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Sistema de Arrefecimento
dos Motores
Sistemas auxiliares dos motores de
combustão interna
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SISTEMA DE ARREFECIMENTO
O sistema de arrefecimento é um conjunto de dispositivos
eletromecânicos
Tem como função controlar a temperatura dos motores de
combustão interna.
Combustão - Calor Alta
temperatura
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Sistema de arrefecimento
25-35% do calor é transformado em energia mecânica;
65-75% é liberado para o meio ambiente: radiação direta,
gases do escape e sistema de arrefecimento.
Motor
CALOR
Radiação
direta
SISTEMA DE
ARREFECIMENTO
Gases do
escape
Energia
mecânica
Perdas
mecânicas
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Meios arrefecedores
Os meios arrefecedores usados são o ar e a
água.
O meio arrefecedor entra em contato com as
partes aquecidas do motor, absorver calor e
transfere para o meio ambiente.
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Vantagens do ar
1. Torna mais simples o projeto e a construção do
sistema;
2. É facilmente disponível e não requer reservatórios e
tubulações fechadas para sua condução;
3. Não é corrosivo e não deixa incrustações;
4. Não se evapora e não se congela para as mais
severas condições de funcionamento do motor.
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Desvantagens do ar
1. Baixa densidade, havendo necessidade de um volume muito maior de ar do que de água para retirar 1 caloria do motor;
2. Baixo calor específico, isto é, baixa capacidade de transferir calor entre um sistema e sua vizinhança.
3. Temperatura não é uniforme no motor e ocorre a formação de “pontos quentes”;
4. Não existe um dispositivo para controlar a temperatura do motor nas diversas rotações.
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O ar possui menor calor específico que a água
Quadro 1. Quantidades de ar e água para retirar 1
caloria do motor
Meio arrefecedor Calor específico,
cal.oC-1
Quantidade,
g
Ar 0,2380 4,2
Água 1,0043 1,0
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TIPOS DE SISTEMAS DE
ARREFECIMENTO
1. Sistema ar de circulação livre ou forçada;
2. Sistema água de camisa aberta ou por
evaporação, de circulação fechada com torre
de arrefecimento ou de circulação aberta com
reservatório.
3. Sistema ar e água de termossifão ou de
Circulação Forçada (tipo comumente usado
nos motores de tratores acima de 45 cv).
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Sistema de arrefecimento a ar
Componentes: Aletas, ventoinha, dutos e
defletores.
1. Aletas: localizadas no cabeçote e nas partes
externas dos cilindros com a finalidade de
aumentar a superfície de contato entre o motor
e o meio arrefecedor, o ar.
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Sistema de arrefecimento a ar
2. Ventoinha: produção de corrente de ar entre o
meio ambiente e o motor ;
3. Dutos e defletores: condução e orientação da
corrente de ar na direção das aletas de
arrefecimento.
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Vantagens do sistema a ar
1. Construção Simples
2. Menor peso por CV
3. Manutenção simples
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Desvantagens do sistema a ar
1. Difícil controle de temperatura;
2. Desuniformidade de temperatura do motor;
3. São facilmente susceptíveis de
superaquecimento;
4. Exigem constante limpeza das aletas,
principalmente em trabalhos agrícolas.
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Sistema ar-água de arrefecimento
Usa AR e ÁGUA como meios arrefecedores. A
água absorve o calor dos cilindros e transfere para
o ar através de um radiador.
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Tipos de sistemas ar-água
1. Termossifão
2. Circulação forçada
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Termossifão
A vantagem do termossifão é a
simplicidade.
As desvantagens são:
Exige camisas e tubulações mais amplas para
facilitar a circulação da água.
Se a água se encontrar abaixo do nível normal
haverá formação de bolsões de ar acarretando
superaquecimento.
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Termossifão
Ventoinha Cabeçote
Bloco
Cárter
Radiador
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Circulação forçada
Usa bomba centrífuga que promove a circulação
forçada do meio arrefecedor;
Possui válvula termostática entre o cabeçote do motor e
o radiador para o controle da temperatura;
A quantidade de água do sistema pode ser reduzida
consideravelmente, pois neste sistema a água está sob
pressão e circula com maior velocidade que no
termossifão
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Circulação forçada
Depósito superior
Válvula termostática
Camisa
d`água
Bomba
d`água
Depósito
inferior
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Circulação forçada
1- Radiador 4- Ventilador
2- Bomba d´água 5- Termostato
3- Galerias 6- Indicador de temperatura
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Radiador
Trocador de calor entre a água e o ar.
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Válvula termostática
Controla a temperatura através do fluxo de
água do motor para o radiador.
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Fluxo da água no sistema de arrefecimento de
circulação forçada ar-água
MOTOR FRIO
T<70-80OC
VÁLVULA
TERMOSTÁTICA
FECHADA
DEPÓSITO
INFERIOR
BOMBA
D’ÁGUA
BLOCO
DO MOTOR
DEPÓSITO
SUPERIOR
COLMÉIA
MOTOR QUENTE T>70-80OC
VÁLVULA TERMOSTÁTICA ABERTA
TROCADOR
DE
CALOR
Ar
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Sistema ar-água de circulação forçada
Usado nos tratores agrícolas