Como funciona o sistema de arrefecimento do motor (Parte I)

Introdução

Os motores a gasolina melhoraram um bocado em seus mais de 100 anos de vida, mas ainda não são muito eficientes na transformação de energia química em força mecânica. A maior parte da energia na gasolina (talvez 70%) se converte em calor, e o trabalho do sistema de arrefecimento é controlar esse calor. Para ter uma idéia, o sistema de arrefecimento de um carro rodando numa estrada dissipa calor suficiente para aquecer duas casas de tamanho médio! A tarefa principal do sistema de arrefecimento é transferir calor para o ar, impedindo que o motor superaqueça, mas o sistema também tem outras tarefas importantes.

O motor em seu carro roda melhor numa temperatura média. Quando ele está frio, seus componentes se desgastam mais rapidamente, o motor é menos eficiente e emite mais poluentes. Cabe aos sistemas de arrefecimento permitir que o motor se aqueça com a maior velocidade possível e, então, mantê-lo numa temperatura constante. 

 Diagrama de um sistema de arrefecimento: como as mangueiras são conectadas

Neste artigo, você aprenderá quais são as partes do sistema de arrefecimento de um carro e como elas funcionam. Vamos ver primeiro as partes básicas.  

Fundamentos básicos

O combustível é queimado constantemente no motor do seu carro. Muito do calor dessa combustão sai diretamente pelo sistema de escapamento, mas um pouco dele é absorvido pelo motor, aquecendo-o. O motor funciona melhor quando o seu líquido arrefecedor está a aproximadamente 90ºC (200ºF). A esta temperatura:

• a câmara de combustão está quente o suficiente para vaporizar completamente o combustível, permitindo melhor combustão e reduzindo as emissões;
• o óleo usado para lubrificar o motor fica menos viscoso (mais fino), por isso as partes do motor se movem mais livremente e ele desperdiça menos força movendo seus próprios componentes;
• as partes de metal se desgastam menos.

Há dois tipos de sistemas de arrefecimento encontrados em carros: arrefecimento a líquido e arrefecimento a ar. 

Arrefecimento a líquido

O sistema de arrefecimento a líquido faz circular um fluido por mangueiras e partes do motor. Ao passar pelo motor quente o líquido absorve calor, resfriando o motor. Depois que o fluido deixa o motor ele passa por um trocador de calor, ou radiador, que transfere o calor do fluido para o ar que passa pelo radiador.

Arrefecimento a ar

Alguns carros mais antigos (o Fusca e seus derivados, por exemplo) e uns poucos contemporâneos usam motores refrigerados a ar. Em vez de haver um líquido circulando pelo motor, o bloco e o cabeçote são dotados de aletas que aumentam a área de absorção de calor e de contato com o ar, conduzindo o calor para longe do motor. Uma potente ventoinha força o ar sobre essas aletas, que resfriam o motor ao acelerar a transferência de calor para o ar. Quando o motor é exposto ao fluxo de ar, como nas motocicletas, a ventoinha pode ser dispensada. 

Como a maioria dos carros é arrefecida a líquido, neste artigo daremos atenção a esse sistema.

(Fonte: carros.hsw.uol.com.br)