão.

Funcione o motor até atingir a tempera-tura normal de funcionamento. Observe sehá formação de bolhas de ar no reser-vatório de expansão. Se existirem, abra osdrenos de sangria cuidadosamente parapermitir a saída de ar do sistema.

Cuidado: Para executar este proce-dimento, use equipamentos de prote-ção para as mãos e rosto, pois o líqui-do estará entre 80 e 100ºC.

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DIAGNÓSTICO DE FALHAS DO SISTEMA

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ATENÇÃO: Este diagnóstico de falhas não esgota o assunto. Podem haveroutras não citadas aqui. Qualquer dúvida entre em contato com o SIM - Serviçode Informações MTE-Thomson pelo fone 0800-704-7277.

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Tabela de Capacidades dos Sistemas de ArrefecimentoLegendas:S/A: Sem aquecedorC/A: Com aquecedorC/AC: Com ar condicionadoC/TA: Com transmissão automática

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Observação:••••• Nesta primeira edição, foram incluídos os diagramas para a linha GM.••••• Diagramas para as outras linhas estarão disponíveis em breve.••••• Para a solução de quaisquer dúvidas, consulte o SIM - Serviço de Informações

MTE-Thomson pelo fone 0800-704-7277.

DIAGRAMAS ELÉTRICOS

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Page 54: Manual de arrefecimento   mte-thomson

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The Stant Cooling and Heating System Fact BookStant Inc. Connersville. Indiana

Engine Coolants, Cooling System materials and componentsSAE International, Detroit, Michigan

Facts About Your Cooling SystemBar�s Leaks Inc., Holly, Michigan

Fuel InjectionHellamex SA, Naucalpan, México

Bardahl Rad Cool PlusPromax Produtos Máximos SA � São Paulo

Faculdade de Engenharia Industrial - FEISão Bernardo do Campo

Apostila - Sistema de Arrefecimento do Motor1ª edição - Waldir P. Silva

InternetDiversos

BIBLIOGRAFIA

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POSTOS AUTORIZADOS

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TECNOLOGIA E PRECISÃO EM CONTROLE DE TEMPERATURA