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Sistema de arrefecimento

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Academic year: 2021

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Texto

(1)

Prof. Dr. David Peres da Rosa

Sistema de

arrefecimento

Curso Superior em Agronomia

Disciplina de Tratores Agrícolas

(2)

Temper

atur

as

(ºc)

2

700ºc – 2000°c

85-95ºc

http://www.themotorreport.com.au/6915/the-real-mccoey-on-ron-research-octane-number

(3)
(4)

Par

a q

ue arrefecer?

O sistema de arrefecimento visa

diminuir o calor produzido pelo motor

o qual atinge temperaturas de 1200ºc

4

¾ da energia calorífica do motor é perdida

(5)

Meios

arref

ece

dor

es

E

xistem três tipos de

meios arrefecedores:

5

(6)

Arrefec

ed

ore

s

Á

gua – a água é o fluído que

possuí maior capacidade

térmica. Ou seja, grande

capacidade de absorver calor.

6

Características

Uniformiza a temperatura;

Evita ocorrência de pontos superaquecidos;

Maior calor específico;

(7)

Arrefe

cedor

a água

CUIDADOS

A

água do sistema de

arrefecimento do motor deve ser

limpa e livre de agentes

químicos corrosivos tais como

cloretos, sulfatos e ácidos. A

água deve ser mantida

levemente alcalina, com o valor

do pH em torno de 8,0 a 9,5.

(8)

Por que acontece????

(9)

 A corrosão não é uma questão relacionada a idade

do motor, pois pode começar o processo com apenas 2.000 horas de funcionamento. (manual do motor cummins, 2010) 9 Font e : ht tp :// w w w .c ummi ns filtra tion.c om/pdf s /produc t_li t/ e me a _ broc hure s /L T3 3 0 2 0 -P T .pdf Vídeo

(10)

Problemas

Os problemas que podem ser

encontrado neste meio arrefecedor

são:

Presença de sais, argila que irão

reduzir o potencial arrefecedor da água;

Baixas temperaturas ela congela;

Alguns metais pesados presentes

podem corroer o material.

(11)

 Por que cria sujeira no arrefecedor?

11

Se a troca ocorrer a cada 800 a 1000 horas de trabalho (de acordo com a sua

contaminação) usando água nova e limpa com o aditivo recomendado pela sua concessionária, não vai ocorrer acúmulo

de sujeira e ferrugem no sistema de arrefecimento do seu motor. Com isso se

preserva a vida útil do motor e de

componentes como radiador, bomba de água, válvulas e dutos de arrefecimento

(12)

Cuidados

com água

do

radiador

Qualquer água potável boa para beber pode ser tratada para ser usada no motor.

Um dos tratamentos da água consiste na adição de agentes químicos inibidores de corrosão.

A qualidade da água não interfere no desempenho do motor, porém a utilização de água inadequada por longo prazo pode resultar em danos irreparáveis.

A formação de depósitos sólidos de sais minerais, produzidos por água com elevado grau de dureza, que obstruem as passagens,

provocando restrições e dificultando a troca de calor, são bastante freqüentes.

Água muito ácida pode causar corrosão eletrolítica entre materiais diferentes.

(13)

13 Aditivo a base de alcool, como

etilenoglicol ou o propilenoglicol, glicerina, cloreto de magnésio e derivados do petróleo Dicas: Trocar a água do radiador anualmente e adicionar inibidores anti-corrosivos

(14)

Two

proble

ms

!!!

Qual a temperatura que trabalhava os antigos motores???? Qual a temperatura que trabalhava os novos motores????

X

(15)

Pro

blemas

-de

svantag

ens

Nos motores antigos a

temperatura da água girava em

torno de 80ºc contra os 95ºc atuais dos motores modernos.

Estas temperaturas ficam muito próximas do ponto de ebulição da água que é de 100ºc, além deste fator, temos também a corrosão do sistema e o congelamento da água em algumas regiões mais frias.

Solução

Por estes motivos é que o sistema de arrefecimento

necessita de aditivo em sua água, tornando-se assim líquido de

(16)

Mei

os

arr

efe

ce

dores

-ar

Ar – O ar pode ser

usado em casos de

baixa geração de

calor.

16

(17)

Arrefecedor a ar

Características:

N

ão requer reservatório e tubulações

fechadas para sua condução;

N

ão é corrosivo;

N

ão evapora;

Desvantagens

Baixo calor específico

(18)

T

ipos

de arrefe

cedores

a a

r

Existem dois tipos básicos:

C

irculação livre – motocicleta,, alguns

veículos;

C

irculação forçada – motores de

veículos, motores estacionários. A

temperatura de funcionamento é mais

elevada que a dos motores arrefecidos a

água.

(19)

19

www.motoguzzi-us.com/Nuovi_modelli/breva1100/... Cuidados: manter as aletas limpas;

- Evitar pinturas nas aletas;

Vantagens: construção simples; - menor peso por cv;

- manutenção simples;

- o ar não evapora-se, não congela e não é corrosivo

(20)

T

ip

os

de ar

refecedores

a ar

-agrí

cola

20

Sistema de refrigeração a ar, através de aleta incorporado ao

próprio volante, dimensionado especialmente para as elevadas temperaturas das regiões tropicais.

(21)
(22)

Comparação

22

Meio

arrefecedor

Calor específico,

cal.

o

C

-1

Quantidade

, g

Ar

0,2380

4,2

Água

1,0043

1,0

(23)
(24)
(25)

Arrefe

cedor

ar e

água

Utiliza-se os dois juntos, á água

absorve calor do meio (bloco) e o ar

resfria a água.

Existem dois tipos de sistemas:

Termossifão

Circulação forçada

(26)

26 Ventoinha Cabeçote Bloco Cárter Radiador

(27)

Termos

sifão

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.

27

(28)

28 Depósito superior Válvula termostática Camisa d`água Bomba d`água Depósito inferior Fonte: Varella, 2008 Vídeo

(29)

Fluxogr

ama

do sis

tema

29 Fonte: Varella, 2008

(30)

Circula

ção

forc

ada

S

istema utilizado nos motores de tratores

agrícolas. Semelhante ao sistema do tipo

termossifão.

A

diferença

é que possui bomba centrífuga que

promove a circulação forçada do meio

arrefecedor.

P

ossui

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.

30

(31)

31

www.oficinaecia.com.br/bibliadocarro/biblia.a...

Menos de uma quarta parte de energia calorífica desenvolvida num motor de explosão é convertida em trabalho útil. O calor restante deve ser

dissipado para que nenhum dos componentes do motor aqueça a ponto de deixar de funcionar.

(32)
(33)
(34)

Constit

uín

tes

Rad

iad

or

Trocador de calor entre a água e o ar.

34

(35)

Cuida

do

s

Se o nível tiver baixo, forma bolsões de vapor que impedem a passagem de água.

(36)

Promove a circulação

forçada da água. Fica

acoplada no eixo da

ventoinha.

Succiona água do depósito

inferior para o interior do

motor.

36

Consti

tuintes

Bom

ba

d’água

(37)

Bloqueia ou desvia o ciclo do líquido, para não passar pelo radiador enquanto o motor não estiver há temperatura de trabalho. Quando o motor estiver na sua temperatura de trabalho a válvula se

abre permitindo a passagem do líquido para o radiador.

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. 37

Consti

tuintes

Válvula

termostática

Controla a temperatura através do fluxo de água do motor para o radiador. Começa a 70-80ºC.

(38)

É falsa a idéia de que a

eliminação da válvula

termostática melhora as

condições de arrefecimento do

motor.

Muitos mecânicos, ao se verem

diante de problemas de

superaquecimento do motor,

eliminam a válvula termostática,

permitindo que o motor trabalhe

abaixo da temperaturas ideal em

condições de pouca solicitação.

(39)

Componentes

39 VÁLVULA TERMOSTÁTICA PARA

CONTROLE DO FLUXO DE ÁGUA DE ARREFECIMENTO

a = afluxo; b = saída fria; c = saída

quente; d = prato da válvula do lado quente com frestas de vedação para deixar escapar o ar durante o

abastecimento; e = prato da válvula lado frio; f = enchimento de cera; g = vedação de borracha; o curso da

válvula depende da variação de volume do material elástico (cera) durante a fusão ou solidificação.

(40)

Consti

tuintes

-tampa

do r

adiador

A pressão interna do sistema é controlada

pela válvula existente na tampa do radiador (ou do tanque de expansão) que, em geral, é menor que 1,0 atm. É recomendado manter a pressurização adequada do sistema de arrefecimento de acordo com as recomendações do fabricante do motor. 40

(41)

Constit

uin

tes

Válvula

termos

tátic

a

Ventoinha

Força a passagem do fluxo de ar através do radiador.

Mangueiras

Condução da água do radiador até a bomba d’água e do motor para o radiador.

Camisas d’água

Superfície externa a parede dos cilindros, a qual forma galerias por onde a água circula retirando calor excedente do motor.

(42)

Varella, C. Motores e Tratores – Sistemas

auxiliares dos motores de combustão interna. Apostila de mecanização da UFRRJ. 34p. 2006.

http://www.cumminsfiltration.com/pdfs/prod uct_lit/emea_brochures/LT33020-PT.pdf

Referências

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