sistema de arrefecimento

1. Relatório Técnico
Centro Universitário UNA - INSTITUTO POLITÉCNICO
Disciplina: Máquinas térmicas II.
Titulo: Sistema de Arrefecimento
Curso: Engenharia Mecânica
Professor: Leonardo Vinicius
Aluno: Deborah Carolina Gomes de Oliveira.
SETEMBRO/2015

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Sumário
1. Introdução....................................................................................................................3
2. Circuito de arrefecimento do motor...............................................................................4
3. Radiador.......................................................................................................................4
4. Eletroventilador............................................................................................................5
5. Reservatório de Expansão..............................................................................................6
6. Tampa reguladora de pressão........................................................................................6
7. Válvula termostática.....................................................................................................6
8. Mangueiras...................................................................................................................7
9. Bomba da água.............................................................................................................7
10. Liquido refrigerante...................................................................................................8
11. Revisão Bibliográfica..................................................................................................8
12. Referência Bibliográfica.............................................................................................9

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1. Introdução
A engenharia dos motores de combustão interna, desenvolvidos a partir
do fim do século IXX tem evoluído enormemente, criando máquinas cada vez
mais complexas, com módulos de gerenciamento eletrônico que controlam
todos os sistemas do motor, inclusive o de arrefecimento, para manter a
temperatura ideal de funcionamento, maximizando a economia de combustível,
o aproveitamento da energia gerada pelo motor e procurando reduzir 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
terraplenagem, barcos, unidades geradoras de energia, etc.) onde os motores
têm que funcionar, causam sensíveis alterações em seu desempenho, exigindo
regulagens, materiais e combustíveis cada vez mais específicos para o alcance
das normas de qualidade estabelecidas em nível mundial.
A globalização, com a importação e exportação de componentes,
sistemas e produtos completos de lado a lado do mundo, também contribuem
significativamente para o aumento desta complexidade técnica.
Um dos sistemas de motores mais afetados pelas variações de clima,
altitudes, cargas e horas de funcionamento, é o sistema de arrefecimento, pois
a manutenção da temperatura nos 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.
Calor suficiente para fundir o motor completo em menos de trinta minutos,
aproximadamente um terço da energia do combustível é convertida em
potência utilizável para impulsionar o veículo, um terço é dissipada através do
sistema de arrefecimento e o um terço remanescente é jogado fora pelo
sistema de escapamento.
Os projetos de motores atuais são mais leves e altamente potentes, com
melhor controle de emissões, mas colocam uma responsabilidade cada vez
maior na eficiência dos sistemas de arrefecimento pressurizados e em sua
correta manutenção.

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2. Circuito de arrefecimento do motor
O líquido de arrefecimento circula sob pressão por todas as partes
internas das galerias de água do motor. A bomba d’água é responsável pela
circulação da água por todo este circuito. Normalmente a bomba é do tipo
rotativo, que geralmente é acionada pelo motor através da correia. O líquido de
arrefecimento em seu percurso passa por diversos canais dentro do bloco
motor, cabeçote, mangueiras efetuando assim a troca de calor. Porém,
enquanto a temperatura desse motor for baixa (motor frio), este circuito de
circulação permanecerá fechado até que o motor atinja a temperatura ideal de
funcionamento, e a partir deste instante, a válvula termostática iniciará o
processo de troca do líquido de arrefecimento.
3. Radiador
O radiador é o componente do sistema que recebe o líquido aquecido e o
devolve ao motor com uma temperatura mais baixa. Está posicionado
geralmente à frente do motor, de forma a receber o fluxo de ar causado pelo
movimento do ventilador. O radiador possui dutos internos para a circulação
do líquido de arrefecimento, providos de aletas que direcionam o fluxo de ar e
auxiliam a dissipar o calor, diminuindo a temperatura do líquido.
Existem vários tipos de radiadores, mas a constituição é sempre de dutos
e aletas. No passado, o conceito era que quanto maior fosse o radiador, melhor
funcionaria. Os veículos tinham grandes radiadores feitos de cobre e latão, que
realmente demoravam a aquecer-se, mas uma vez aquecidos, não baixavam a
temperatura da água. Os dutos eram verticais, e a água aquecida entrava pela
parte superior, atravessava os dutos de cima para baixo e saíam pela parte
inferior.
Assim, ou o motor funcionava abaixo da temperatura ideal ou
superaquecido. Os radiadores atuais são mais estreitos,possuem poucas
fileiras horizontais de dutos,confeccionados com materiais mais finos,
permitindo que o líquido permaneça mais tempo dentro deles, fazendo a troca
de calor com mais eficiência. Com dutos horizontais, os radiadores são
também mais baixos e mais largos, permitindo uma configuração de veículos
com perfil de carroçaria mais aerodinâmica.

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4. Eletroventilador
O eletroventilador é acionado eletricamente, gerando um fluxo de ar
forçado diretamente contra o radiador, toda vez que o fluxo de ar frontal
produzido pelo movimento do veículo não for suficiente para retirar o calor da
colméia do radiador. Isto ocorre normalmente no tráfego em baixa velocidade
nas cidades, usando o motor sob condições limites (carga excessiva com
aclives longos) ou quando o sistema de condicionador de ar é ligado.
Figura 2

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5. Reservatório de Expansão
O reservatório de expansão é dimensionado para conter o acréscimo de
volume do líquido de arrefecimento no sistema, que ocorre durante o
aquecimento do motor.
Um importante processo de desaeração do líquido superaquecido, que vem do
motor, ocorre no interior do reservatório, razão pela qual o mesmo possui
várias divisões ou câmaras internas.
6. Tampa reguladora de pressão
É um componente de aparência simples, com a importante função de
manter o sistema de arrefecimento pressurizado conforme as especificações
técnicas.
7. Válvula termostática

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Componente fundamental para garantir que o líquido esteja na faixa ideal
de temperatura tem a função de controlar a vazão do líquido de arrefecimento
que sai do motor para o radiador.
A temperatura do líquido de arrefecimento é a que promove a abertura ou
fechamento da válvula. A válvula termostática antiga possui acionamento
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.
8. Mangueiras
Sua função é basicamente a condução do líquido de arrefecimento entre
o motor e o radiador, entre o radiador e a bomba d’água e entre o motor e o
habitáculo (nos veículos equipados com condicionador de ar / ar quente).
9. Bomba da água
A bomba da água está posicionada, na maioria dos veículos, junto ao
bloco do motor, sendo acionada pela correia da árvore de manivelas.
Acompanhando a rotação do motor, pode absorver até 15% da Bomba da
água eficiência do motor.
Sua função é criar pressão para impulsionar o líquido de arrefecimento
para que circule por to todas as galerias do motor e do radiador.

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10. Liquido refrigerante
Uma mistura de água desmineralizada e protetor para o sistema de
arrefecimento. Sua função é efetuar a troca de calor; ele ganha calor quando
passa pelo motor à explosão e perde calor ao passar no radiador.
O protetor do sistema de arrefecimento é um composto químico
concentrado, desenvolvido para inibir a corrosão na proporção adequada e
para proteger todos os metais do sistema de arrefecimento, prolongando a vida
útil das peças e oferecendo excelente proteção contra corrosão e cavitação,
além de lubrificar as mangueiras e todos os componentes do sistema.
11. Revisão Bibliográfica
O sistema de arrefecimento é o sistema que controla a temperatura de
água do motor à combustão interna. 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.
Os tipos de sistemas de refrigeração do motor estão divididos conforme o
meio que dissipa o calor:
 Troca direta através do ar; e
 Troca indireta através do liquido de arrefecimento.

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A troca direta de calor é feita aumentando-se as superfícies externas pelo
artifício de aletas apropriadas e a ventilação destas; é a refrigeração direta ou
refrigeração a ar.
A troca indireta é obtida pela refrigeração das paredes quentes e pela
circulação continua de um liquido que é refrigerado em seguida; é a
refrigeração indireta ou refrigeração à água.
Os motores de combustão interna necessitam de um sistema de
refrigeração que é fundamental para o seu bom funcionamento, pois a queima
do combustível nos cilindros (câmara de combustão) libera grande quantidade
de energia em forma de calor, que é dissipado através das paredes do cilindro,
na superfície de deslizamento do pistão e no bloco do motor trocando calor
com o liquido de arrefecimento.
O sistema de arrefecimento indireto ilustrado na Figura se tornou o
padrão nos motores que equipam tanto os veículos leves quanto os veículos
pesados. A água pura não é mais utilizada como liquido do arrefecimento;
atualmente é uma mistura de água (potável), anticongelante (etileno glicol em
geral) e vários inibidores de corrosão, selecionados para cada aplicação
específica. Uma concentração de anticongelante 30 a 50% coloca o ponto de
ebulição da mistura do liquido de arrefecimento a 120 ° C e uma pressão de 1,4
Bar.
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12. Referência Bibliográfica
file:///C:/Users/DELL/Desktop/SERVI%C3%87OS%20DE%20ARREFECIMEN
TO%20-%20AutoBrasil%20-%20BH,%20Brasil.html.
Acesso em 27/09/2015 ás 20:31

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http://www.oficinabrasil.com.br/reportagens-tecnicas/344-parte-1-sistema-de-
arrefecimento-funcionamento-e-componentes
Acesso em 27/09/2015 as 21:00 hs.
http://www.mte-thomson.com.br/site/wp-
content/uploads/2012/06/Manual%20de%20Arrefecimento%20MTE-
Thomson.pdf
Acesso em 27/09/2015 as 21:00 hs.
http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?view=000812549
Acesso em 27/09/2015 as 21:00 hs.