Sistema de Arrefecimento

Sistema de Arrefecimento

Tópicos • Introdução • Visão Geral • Componentes do Sistema • Funcionamento do Sistema • Função da Válvula Termostática • Radiadores de Água e de Ar • Processo de Brasagem • Ventiladores • Módulos de Arrefecimento • Desempenho Térmico • Curva característica de um ventilador ou Bomba D’água • Influência da vazão da água no desempenho térmico • Influência da vazão do ar no desempenho térmico • Ponto de avaliação do sistema • Avaliação de performance do sistema • Teste e simulações • Manutenção do Sistema • Diagnóstico de Falhas no Sistema

Tópicos • Introdução • Visão Geral • Componentes do Sistema • Funcionamento do Sistema • Função da Válvula Termostática • Radiadores de Água e de Ar • Processo de Brasagem • Ventiladores • Módulos de Arrefecimento • Desempenho Térmico • Curva característica de um ventilador ou Bomba D’água • Influência da vazão da água no desempenho térmico • Influência da vazão do ar no desempenho térmico • Ponto de avaliação do sistema • Avaliação de performance do sistema • Teste e simulações • Diagnóstico de Falhas no Sistema

Introdução

• A evolução tecnológica a partir do século 19, tem criado máquinas cada vez mais complexas com módulos de gerenciamento eletrônico que controlam todos os sistemas do motor, incluindo o sistema de arrefecimento , para manter a temperatura ideal de funcionamento do motor independente da condição aplicada (clima, altitude, carga, etc) maximizando a economia de combustível e aumentando a eficiência energética do motor.

• Um motor a combustão desenvolve até 2760° C de calor dentro da câmara de combustão. Aproximadamente 1/3 da energia gerada pela combustão é dissipada para o sistema de arrefecimento, os demais 2/3 são convertidas em potência e são lançadas na atmosfera pelo sistema de exaustão.


Visão Geral

• Temperatura Ideal

• Temperatura Constante

• Sistema de Refrigeração ≠ Sistema de Arrefecimento

• Maior parte da energia é transformada em calor.

• Impedir que componentes se fundam (Alumínio 660°C e Ferro fundido 1500°C)

Visão Geral Importância do controle da temperatura

• Variação de esforços (uphill).

• Peças com materiais diferentes.

• Atrito constante.

Visão Geral Motores Arrefecidos a Ar

• Menor complexidade

• Menos peças móveis

• Menor Atrito

• Menor Calor

Visão Geral Motores Arrefecidos a Água

• Maior complexidade

• Mais peças móveis

• Maior Atrito

• Mais Calor

• Maior Potencial

• Menos Ruído

• Maior Eficiência

Visão Geral Reação da Água Sob Pressão

• Pressão ATM – Congelamento 0° C

• Pressão ATM – Ebulição – 100° C

• Maior pressão, ponto de ebulição elevado

EX: ¼ atm, ponto de ebulição = 106°C

• Alguns pontos do motor atingem temperaturas ≥ 100°C

• Bolhas são inimigas do sistema

Visão Geral Aditivos na água do Sistema

• Maior tecnologia levou a utilização de aditivos

• São geralmente base de Etileno Glicol

• Aumentam o ponto de ebulição da água ( Ex: 118 – 119°)

• Reduzem a possibilidade de vapor dentro das galerias

• Possuem Ação antioxidante

• Impedem crostas e mantém o sistema limpo

• Reduzem o ponto de congelamento (Geralmente -25°C)

• Quantidade de aditivo é determinada pelo fabricante

Visão Geral Características Ideais de um Sistema de Arrefecimento

• Volume do líquido de arrefecimento varia de acordo com o tamanho e posição do motor, pelo tipo de transmissão, etc.

• Líquido precisa ser substituído periodicamente.


Componentes do Sistema

Bomba D’água

Sensor de Temperatura

Interruptor Térmico Ventilador


Funcionamento do Sistema


Função da Válvula Termostática


Radiadores de Água

- É o componente que recebe o líquido aquecido e o devolve ao motor com uma temperatura mais

baixa. Possui dutos internos para a circulação do líquido de arrefecimento, providos de aletas que

direcionam o fluxo de ar e auxiliam dissipar o calor, diminuindo assim a temperatura o líquido

Radiadores de Água - Cont

Radiadores de Ar


Processo de Brasagem


Ventiladores

Ventiladores - Cont


Módulo de Arrefecimento

Módulo de Arrefecimento


Desempenho Térmico

Desempenho Térmico

Desempenho Térmico


Curva Característica Radiador


Influência da Vazão da Água Desempenho Térmico


Influência da Vazão do ar Desempenho Térmico

Tópicos • Introdução • Visão Geral • Componentes do Sistema • Funcionamento do Sistema • Função da Válvula Termostática • Radiadores de Água e de Ar • Processo de Brasagem • Ventiladores • Módulos de Arrefecimento • Desempenho Térmico • Curva característica de um ventilador ou Bomba D’água • Influência da vazão da água no desempenho térmico • Influência da vazão do ar no desempenho térmico • Ponto de Operação do sistema • Avaliação de performance do sistema • Teste e simulações • Diagnóstico de Falhas no Sistema

Ponto de Operação do Sistema


Avaliação de Performance do Sistema


Testes e Simulações





Diagnóstico de Falhas no Sistema

O sistema de ignição, de injeção e a vida útil do motor são adversamente afetados, se o sistema de arrefecimento não for mantido limpo e pressionado adequadamente. O superaquecimento prejudica os componentes internos do motor diminuindo o tempo de vida útil.

Diagnóstico de Falhas no Sistema

Teste de Vazamento – Completar o líquido de arrefecimento até o máximo indicado, aplicar uma tampa com um dispositivo aplicador de pressão (bomba) com manômetro. Acione o dispositivo, pressurizando o sistema até 7 lb/pol². Observe manômetro. Se a pressão cair sinal que há vazamento no sistema. Teste da Válvula Termostática – Coloque a válvula em um dispositivo com água fria e a aqueça de forma branda. Verifique se a válvula termostática começará a abrir quando a temperatura da água atingir a especificada em projeto.

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