Dispositivo do sistema de arrefecimento do motor

Durante a operação, as peças do motor são expostas não apenas a esforços mecânicos, mas também a graves tensões térmicas. Além da força de atrito que causa o aquecimento de alguns componentes, o motor queima a mistura ar / combustível. Nesse momento, uma grande quantidade de energia térmica é liberada. A temperatura, dependendo da modificação do motor em algum de seus departamentos, pode ultrapassar os 1000 graus.

Os elementos de metal expandem quando aquecidos. Perekal aumenta sua fragilidade. Em um ambiente extremamente quente, a mistura ar / combustível entrará em ignição de forma incontrolável, resultando em detonação na unidade. Para eliminar problemas associados ao superaquecimento do motor e manter a temperatura ideal da unidade, o carro é equipado com um sistema de refrigeração.

Considere a estrutura deste sistema, que falhas aparecem nele, como cuidar dele e que variedades existem.

O que é um sistema de refrigeração

O objetivo do sistema de refrigeração do carro é remover o excesso de calor do motor em funcionamento. Independentemente do tipo de motor de combustão interna (diesel ou gasolina), com certeza terá este sistema. Ele permite que você mantenha a temperatura de operação da unidade de potência (sobre qual deve ser este parâmetro, leia em outra revisão).

Além da função principal, este sistema, dependendo do modelo do carro, oferece:

• Resfriamento de transmissões, turbinas;
• Aquecimento interior no inverno;
• Resfriamento da lubrificação do motor;
• Resfriamento da recirculação dos gases de escape.

Este sistema possui os seguintes requisitos:

1. Deve manter a temperatura de operação do motor de combustão interna em diferentes condições de operação;
2. Não deve resfriar demais o motor, o que reduzirá sua eficiência, principalmente se for uma unidade a diesel (o princípio de funcionamento deste tipo de motor é descrito aqui);
3. Deve permitir que o motor aqueça rapidamente (a baixa temperatura do óleo do motor aumenta o desgaste das peças da unidade, pois é grosso e a bomba não bombeia bem para cada unidade);
4. Deve consumir um mínimo de recursos energéticos;
5. Mantenha a temperatura do motor por muito tempo após desligá-lo.

O dispositivo e o princípio de operação do sistema de refrigeração

Embora estruturalmente o CO de modelos de carros individuais possa ser diferente, seu princípio permanece idêntico. O dispositivo do sistema inclui os seguintes elementos:

• Jaqueta de resfriamento. Isso faz parte do motor. No bloco de cilindros e no cabeçote, são feitas cavidades que formam um sistema de canais no motor de combustão interna montado, por onde circula o fluido de trabalho nos motores modernos. Esta é de longe a maneira mais eficiente de remover o calor de um bloco de cilindro que passa por aumentos extremos de temperatura. Os engenheiros projetam esse elemento de forma que o líquido refrigerante entre em contato com as partes da parede do bloco que mais precisam ser resfriadas.
• Radiador de refrigeração. Esta é uma peça retangular plana, que consiste em tubos finos de metal com nervuras de folha de alumínio amarradas neles. Além disso, o dispositivo deste elemento é descrito em outro artigo... O fluido quente do motor entra em sua cavidade. Devido ao fato de as paredes do radiador serem muito finas e haver um grande número de tubos e aletas, o ar que passa por elas resfria rapidamente o ambiente de trabalho.
• Radiador do sistema de aquecimento. Este elemento tem um design idêntico ao do radiador principal, mas seu tamanho é várias vezes menor. Está instalado no módulo do fogão. Quando o driver abre a tampa de aquecimento, o ventilador do aquecedor sopra ar para o trocador de calor. Além de aquecer o habitáculo, esta peça funciona como um elemento adicional de refrigeração do motor. Por exemplo, quando o carro está em um congestionamento, o refrigerante no sistema pode ferver. Alguns motoristas ligam o aquecimento interno e abrem as janelas.
• Ventoinha. Este elemento é instalado próximo ao radiador. Seu design é idêntico a qualquer modificação dos ventiladores. Nos carros antigos, o funcionamento desse elemento dependia do motor - enquanto o virabrequim girava, as pás também giravam. Em design moderno, trata-se de um motor elétrico com pás, cujo tamanho depende da área do radiador. É acionado quando o líquido do circuito está muito quente e a transferência de calor que ocorre durante o sopro natural do trocador de calor é insuficiente. Isso geralmente acontece no verão, quando o carro está parado ou andando devagar, por exemplo, em engarrafamentos.
• Bomba de água. É uma bomba de água que funciona continuamente enquanto o motor estiver funcionando. Esta parte é usada em unidades de energia em que o sistema de refrigeração é do tipo líquido. Na maioria dos casos, a bomba é acionada por uma correia ou corrente (uma correia dentada ou corrente é colocada na polia). Em veículos com motor turboalimentado e injeção direta, uma bomba centrífuga adicional pode ser usada.
• Termostato. É uma pequena válvula de escape que regula o fluxo do refrigerante. Na maioria das vezes, essa parte está localizada perto da saída da camisa de resfriamento. Detalhes sobre o dispositivo e o princípio de operação do elemento são descritos aqui. Dependendo do modelo do carro, ele pode ser bimetálico ou eletronicamente. Qualquer veículo refrigerado a líquido é equipado com um sistema no qual existe um pequeno e grande círculo de circulação. Quando o ICE é iniciado, ele deve esquentar. Isso não exige que a camisa esfrie rapidamente. Por isso, o refrigerante circula em um pequeno círculo. Assim que a unidade estiver suficientemente aquecida, a válvula abre. Nesse momento, bloqueia o acesso ao pequeno círculo, e o líquido entra na cavidade do radiador, onde esfria rapidamente. Este elemento também se aplica se o sistema tiver uma aparência de ação de bomba.
• Tanque de expansão. Este é um recipiente de plástico, o elemento superior do sistema. Compensa o aumento do volume do refrigerante no circuito devido ao seu aquecimento. Para que o anticongelante tenha espaço para se expandir, o proprietário do carro não deve encher o tanque acima da marca máxima. Mas, ao mesmo tempo, se houver pouco líquido, pode ocorrer a formação de um bloqueio de ar no circuito durante o resfriamento, portanto, também é necessário monitorar o nível mínimo.
• Tampa do tanque. Ele garante a estanqueidade do sistema. Porém, esta não é apenas uma tampa que é aparafusada no gargalo do tanque ou radiador (mais detalhes sobre este detalhe são descritos separadamente) Ele deve corresponder aos parâmetros do sistema de refrigeração do veículo. Seu dispositivo inclui uma válvula que responde à pressão no circuito. Além de compensar o excesso de pressão na linha, esta peça permite aumentar o ponto de ebulição do refrigerante. Como você sabe nas aulas de física, quanto maior a pressão, mais você precisa aquecer o líquido para que ferva, por exemplo, nas montanhas, a água começa a ferver a um indicador de 60 graus ou menos.
• Refrigerante. Isso não é apenas água, mas um líquido especial que não congela em temperaturas negativas e tem um ponto de ebulição mais alto.
• Tubo de ramificação. Todas as unidades do sistema são conectadas a uma linha comum usando tubos de borracha de seção grande. Eles são fixados com grampos de metal que evitam que as peças de borracha se quebrem em alta pressão no circuito.

A ação do sistema de refrigeração é a seguinte. Quando o motorista liga o motor, a polia do virabrequim transmite torque para o acionamento do sincronismo e outros acessórios, por exemplo, na maioria dos carros, o acionamento da bomba d'água também está incluído nesta corrente. O impulsor da bomba cria força centrífuga, devido à qual o anticongelante passa a circular pelas tubulações e unidades do sistema.

Enquanto o motor está frio, o termostato está fechado. Nesta posição, ele não permite que o refrigerante flua em um grande círculo. Tal dispositivo permite que o motor aqueça rapidamente e atinja o regime de temperatura desejado. Assim que o líquido se aquece adequadamente, a válvula se abre e o resfriamento do motor de combustão interna começa a funcionar.

O fluido se move na seguinte direção. Quando o motor aquece: da bomba para a camisa de resfriamento, depois para o termostato, e no final do círculo para a bomba. Assim que a válvula se abre, a circulação passa pelo braço maior. Nesse caso, o líquido é fornecido para a camisa, através do termostato e mangueira de borracha (tubo) até o radiador e volta para a bomba. Se a válvula da estufa abrir, então em paralelo com o grande círculo, o anticongelante se move do termostato (mas não através dele) para o radiador da estufa e de volta para a bomba.

Quando o líquido começa a se expandir, parte dele é espremido pela mangueira para o tanque de expansão. Normalmente este elemento não participa da circulação do anticongelante.

Esta animação mostra claramente como funciona o CO de um carro moderno:

Sistema de refrigeração do motor do carro. Dispositivo geral. Animação em 3D

O que preencher no sistema de refrigeração?

Não despeje água comum no sistema (embora os motoristas possam usar esse líquido em carros antigos), pois os minerais que o compõem permanecem nas superfícies internas do circuito em altas temperaturas. Se em tubos de grande diâmetro isso não levar a um entupimento do duto por muito tempo, o radiador ficará rapidamente entupido, o que dificultará a troca de calor, ou mesmo parará completamente.

Além disso, a água ferve a uma temperatura de 100 graus. Além disso, em baixas temperaturas, o líquido começa a cristalizar. Nesse estado, na melhor das hipóteses, ele bloqueará os dutos do radiador, mas se o motorista não drenar a água a tempo antes de deixar o carro no estacionamento, os tubos finos do trocador de calor simplesmente explodirão com a expansão da cristalização água.

Por essas razões, fluidos especiais (anticongelantes ou anticongelantes) são usados ​​no CO, os quais possuem as seguintes propriedades:

• Não congele em -40 geada e em alguns casos abaixo;
• Ponto de ebulição - não inferior a 115 graus;
• Não faça espuma;
• Resistente a reações oxidativas (não contribui para a formação de corrosão em um sistema vazio, como a água);
• Não precipita com o uso prolongado;
• Não forma escamas em peças de metal em altas temperaturas;
• Lubrifique as partes móveis dos mecanismos de CO.

Vale ressaltar que em casos de emergência, ao invés do anticongelante ou anticongelante, pode-se usar água (de preferência destilada). Um exemplo de tais situações seria uma corrida do radiador. Para chegar ao posto de gasolina ou garagem mais próxima, de vez em quando na estrada o motorista para e reabastece o volume de água por meio do tanque de expansão. Esta é a única situação em que é permitido o uso de água.

 Embora existam muitos fluidos técnicos para automóveis no mercado, não vale a pena comprar os produtos mais baratos. Geralmente é de qualidade inferior e tem uma vida útil mais curta. Para obter mais informações sobre como os fluidos para CO diferem, consulte separadamente... Além disso, você não pode misturar marcas diferentes, pois cada uma delas tem sua própria composição química, o que pode levar a uma reação química negativa em altas temperaturas.

Tipos de sistemas de refrigeração

Os carros modernos usam um motor refrigerado a água, mas às vezes há modelos com sistema de ar. Vamos considerar em quais elementos cada uma dessas modificações consistirá, bem como em que princípio elas funcionam.

Sistema de refrigeração líquida

A razão para usar o tipo líquido é que o refrigerante remove o excesso de calor de forma mais rápida e eficiente das peças que requerem resfriamento. Um pouco acima, o dispositivo de tal sistema e o princípio de seu funcionamento foram descritos.

O líquido refrigerante circula enquanto o motor estiver funcionando. O trocador de calor mais importante é o radiador principal. Cada placa amarrada no tubo central da peça aumenta a área de resfriamento.

Quando o carro fica parado com o motor de combustão interna ligado, as aletas do radiador são mal sopradas pelo fluxo de ar. Isso leva a um rápido aquecimento de todo o sistema. Se nada for feito neste caso, o refrigerante na linha irá ferver. Para resolver esse problema, os engenheiros equiparam o sistema com um soprador de ar forçado. Existem várias modificações deles.

Um é acionado por uma embreagem equipada com uma válvula térmica que reage à temperatura do sistema. Este elemento é acionado pela rotação do virabrequim. Modificações mais simples são acionadas eletricamente. Ele pode ser disparado por um sensor de temperatura localizado dentro da linha ou por uma ECU.

Sistema de refrigeração de ar

O resfriamento a ar tem uma estrutura mais simples. Portanto, um motor com tal sistema possui nervuras externas. Eles são aumentados em direção ao topo para melhorar a transferência de calor na parte que fica mais quente.

O dispositivo de tal modificação CO incluirá os seguintes elementos:

• Costelas na cabeça e no bloco de cilindros;
• Tubos de abastecimento de ar;
• Ventilador de refrigeração (neste caso, é alimentado por um motor de forma permanente);
• Um radiador que é conectado ao sistema de lubrificação da unidade.

Esta modificação funciona de acordo com o seguinte princípio. O ventilador sopra ar através dos dutos de ar para as aletas da cabeça do cilindro. Para que o motor de combustão interna não resfrie demais e não tenha dificuldade em acionar a mistura ar-combustível, podem ser instaladas válvulas nos dutos de ar que bloqueiam o acesso de ar fresco à unidade. Isso é necessário para manter uma temperatura operacional mais ou menos constante.

Embora tal CO seja capaz de remover o excesso de calor do motor, ele tem várias desvantagens significativas em comparação com sua contraparte líquida:

1. Para que o ventilador funcione, parte da potência do motor é utilizada;
2. Em algumas partes, as peças estão excessivamente quentes;
3. Devido ao funcionamento constante do ventilador e à máxima abertura do motor, esses veículos fazem muito barulho;
4. É difícil fornecer simultaneamente aquecimento e resfriamento de alta qualidade para a unidade;
5. Nesses projetos, os cilindros devem ser separados para melhor resfriamento, o que complica o projeto do motor (o bloco de cilindros não pode ser usado).

Por esses motivos, as montadoras raramente usam esse sistema em seus produtos.

Avarias típicas no sistema de refrigeração

Qualquer mau funcionamento pode afetar seriamente o funcionamento da unidade de alimentação. A primeira coisa que leva a uma quebra de CO é o superaquecimento do motor de combustão interna.

Aqui estão as falhas mais comuns no sistema de refrigeração da unidade de energia:

1. Danos no radiador. Este é o mau funcionamento mais comum, pois esta parte é constituída por finos tubos que se rompem sob pressão excessiva, aliada à destruição das paredes por incrustações e outros depósitos.
2. Violação da estanqueidade do circuito. Isso geralmente acontece quando as braçadeiras dos tubos não estão suficientemente apertadas. Devido à pressão, o anticongelante começa a vazar pela conexão fraca. O volume do fluido diminui gradualmente. Se houver um tanque de expansão antigo no carro, ele pode estourar com a pressão do ar. Isso acontece principalmente na costura, o que nem sempre é perceptível (se houver formação de rajadas na parte superior). Visto que a pressão adequada não é criada no sistema, o refrigerante pode ferver. A despressurização também pode ocorrer devido ao envelhecimento natural das peças de borracha do sistema.
3. Falha do termostato. Ele é projetado para alternar o modo de aquecimento do sistema para resfriar o motor de combustão interna. Ele pode permanecer fechado ou aberto. No primeiro caso, o motor superaquecerá rapidamente. Se o termostato permanecer aberto, o motor esquentará por muito tempo, o que dificultará o acendimento do VTS (no motor frio o combustível não se mistura bem com o ar, pois as gotículas borrifadas não evaporam e não se formam uma nuvem uniforme). Isso afeta não apenas a dinâmica e estabilidade da unidade, mas também o grau de poluição da emissão. Se houver um catalisador no sistema de escapamento do carro, o combustível mal queimado acelerará o entupimento desse elemento (sobre por que o carro precisa de um conversor catalítico, é descrito aqui).
4. Avaria da bomba. Na maioria das vezes, o rolamento falha nele. Como esse mecanismo está em conexão constante com o comando de sincronização, o rolamento preso entrará em colapso rapidamente, o que levará a um vazamento abundante de refrigerante. Para evitar que isso aconteça, a maioria dos motoristas também troca a bomba ao substituir a correia dentada.
5. O ventilador não funciona mesmo quando a temperatura do anticongelante atinge valores críticos. Existem várias razões para esta falha. Por exemplo, o contato da fiação pode oxidar ou a válvula da embreagem pode falhar (se o ventilador estiver instalado no acionamento do motor).
6. Arejando o sistema. Bloqueios de ar podem aparecer durante a substituição do anticongelante. Mais frequentemente, neste caso, o circuito de aquecimento sofre.

Os regulamentos de trânsito não restringem o uso de veículos com resfriamento do motor defeituoso. No entanto, cada motorista que economiza seu dinheiro não atrasará o reparo de uma unidade CO específica.

Você pode verificar a estanqueidade do circuito da seguinte forma:

• Na linha fria, o nível de anticongelante deve estar entre as marcas MAX e MIN. Se, após uma falha em um sistema resfriado, o nível mudou, então o líquido está evaporando.
• Qualquer vazamento de líquido nas tubulações ou no radiador é um sinal de despressurização do circuito.
• Após uma viagem, alguns tipos de tanques de expansão se deformam (tornam-se mais arredondados). Isso indica que a pressão no circuito aumentou. Nesse caso, o tanque não deve chiar (há rachadura na parte superior ou a válvula do bujão não segura).

Se for encontrado um mau funcionamento, a peça quebrada deve ser substituída por uma nova. Quanto à formação de travas de ar, elas bloqueiam o movimento de fluido no circuito, o que pode causar superaquecimento do motor ou parar de aquecer o habitáculo. Este mau funcionamento pode ser identificado e corrigido da seguinte maneira.

Remova a tampa do tanque e ligue o motor. A unidade funciona por alguns minutos. Neste caso, abrimos a tampa do aquecedor. Se houver um plugue no sistema, o ar deve ser forçado para dentro do reservatório. Para acelerar esse processo, você precisa colocar o carro com a extremidade dianteira em uma colina.

A ventilação do radiador do aquecedor pode ser eliminada colocando o carro lateralmente em uma pequena colina de forma que os tubos fiquem localizados acima do trocador de calor. Isso garantirá o movimento natural das bolhas de ar através dos canais até o expansor. Neste caso, o motor deve funcionar em marcha lenta.

Cuidados com o sistema de refrigeração

Normalmente, as avarias de CO ocorrem com cargas máximas, nomeadamente durante a condução. Algumas falhas não podem ser corrigidas na estrada. Por esse motivo, você não deve esperar até que o carro precise de reparos. Para prolongar a vida útil de todos os elementos do sistema, a manutenção deve ser atempada.

Realizando trabalhos preventivos, é necessário:

• Verifique o estado do anticongelante. Para isso, além da inspeção visual (deve manter a cor original, por exemplo, vermelho, verde, azul), deve-se usar um hidrômetro (como funciona, leia aqui) e meça a densidade do líquido. Se o anticongelante ou anticongelante mudou de cor e ficou sujo ou mesmo preto, ele não é adequado para uso posterior.
• Verifique a tensão da correia de transmissão. Na maioria dos carros, a bomba funciona em sincronia com o mecanismo de distribuição de gás e o virabrequim, portanto, uma tensão fraca da correia dentada afetará principalmente a estabilidade do motor. Se a bomba tiver um acionamento individual, sua tensão deve ser verificada novamente.
• Limpe os detritos do motor e do trocador de calor periodicamente. A sujeira na superfície do motor interfere na transferência de calor. Além disso, as aletas do radiador devem estar limpas, especialmente se a máquina for operada em uma área onde o choupo floresce abundantemente ou onde uma pequena folhagem está voando. Essas pequenas partículas impedem a passagem de ar de alta qualidade entre os tubos do trocador de calor, fazendo com que a temperatura na linha suba.
• Verifique o funcionamento do termostato. Quando o carro dá partida, você precisa prestar atenção na rapidez com que ele aquece. Se ele aquecer muito rapidamente até uma temperatura crítica, este é o primeiro sinal de que o termostato está com defeito.
• Verifique o funcionamento do ventilador. Na maioria dos casos, este elemento é acionado por um sensor térmico instalado no radiador. Acontece que o ventilador não liga devido aos contatos oxidados e não há tensão de alimentação. Outro motivo é um sensor térmico que não funciona. Este mau funcionamento pode ser identificado como segue. Os contatos do sensor estão fechados. Nesse caso, o ventilador deve ligar. Se isso acontecer, é necessário substituir o sensor. Caso contrário, você precisa levar o carro a um serviço de carro para diagnóstico. Em alguns veículos, o ventilador é controlado por uma unidade de controle eletrônico. Às vezes, falhas nele levam à operação instável do ventilador. A ferramenta de verificação detectará esse problema.

Lavando o sistema de arrefecimento do motor

Também vale a pena mencionar a descarga do sistema. Este procedimento preventivo permite manter a cavidade da linha limpa. Muitos motoristas negligenciam este procedimento. Dependendo do modelo do carro, você precisa limpar o sistema uma vez por ano ou a cada três anos.

Basicamente, é combinado com a substituição do anticongelante. Consideraremos brevemente quais sinais indicam a necessidade de enxágue e como fazê-lo corretamente.

Sinais que é hora de dar descarga

1. Durante a operação do motor, a seta da temperatura do líquido de arrefecimento mostra constantemente forte aquecimento do motor de combustão interna (próximo ao valor máximo);
2. O fogão começou a emitir pouco calor;
3. Independentemente de estar frio lá fora ou quente, o ventilador começou a funcionar com mais frequência (é claro, isso não se aplica a situações em que o carro está engarrafado).

Lavar o sistema de refrigeração

Não use água pura para lavagem de CO. Freqüentemente, não são partículas estranhas que levam ao entupimento, mas incrustações e depósitos que se acumularam na parte estreita do circuito. O ácido lida bem com incrustações. Os depósitos de gordura e minerais são removidos com soluções alcalinas.

Uma vez que o efeito dessas substâncias é neutralizado pela mistura, elas não podem ser usadas simultaneamente. No entanto, não use soluções puramente ácidas ou alcalinas. São muito agressivos e, após o uso, deve-se realizar um processo de neutralização antes de adicionar anticongelante novo.

Melhor usar lavagens neutras, que podem ser encontradas em qualquer loja de produtos químicos automotivos. Na embalagem de cada substância, o fabricante indica para quais tipos de contaminação ela pode ser utilizada: seja como profilaxia, seja para combater depósitos complexos.

A lavagem propriamente dita deve ser realizada de acordo com as instruções indicadas no recipiente. A sequência principal é a seguinte:

1. Aquecemos o motor de combustão interna (não leve o ventilador para ligar);
2. Drenamos o anticongelante antigo;
3. Dependendo do agente (pode ser um recipiente com a composição já diluída ou um concentrado que precisa ser diluído em água), a solução é despejada em um tanque de expansão, como na reposição usual do anticongelante;
4. Ligamos o motor e deixamos funcionar por até meia hora (este tempo é indicado pelo fabricante da lavadora). No processo de funcionamento do motor, também ligamos o aquecimento interior (abra a torneira do aquecedor para que a descarga circule ao longo do circuito de aquecimento interior);
5. O líquido de limpeza é drenado;
6. Lavamos o sistema com uma solução especial ou água destilada;
7. Preencha com anticongelante novo.

Não é necessário ir ao posto de serviço para realizar este procedimento. Você pode fazer isso sozinho. O desempenho do motor e sua vida útil dependem da limpeza da rodovia.

Além disso, assista a um breve vídeo sobre como liberar o orçamento e sem prejudicar o sistema:

NUNCA LAVE O SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO ANTES DE VER ESTE VÍDEO

Perguntas e Respostas:

Como funciona o sistema de refrigeração? O CO líquido consiste em um radiador, um círculo grande e um pequeno, tubos, uma camisa de resfriamento de água do bloco de cilindros, uma bomba d'água, um termostato e um ventilador.

Quais são os tipos de sistemas de refrigeração do motor? O motor pode ser refrigerado a ar ou líquido. Dependendo do projeto do sistema de lubrificação do motor de combustão interna, ele também pode ser resfriado devido à circulação de óleo pelos canais do bloco.

Que tipo de refrigerante é usado no sistema de refrigeração de um carro de passageiros? O sistema de resfriamento usa uma mistura de água destilada e um agente anticongelante. Dependendo da composição do refrigerante, é denominado anticongelante ou anticongelante.