SISTEMA DE ARREFECIMENTO

TECNOLOGIA E PRECISO EM CONTROLE DE TEMPERATURA

NDICEINTRODUO .............................................................................................................. 03 VISO GERAL ............................................................................................................. 05 A Importncia do Controle de Temperatura do Motor ............................................... 06 Motores Arrefecidos a Ar ........................................................................................... 06 Motores Arrefecidos a gua ...................................................................................... 06 Reao da gua Sob Presso .................................................................................. 06 Condutividade Eltrica da gua ................................................................................ 06 O que uma Soluo ................................................................................................ 07 O Ph de uma Soluo ............................................................................................. 07 Verificao do pH de uma Soluo ........................................................................... 07 Reao de uma Soluo com Ph No Neutro .......................................................... 08 Os Aditivos na gua do Sistema ............................................................................... 08 Quantidade de Aditivo Misturado gua .................................................................. 08 Densidade da Soluo .............................................................................................. 09 Como Usar o Densmetro .......................................................................................... 09 Caractersticas Ideais de um Lquido de arrefecimento ............................................ 10 FUNCIONAMENTO DO SISTEMA ............................................................................... 11 Identificao dos Componentes Bsicos ...................................................................11 Como Funciona o Sistema .........................................................................................11 Vlvula Termosttica ..................................................................................................11 Tipos de Vlvulas Termostticas ............................................................................... 13 Radiador .................................................................................................................... 13 Interruptor Trmico Lmpada - Alarme ...................................................................... 13 Bomba Dgua .......................................................................................................... 14 Interruptor Trmico do Ventilador .............................................................................. 14 Tipos de Interruptores Trmicos do Ventilador .......................................................... 15 Funcionamento .......................................................................................................... 15 Sensor de Temperatura ............................................................................................. 15 Sensor - Interruptor Duplex ....................................................................................... 16 Reservatrio de Expanso ........................................................................................ 16 Tampa do Reservatrio de Expanso ....................................................................... 17 MANUTENO DO SISTEMA ..................................................................................... 18 Por Que Fazer Manuteno no Sistema ................................................................... 18 Teste de Vazamento do Sistema ............................................................................... 18 Teste da Vlvula Termosttica ................................................................................... 18 Teste do Interruptor Trmico do Radiador ................................................................. 19 Instrues para Instalao ........................................................................................ 20 Teste do Sensor de Temperatura do Painel de Instrumentos ................................... 21 Teste do Sensor de Temperatura do Sistema de Injeo/Ignio - Plug Eletrnico ....... 23 Teste da Tampa do Reservatrio de Expanso ......................................................... 24 Teste da Intensidade de Condutividade Eltrica do Lquido ..................................... 24 Limpeza do Sistema e Substituio do Lquido ........................................................ 24 Abastecimento e Sangria do Sistema ....................................................................... 25 Mangueiras, Conexes e Braadeiras ...................................................................... 25 DIAGNSTICO DE FALHAS DO SISTEMA ................................................................ 26 TABELA DE CAPACIDADES DOS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO .................... 29 DIAGRAMAS ELTRICOS .......................................................................................... 35 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 54 POSTOS AUTORIZADOS ............................................................................................ 55

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INTRODUOA engenharia dos motores de combusto interna, desenvolvidos a partir do fim do sculo 19, tem evoludo enormemente, criando mquinas cada vez mais complexas, com mdulos de gerenciamento eletrnico que controlam todos os sistemas do motor, inclusive o de arrefecimento, para manter a temperatura ideal de funcionamento, maximizando a economia de combustvel, o aproveitamento da energia gerada pelo motor e procurando reduzir ao mximo a emisso de poluentes para o ar. As diferentes variaes de climas, altitudes, locais e condies das aplicaes (automveis, caminhes, nibus, tratores agrcolas e mquinas para terraplanagem, barcos, unidades geradoras de energia, etc.) onde os motores tm que funcionar, causam sensveis alteraes em seu desempenho, exigindo regulagens, materiais e combustveis cada vez mais especficos para o alcance das normas de qualidade estabelecidas em nvel mundial. A globalizao, com a importao e exportao de componentes, sistemas e produtos completos de lado a lado do mundo, tambm contribuem significativamente para o aumento desta complexidade tcnica. Um dos sistemas de motores mais afetados pelas variaes de clima, altitudes, cargas e horas de funcionamento, o sistema de arrefecimento, pois a manuteno da temperatura nos nveis adequados a cada tipo de operao no tarefa das mais fceis. O motor desenvolve at 2.760C de calor dentro da cmara de combusto. Calor suficiente para fundir o motor completo em menos de trinta minutos! Aproximadamente 1/3 da energia do combustvel convertida em potncia utilizvel para impulsionar o veculo, 1/3 dissipada atravs do sistema de arrefecimento e o 1/3 remanescente jogado fora pelo sistema de escapamento. Os projetos de motores atuais so mais leves e altamente potentes, com melhor controle de emisses, mas colocam uma responsabilidade cada vez maior na eficincia dos sistemas de arrefecimento pressurizados e em sua correta manuteno. Este trabalho foi desenvolvido com a inteno de familiariz-lo com os materiais, componentes, finalidade e importncia do sistema de arrefecimento no funcionamento e desempenho dos motores de combusto interna. Ao conhecer os sistemas de arrefecimento atuais, voc estar mais preparado para evitar as caras conseqncias, geralmente causadas pela negligncia de cuidados simples. ATENO: Devido grande variedade de marcas, modelos, tipos e capacidades dos veculos e motores atuais, as configuraes dos sistemas de arrefecimento tambm possuem variaes. Por isso, enfatizamos a necessidade de consulta aos manuais dos fabricantes de veculos, de sistemas de arrefecimento, de motores, de componentes qumicos para aditivos e limpeza, etc., para a correta manuteno preventiva, diagnstico e soluo de problemas.

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VISO GERALUm dos pontos mais delicados dos motores atuais a manuteno do funcionamento a uma temperatura ideal, pelo maior tempo possvel, independentemente das exigncias a que esteja sendo submetido. Esse o trabalho executado pelo sistema de arrefecimento. Antigamente, a preocupao era manter a temperatura do motor to prximo da temperatura ambiente quanto fosse possvel, pois se acreditava que a elevao da temperatura era prejudicial ao funcionamento. A esse processo dava-se o nome de sistema de refrigerao, pois sua funo era simplesmente baixar a temperatura. As evolues tecnolgicas levaram o motor a funcionar melhor, mantendo uma temperatura mais elevada e constante, para que as dilataes dos diversos materiais aconteam conforme os clculos da engenharia. A evoluo dos sistemas alterou a funo bsica de baixar a temperatura para: Fazer o motor aquecer-se o mais rapidamente possvel, para atingir a temperatura ideal de funcionamento, manter essa temperatura e distribu-la por todo o motor. Assim, o sistema passou a ser chamado de Sistema de arrefecimento. O motor uma mquina que transforma energia em movimento...mas o que ENERGIA? ENERGIA tudo aquilo que pode ser transformado em trabalho e pode ter vrias formas. Por exemplo: Energia Mecnica: Todas as formas de energia relacionadas ao movimento dos corpos, com a capacidade de coloc-los em movimento ou deform-los, atravs de uma das seguintes formas: Energia potencial gravitacional Energia potencial elstica (mola comprimida) Energia cintica (queda dgua, automvel em movimento) Energia Trmica (raios solares, combusto); Energia Eltrica (corrente eltrica); Energia Qumica (reao de um cido); Energia Acstica (som, msica); Energia Luminosa (sol, lmpada eltrica); Energia Radiante (radioatividade); A energia pode ser transferida de uma forma para outra. Teoricamente, essa transferncia integral, ou seja, a energia obtida exatamente igual energia aplicada. Os motores transferem a energia gerada pela combusto em energia mecnica, em movimento circular, com torque. E o que vem a ser TORQUE? TORQUE a capacidade do motor, de gerar movimento com FORA DE TORO. Assim, o funcionamento de um motor resulta em: 25 a 35%, aproximadamente, energia transferida para as rodas, para impulsionar o veculo, 65 a 75%, energia aproveitada pelo prprio motor para vencer os atritos das peas mveis internas, sendo que a maior parte transforma-se em CALOR, que tambm uma forma de energia, que os sistemas atuais aproveitam. Alm do calor provocado pelos atritos internos, a queima dos combustveis atinge temperaturas em torno de 2000C. Lembre-se que: A gua ferve a 100 C; O alumnio do cabeote funde-se a 660C; O ferro fundido do bloco a 1500C... considere a importncia do sistema de arrefecimento...

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A Importncia do Controle da Temperatura no MotorO motor precisa manter uma temperatura constante e ideal, mesmo quando submetido a grandes esforos. composto por peas de materiais diferentes, com coeficientes de dilatao diferentes e que funcionam em atrito constante. Este atrito, em conjunto com a queima do combustvel, gera muito calor, o que causa dilatao e, portanto, menores folgas, calculadas para que a funcionalidade no seja prejudicada.

Motores Arrefecidos a ArSo os motores com menos peas mveis, que produzem menos atritos e portanto, menos calor. Como exemplo, os motores de motocicletas, do fusca e da kombi e motores estacionrios, possuindo aletas nos cabeotes, para dissipar o calor.

tata-se que a temperatura sofre variaes, dependendo da distncia que se encontra do radiador. Conseqentemente, o motor funciona com pontos internos de temperatura superiores a 100C, sem a formao de bolhas de vapor, que causariam a separao da gua mais fria, da gua fervente. Onde existem bolhas de vapor, a gua no pode entrar, pois o vapor isola esses pontos. Assim, dentro do motor, h gua fervendo na parte mais afastada do radiador, e gua mais fria na parte mais prxima da circulao da bomba dgua. A engenharia de motores dedica-se a estudar primariamente a formao de bolhas de vapor dentro das galerias de arrefecimento do motor e as diferenas internas de temperatura e, secundariamente, a temperatura do lquido de arrefecimento.

Condutividade Eltrica da guaEntre as propriedades da gua, uma delas a de possuir a capacidade de conduzir eletricidade. Esta propriedade pode ser maior ou menor, dependendo dos tipos e quantidades de minerais, naturalmente contidos na gua. (No se encontra, na natureza, gua completamente pura). Quando a gua, que possui uma determinada capacidade de conduzir eletricidade, misturada a outros elementos qumicos, essa capacidade pode ser modificada para mais ou para menos, dependendo da reao ou da associao dos elementos que passam a fazer parte dessa nova mistura. No motor, onde existe tenso eltrica de corrente contnua circulando normalmente, a mistura pode se tornar condutora, criando um campo magntico elevado e interferindo nos componentes eletrnicos do motor. Essa capacidade de conduo mais elevada de eletricidade pode ocorrer logo aps o funcionamento do motor ou depois de algum tempo, em razo das diferentes temperaturas

Motores Arrefecidos a guaA grande maioria dos motores de veculos arrefecida a gua, que circula dentro dos sistemas de arrefecimento. A gua formada basicamente por oxignio e hidrognio, mas contm outros elementos, de menor importncia.

Reao da gua Sob PressoNa presso atmosfrica, a gua congelase a 0 e ferve a 100C (ao nvel do mar, ou seja, altitude zero). Se for mantida a uma presso maior, o ponto de ebulio (temperatura de fervura da gua) tambm aumentar. Por exemplo, a uma presso de 3,5 libras/pol2, 1/4 atm (presso relativa), que geralmente utilizada pelos motores, o ponto de ebulio da gua passa a ser de aproximadamente 106C. Considerando-se as dimenses, as presses, a velocidade de circulao e a extenso das galerias internas de um motor, cons-

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e presses existentes no interior do motor. Com estas diferenas, os materiais da mistura passam por uma reao qumica e alteram suas composies, podendo combinar-se ou repelir os outros componentes, causando alteraes em seu comportamento e na capacidade de conduo de eletricidade. Essas alteraes geram problemas de funcionamento irregular nos motores dos veculos equipados, por exemplo, com injeo eletrnica, causando oscilaes, marcha lenta irregular, falhas nas aceleraes, etc. Mesmo que se faa um exame minucioso, dificilmente estes problemas so detectados, gerando custos, aborrecimentos e perda de tempo.

abreviao de Potencial Hidrogeninico (identificao de sua capacidade para movimentar os ons de hidrognio). O pH possui uma escala de 0 a 14. Uma soluo com pH 7 considerada neutra. Com pH menor so cidas, aumentando sua intensidade medida que se afastam de 7 e se aproximam de 0. Com pH maior so alcalinas, aumentando sua alcalinidade medida que se afastam de 7 e se aproximam de 14.

Verificao do pH de uma SoluoO ph de uma soluo pode ser verificada usando-se um medidor digital ou uma fita de verificao, com capacidade de medio e anlise de 0 a 14. Com o medidor digital, coloque a haste do sensor na soluo e o mostrador indicar o valor de pH dessa soluo. Com a fita de verificao, de aproximadamente 5 cm, mergulhe metade na soluo e retire-a, sem balanar para tirar o excesso de lquido. A cor da parte molhada da fita mudar. Compare esta nova cor com a tabela de padro de cores existente na embalagem da fita.

O Que uma Soluo? uma mistura homognea de duas ou mais substncias, em quantidade que podem variar conforme o limite de solubilidade. A substncia presente em maior quantidade na soluo chamada de solvente, e com menor quantidade, de soluto.

O pH de uma SoluoUma soluo pode ser cida, neutra ou alcalina. Essa propriedade chama-se pH,

Ao preparar a soluo, ocorre uma reao qumica na mistura, que aumenta sua temperatura imediatamente, em 3 ou 4C, formando micro-bolhas de ar. Por isso, recomenda-se preparar a soluo num recipiente fora do sistema do veculo, deix-la repousar durante algumas horas e entorn-la vagarosamente dentro do sistema, para eliminar gradualmente o ar das galerias internas do motor.

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Reao de uma Soluo com pH no NeutroUma soluo com pH no neutro conduz eletricidade com maior intensidade, devido combinao com o hidrognio. Se o pH for cido (menor que 7) a soluo ter mais facilidade para conduzir materiais ferrosos, e se for alcalina (maior que 7), para conduzir materiais no ferrosos. Nas duas situaes, h um aumento da capacidade de conduzir elementos metlicos, que aumentam a capacidade de conduo de eletricidade e ficam eletrodepositados nas galerias internas, diminuindo a capacidade de fluxo e prejudicando o arrefecimento do motor. Os componentes do motor de onde foram retiradas as partculas metlicas (bomba dgua, cabeote, etc.) apresentam uma corroso chamada corroso galvnica, causada pela eletrlise. Uma soluo alcalina (pH maior que 7) facilita a eletro decomposio (corroso galvnica) de alguns componentes de alumnio que contenham partculas de cobre em sua composio, retirando-as e depositando-as em outros componentes. Uma soluo cida (pH menor que 7) facilita a eletro decomposio (corroso galvnica) de alguns componentes de ligas que contenham partculas de ferro, retirando-as e depositando-as em outros componentes.

lio a 197C (sob presso atmosfrica) e que se mistura perfeitamente gua, alm de possuir qualidades antioxidantes, que mantm todo o sistema limpo, impedindo a formao de crostas que dificultam a circulao do lquido de arrefecimento, engrossam as paredes dos componentes cuja temperatura precisam arrefecer e depositam-se nos sensores e interruptores trmicos, modificando suas reaes. A gua, misturada ao etileno glicol em propores ideais, ferve a 118 ou 119C, reduzindo a possibilidade de formao de vapor no interior das galerias do sistema, possibilitando que os componentes atuem de forma mais efetiva. Outra funo do aditivo sua atuao no ponto de congelamento da gua (congela-se a 0C). Quando a gua se congela seu volume aumenta, pressionando os elementos internos do motor. Com aditivo o congelamento da gua ocorre a aproximadamente 25C.

Quantidade de Aditivo Misturado guaA quantidade de aditivo misturado gua determinada pelo fabricante do sistema de arrefecimento, mas na maioria dos veculos a proporo , em mdia, 60% de gua e 40% de aditivo. Essa determinao precisa ser observada, seno o sistema de arrefecimento no funcionar adequadamente. Assim, no basta simplesmente adicionar uma quantidade de aditivo que altere a cor da gua. preciso que a quantidade de aditivo seja a recomendada. A melhor maneira para saber a quantidade de aditivo existente em uma soluo, examinando-se a DENSIDADE dessa soluo.

Os Aditivos na gua do SistemaComo conseqncia da evoluo dos motores e dos sistemas de arrefecimento, h necessidade de uma quantidade de aditivos especiais misturados gua do radiador. Por isso, esta gua passou a chamar-se Soluo de Arrefecimento ou Lquido de Arrefecimento. Os aditivos geralmente so base de etileno glicol, um produto que entra em ebu-

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Densidade da SoluoA densidade da gua de 1000g/ml (gramas por mililitro). Quando o aditivo misturado gua, a densidade aumenta de maneira proporcional quantidade de aditivo e temperatura. Logo, para verificar a quantidade de aditivo existente em uma mistura, necessrio saber sua densidade e a temperatura. O peso especfico de uma mistura varia conforme sua temperatura. Na tabela abaixo, a medio iniciase com uma proporo de 50% de gua e 50% de aditivo.

Tabela de Variao de Densidade

Para verificar a densidade de uma mistura, usa-se um equipamento chamado Densmetro.

Como Usar o DensmetroCUIDADO: Com o motor do veculo desligado e frio, retire a tampa do reservatrio de expanso cuidadosamente (se o motor estiver aquecido, o sistema estar sob presso e poder espirrar, causando queimaduras). Aperte e mantenha o bulbo de suco do densmetro e introduza a ponta de captao na mistura, atravs do bocal do reservatrio de expanso. Solte o bulbo de suco, deixando o lquido entrar na proveta do densmetro at que o lquido e o flutuador parem de subir.

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Verifique a letra indicada no nvel de lquido do flutuador. No exemplo mostrado na figura abaixo, a letra C.

O nmero indicado na escala representa o percentual de aditivo existente na gua (no exemplo, 20%). O ndice ideal 40% de aditivo.

Caractersticas Ideais de um Lquido de ArrefecimentoEm sua maioria, os sistemas de arrefecimento comportam entre 5 e 8 litros de lquido, variando conforme o tipo de motor. Esta quantidade de lquido no suficiente para controlar a temperatura do motor. Assim, so adicionados alguns aditivos gua, transformando-a em lquido de arrefecimento. Para que uma mistura de gua + aditivo possua as condies ideais de arrefecimento, deve apresentar as seguintes caractersticas: 60% de gua destilada e desmineralizada e 40% de aditivo ou conforme as instrues do fabricante do veculo, indicadas no Manual do Proprietrio; pH de 7,5 a 8,5 na temperatura ambiente, e no mximo, 8 a 9 na temperatura de funcionamento do motor (85 a 95C); Capacidade de conduzir eletricidade, de 0,3 Volts no mximo, em qualquer temperatura; O tempo mximo de utilizao de um lquido de arrefecimento no motor de um ano ou 30.000 km.

Verifique a indicao do termmetro na linha de nvel da mistura, at alcanar a mesma letra indicada no flutuador (letra C).

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FUNCIONAMENTO DO SISTEMAIdentificao dos Componentes BsicosTampa Pressurizada de RespiroMX MN

Sensor de Temperatura (Sistema de Injeo) Vlvula Termosttica EletroVentilador

Sensor de Temperatura do Painel Cmaras Dgua

Reservatrio de Expanso Radiador

Bomba Dgua

Interruptor Trmico do Ventilador

Sentido de Circulao do Lquido de Arrefecimento

Como Funciona o SistemaO lquido de arrefecimento bombeado atravs das camisas do motor, carregando o calor do cabeote, pistes, cmaras de combusto, paredes dos cilindros, vlvulas, etc. O lquido aquecido circula das camisas do motor, atravs de uma mangueira, para o radiador onde, auxiliado por um ventilador, esfria-se e retorna atravs de outra mangueira, ao motor. O lquido de arrefecimento, portanto, circula sob presso, por todo o sistema de arrefecimento. A bomba dgua o componente encarregado de impulsionar essa circulao, acelerando a passagem do lquido atravs de um rotor. Enquanto o motor no atinge sua temperatura ideal de funcionamento, o lquido de arrefecimento circula apenas por um pequeno circuito, que percorre somente as galerias do motor. Este circuito controlado pela vlvula termosttica. Quando a temperatura alcanada (85C a 95C), esta vlvula abre-se e ento o lquido de arrefecimento comea a circular pelo circuito completo. Neste circuito, passa pelo radiador. Ali, o ar exterior e a corrente de ar gerada pelo ventilador, abaixam a temperatura do lquido de arrefecimento.

Vlvula TermostticaA vlvula termosttica um componente instalado geralmente entre o motor e o radiador. Sua funo proporcionar um aquecimento mais rpido do motor e depois manter a temperatura dentro de uma faixa ideal de trabalho, controlando o fluxo de lquido de arrefecimento, do motor para o radiador.

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Enquanto o motor est frio, o lquido circula somente em suas galerias internas, para aquecer-se rapidamente. Ao atingir a temperatura especificada, a vlvula abre-se atravs da ao da cera expansiva (aumenta seu vo-

lume em funo da temperatura) permitindo que o lquido passe para o radiador, abaixando a temperatura e mantendo a presso no sistema. Quando o motor esfria, a vlvula fecha-se novamente.

ATENO: Veculos no devem funcionar sem a vlvula termosttica, principalmente os equipados com injeo eletrnica, pois o motor no alcanar a temperatura ideal especificada. O mdulo de controle eletrnico enriquecer a mistura de ar e combustvel, causando falhas, consumo excessivo de combustvel e maior emisso de poluentes.

Motor Frio Vlvula fechada

Motor Quente Vlvula aberta

Cera Expansiva

Cera Expansiva

Fluxo do Lquido

Fluxo do Lquido

Considerando que cada motor funciona a uma temperatura especfica, as vlvulas termostticas tambm so especficas. CadaEste lado para o radiador

vlvula possui uma temperatura calibrada, indicada por um cdigo, onde a abertura e o fechamento j esto pr-determinados.Abertura Total: ~ = 95C

Incio de Abertura: 80C 2C

Este lado para o motor

Mnimo 8 mm

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Tipos de Vlvulas TermostticasAs vlvulas termostticas podem ser de dois tipos: Tipo com By-Pass: Possui um pequeno flange com mola na parte inferior que direciona, a uma certa temperatura, todo o lquido de arrefecimento para o radiador. Tipo Refil: Alguns veculos utilizam vlvulas termostticas em carcaas de alumnio ou plsticas. Na maioria, possvel trocar somente o refil, com maior economia e otimizao de estoques. Observao: Dependendo do projeto, algumas vlvulas possuem um entalhe, um furo ou um jingle pin. Estes recursos so utilizados para aumentar o fluxo de lquido de arrefecimento na fase fria, eliminar bolhas de ar, entre os vrios compartimentos existentes dentro do motor.

no baixavam a temperatura da gua. Os dutos eram verticais, e a gua aquecida entrava pela parte superior, atravessava os dutos de cima para baixo e saam pela parte inferior. Assim, ou o motor funcionava abaixo da temperatura ideal ou superaquecido.Capas

Entrada

Sada

Aletas

Dutos

RadiadorO radiador o componente do sistema que recebe o lquido aquecido e o devolve ao motor com uma temperatura mais baixa. Est posicionado geralmente frente do motor, de forma a receber o fluxo de ar causado pelo movimento do ventilador. O radiador possui dutos internos para a circulao do lquido de arrefecimento, providos de aletas que direcionam o fluxo de ar e auxiliam a dissipar o calor, diminuindo a temperatura do lquido. Existem vrios tipos de radiadores, mas a constituio sempre de dutos e aletas. No passado, o conceito era que quanto maior fosse o radiador, melhor funcionaria. Os veculos tinham grandes radiadores feitos de cobre e lato, que realmente demoravam a aquecer-se, mas uma vez aquecidos,

Os radiadores atuais so mais estreitos, possuem poucas fileiras horizontais de dutos, confeccionados com materiais mais finos, permitindo que o lquido permanea mais tempo dentro deles, fazendo a troca de calor com mais eficincia. Com dutos horizontais, os radiadores so tambm mais baixos e mais largos, permitindo uma configurao de veculos com perfil de carroaria mais aerodinmica.

Interruptor Trmico Lmpada AlarmeCom as mesmas caractersticas de funcionamento do interruptor trmico do ventilador, este componente acende e apaga uma lmpada ou aciona uma cigarra intermitentemente no painel de instrumentos, para indicar excesso de temperatura.

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Bomba DguaA bomba dgua est posicionada, na maioria dos veculos, junto ao bloco do motor, sendo acionada pela correia da rvore de manivelas. Acompanhando a rotao do motor, pode absorver at 15% daBomba Dgua Rolamento Flange Cnico Rolamento Selo Eixo Corpo da Bomba

eficincia do motor. Sua funo criar presso para impulsionar o lquido de arrefecimento para que circule por todas as galerias do motor e do radiador.

Tampa Anel de Vedao Rotor

Vedador

Interruptor Trmico do VentiladorO interruptor trmico do ventilador um componente utilizado nos sistemas de arrefecimento dos veculos equipados com ventilador eltrico ou com embreagem eltrica para acionamento do ventilador. Sua funo reagir conforme a temperatura do lquido de arrefecimento do radiador. Ao atingir a temperatura mxima especificada, este interruptor fecha um circuito eltrico, acionando o ventilador para baixar a temperatura. Ao atingir esta outra temperatura mnima especificada, o interruptor abre o circuito, desligando o ventilador. Dessa forma o sistema pode manter a temperatura dentro de uma faixa pr-determinada. Assim como as vlvulas termostticas, cada motor possui um interruptor trmico especfico. Um interruptor trmico atuando fora da faixa operacional especificada (devido incrustao de sujeira ou elementos fixados ao bulbo de contato), far o motor funcionar fora de sua temperatura ideal.

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Tipos de Interruptores Trmicos do VentiladorOs interruptores trmicos do ventilador podem ser de dois tipos: Tipo Simples: Possui dois terminais e apenas uma temperatura de acionamento. utilizado em veculos sem ar condicionado. Tipo Duplo: Possui trs ou quatro terminais e duas temperaturas de acionamento. utilizado em veculos com ar condicionado.Desligado

FuncionamentoUtiliza a tecnologia do Disco Bimetlico, que proporciona uma alta preciso no acionamento e um tamanho reduzido do componente. Com o aumento da temperatura e as dilataes trmicas diferentes, ocorre o deslocamento do Disco Bimetlico, na temperatura desejada, de forma instantnea.

Ligado

Sensor de TemperaturaEste componente mede a temperatura do motor e a indica ao painel de instrumentos, ou o mdulo de Injeo Eletrnica. Ambos possuem um termistor interno do tipo NTC (Coeficiente de Temperatura Negativa), que reage de maneira inversa-

Termistor

Termistor

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mente proporcional da temperatura. Assim, sua resistncia hmica alta, quando a temperatura baixa e vice-versa. O termistor um componente cermico cuja caracterstica reduzir sua resistncia hmica devido ao aumento da temperatura, possibilitando medir e controlar a temperatura do motor, com preciso.

Cada motor possui um sensor ou plug especfico. Portanto cuidado na aplicao e no aperto excessivo durante na instalao.

Sensor Interruptor DuplexEste componente possui duas funes: Indicar a temperatura atravs do ponteiro do medidor no painel de instrumentos, e acender e apagar intermitentemente uma lmpada ou acionar intermitentemente um alarme. O terminal G indica o sensor localizado no painel de instrumentos. O terminal W indica o interruptor.Terminal Sensor (G) Terminal Interruptor (W) Disco Bimetlico

O sensor de temperatura da injeo eletrnica ou plug eletrnico, (designao destinada a facilitar a aplicao) envia as informaes relativas a estas variaes de resistncia, em funo da temperatura, para o mdulo de controle eletrnico (ECM), o que extremamente importante para o gerenciamento da injeo. Com esta informao, o sistema computadorizado controla a dosagem de combustvel, ponto da ignio, sensor lambda, ventilador do radiador, etc. Observao: O sensor de temperatura tambm utilizado como Partida a Frio nos veculos com motores a lcool. O sensor envia uma indicao de variao de resistncia hmica a um rel, e este comanda a bomba de injeo de gasolina para a partida do motor. Geralmente, o sensor do indicador no painel de instrumentos possui um terminal e o plug eletrnico, dois terminais.

Termistor

Reservatrio de ExpansoA funo deste reservatrio permitir que o nvel de lquido de arrefecimento permanea inalterado, quando frio (volume menor) ou quando aquecido (volume maior). O abastecimento do sistema feito atravs do bocal deste reservatrio. Cuidado para no ultrapassar a marca MAX.Tampa Pressurizada e Respiro Nvel MXIMO Nvel MNIMO Reservatrio de Expanso Para o Motor Do Motor

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Tampa do Reservatrio de ExpansoAlm de fechar o reservatrio de expanso, esta tampa tambm mantm a presso do sistema, atravs de uma vlvula que se abre, dando passagem ao excesso de presso. O controle da presso faz com que: O lquido tenha uma circulao completa, atingindo todos os pontos do motor; Tenha um ponto de ebulio mais elevado; Impede a formao de vapor no interior do motor; Permite a entrada de ar atmosfrico quando a temperatura do lquido abaixa. ATENO: Esta tampa deve ser testada periodicamente.

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MANUTENO DO SISTEMAPor que Fazer Manuteno do SistemaO sistema de ignio, de injeo e a vida til do motor so adversamente afetados, se o sistema de arrefecimento no for mantido limpo e pressionado adequadamente. Ao trocar o leo do motor, verifique se no h gotas de lquido de arrefecimento que indicam vazamentos internos do motor, prejudicando o leo lubrificante e o motor. O superaquecimento prejudica pistes, anis, cilindros, vlvulas, bielas, mangueiras, rvore de manivelas e de comando de vlvulas, diminuindo o tempo de vida til do motor, aumentando o consumo de combustvel e gerando altos custos operacionais. Para manter o sistema de arrefecimento operando com sua eficincia mxima, todo o sistema precisa estar limpo (interna e externamente). Os componentes (bomba dgua, radiador, vlvula da tampa do reservatrio de expanso, sensores, vlvula termosttica) precisam estar funcionando corretamente, a tenso da correia do ventilador precisa estar correta e as braadeiras apertadas. A manuteno preventiva do sistema de arrefecimento prolonga a vida til do motor, economiza combustvel, proporciona maior potncia e diminui o ndice de emisses poluentes. ATENO: A manuteno preventiva deve ser executada a cada 30.000 km ou 1 vez ao ano. estiver aquecido e sob presso, permitir a entrada de ar quando esfriar, causando a diminuio da presso e do volume do lquido. Para testar o sistema de arrefecimento, certifique-se de que o motor esteja frio, retire a tampa do reservatrio de expanso e complete o nvel de lquido. Aplique uma tampa de vedao que permita a conexo a uma bomba de presso equipada com manmetro. Acione a bomba, pressurizando o sistema at 7,0 lb/pol2. Observe o manmetro. Se a presso cair, h vazamento (interno ou externo) no sistema.

Teste da Vlvula TermostticaColoque a vlvula termosttica em um recipiente com lquido de arrefecimento frio sobre uma fonte de calor branda, evitando que a vlvula, ou o termmetro, encoste no fundo do recipiente. A subida da temperatura deve ser o mais lenta possvel ( 1C por minuto).

Teste de Vazamento do SistemaNum sistema de arrefecimento selado, podem ocorrer vazamentos de lquido ou de presso na tampa do reservatrio de expanso. Caso contrrio, o local onde houver um vazamento, quando o sistema

ATENO: No coloque a vlvula em lquido j aquecido, para poder observar sua abertura. necessrio observar se a vlvula abre e fecha nas temperaturas e dimenses indicadas pelo fabricante.

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Observe a abertura da vlvula, acompanhando o aumento da temperatura no termmetro, enquanto agita o lquido de arrefecimento, para manter a uniformidade da temperatura.

Aps 15 minutos (+ de 100C) retire a vlvula do recipiente aquecido e coloque-a num recipiente com gua limpa temperatura ambiente e observe seu fechamento, medida que se esfria. Caso permanea na posio aberta, substitua a vlvula.

ATENO: A remoo da vlvula termosttica, mesmo em locais de clima quente, somente poder ser feita em situao emergencial, quando o motor apresentar superaquecimento, e o teste ou substituio no possa ser executado. To logo seja possvel, dever ser testada e recolocada ou substituda.Aberta

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Teste do Interruptor Trmico do RadiadorPara a execuo do teste do interruptor trmico, usa-se um recipiente com lquido de arrefecimento frio sobre uma fonte de calor e um termmetro, na posio indicada na figura.

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TESTE 1 (com Multmetro): Com o lquido ainda frio, conectar as pontas de prova de um multmetro aos terminais do interruptor, conforme indicado na figura abaixo. Quando o lquido atingir a temperatura especificada (100C), a leitura dever ser: Pea desligada: valor da resistncia infinito (circuito aberto); Pea ligada: Valor da resistncia zero (circuito fechado).

Os testes 1 e 2 somente verificam se o interruptor est funcionando. Um estudo mais detalhado poder ser realizado em equipamentos especficos. Com a fonte de calor desativada, quando a temperatura atingir a temperatura especificada (40C), o multmetro dever indicar circuito novamente aberto. ATENO: Antes de substituir o interruptor trmico do radiador, verifique se o circuito eltrico est funcionando corretamente. Feche o circuito entre os terminais e verifique se o ventilador funciona. Se no funciona, repare, primeiramente, o circuito eltrico do ventilador.

Instrues para InstalaoTESTE 2 (com Lmpada): Com o lquido ainda frio, conectar as pontas dos fios de prova de uma bateria e uma lmpada, aos terminais do interruptor, conforme indicado na figura abaixo. Quando o lquido atingir a temperatura especificada (100C), a lmpada dever: Pea desligada: Lmpada apagada Pea ligada: Lmpada acesa Remova a pea antiga (com o motor frio) e deixe escoar todo o lquido.

Limpe o local e instale o novo interruptor com uma nova arruela de vedao, colocando-a somente pelo lado do sextavado, nunca pelo lado dos terminais. No use outro tipo de vedante.

Observaes: Nunca realize os testes 1 e 2 ao mesmo tempo.

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Com uma chave de 29 mm, aperte no mximo 1/4 de volta, ou com um torqumetro em 3 kgm. Cuidado para no apertar demais.

Aps a sangria, complete o nvel de lquido de arrefecimento do sistema. Feche completamente e verifique se no h vazamentos.

Aps conectar os fios, abastea o sistema com lquido de arrefecimento, na quantidade indicada nas instrues do manual de proprietrio do veculo.

Teste do Sensor de Temperatura do Painel de InstrumentosPara testar o funcionamento do sensor de temperatura do painel de instrumentos, executa-se o mesmo procedimento de teste do interruptor trmico do radiador, observando-se os valores especificados para este sensor. A execuo deste teste deve ser realizada utilizando-se um multmetro para medir a variao da resistncia hmica em funo da temperatura. O sensor estar com defeito caso apresente as seguintes leituras: Valor de resistncia infinito = Circuito aberto; Valor de resistncia zero = Circuito em curto; Valores de resistncia fora das especificaes. Compare os valores encontrados com a Tabela de Curvas Caractersticas R (Ohms) x T (C).

Sangria: Ligue o motor e deixe-o em marcha lenta. Ao alcanar a temperatura normal de funcionamento (primeiro acionamento do ventilador), observe, atravs do reservatrio de expanso, a completa eliminao das bolhas de ar do sistema.

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Teste do Sensor de Temperatura do Sistema de Injeo/Ignio Plug EletrnicoColoque o sensor em um recipiente com lquido de arrefecimento, de forma que sua cpsula fique submersa. Aquea o lquido e acompanhe a variao da temperatura com um termmetro e da resistncia, com um multmetro.(Ohms)

Plug Eletrnico 4050

Conecte as pontas de prova de um multmetro aos terminais dos sensores conforme as indicaes da figura abaixo, observe a variao da resistncia e compare-as com a Tabela de Curvas Caractersticas de Injeo Eletrnica.

(Ohms)

(Ohms)

Sensor 3025Terminal G

Duplex 3061

Cuidado: Plug Eletrnico 4052 (2 Termistores)

(Ohms)

(Ohms)

(Ohms)

Plug Eletrnico 4050

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Tabela de Curvas Caractersticas de Injeo Eletrnica (Plugue Eletrnico)

Teste da Tampa do Reservatrio de ExpansoRetire a tampa do reservatrio de expanso e conecte uma bomba de presso equipada com manmetro tampa do reservatrio. Aplique presso de dentro para fora at que a vlvula da tampa abra e d passagem ao excesso de presso. O manmetro dever indicar um valor de presso residual, que a vlvula da tampa est mantendo no sistema. Caso no haja presso residual, a vlvula est liberando toda a presso e precisa ser substituda. ATENO: A maioria dos sistemas de arrefecimento funciona com uma presso relativa de 3,5 lb/pol 2 (1/4 atm). No entanto, necessrio consultar a tabela do fabricante do sistema.

O valor indicado pelo voltmetro no pode exceder a 0,3 Volts. Se for maior, o sistema precisa ser lavado e o lquido de arrefecimento substitudo imediatamente.

Limpeza do Sistema e Substituio do LquidoDrene o lquido de arrefecimento de maneira a esvaziar o sistema (radiador, mangueiras, motor e reservatrio de expanso), removendo a conexo da mangueira inferior e os dispositivos de drenagem, caso existam. Conecte a mangueira inferior do radiador e feche os dispositivos de drenagem. Abastea o sistema com uma soluo de gua + lquido de limpeza, na proporo indicada pelo fabricante do lquido de limpeza. Funcione o motor at atingir a temperatura normal de funcionamento. Mantenha-o funcionando por 15 a 20 minutos, ou conforme as instrues do fabricante do lquido de limpeza. Pare o motor e drene toda a soluo de limpeza do sistema, removendo a conexo da mangueira inferior e os dispositivos de drenagem, caso existam (radiador, mangueiras, motor e reservatrio de expanso). Enxge o interior do sistema com gua limpa, at no perceber mais resduos de sujeira ou de soluo de limpeza. Retire e limpe o reservatrio de expanso e sua tampa.

Teste da Intensidade de Condutividade Eltrica do LquidoCom o motor frio, verificar a tenso existente entre o terminal negativo da bateria e o lquido de arrefecimento, utilizando um voltmetro. Coloque a ponta de prova positiva do voltmetro no plo negativo da bateria, e a ponta de prova negativa do voltmetro dentro do lquido de arrefecimento.

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Instale o reservatrio de expanso e a mangueira inferior e feche os dispositivos de drenagem. Abastea com lquido de arrefecimento novo e verifique a existncia de vazamentos do sistema.

Abastecimento e Sangria do SistemaPrepare o lquido de arrefecimento, misturando gua desmineralizada e aditivo, na quantidade e proporo indicadas pelo fabricante do veculo e deixe-o repousar por, no mnimo, uma hora. Se o sistema dispuser de drenos de sangria, abra-os. Se no dispuser, desconecte a mangueira superior do radiador. Abastea vagarosamente o sistema, pelo bocal de abastecimento do reservatrio de expanso, at que o excesso de lquido comece a sair pelos drenos ou pela mangueira superior do radiador. Feche os drenos, na seqncia de sada de lquido (caso exista mais de um), ou reinstale a mangueira superior do radiador. Complete o abastecimento at o nvel MAX no reservatrio de expanso. Instale uma bomba de presso e aplique 1 bar de presso no sistema. Retire a bom-

ba de presso, complete o nvel (se necessrio) e tampe o reservatrio de expanso. Funcione o motor at atingir a temperatura normal de funcionamento. Observe se h formao de bolhas de ar no reservatrio de expanso. Se existirem, abra os drenos de sangria cuidadosamente para permitir a sada de ar do sistema. Cuidado: Para executar este procedimento, use equipamentos de proteo para as mos e rosto, pois o lquido estar entre 80 e 100C. Pare o motor, complete o nvel de lquido no reservatrio de expanso e verifique se h vazamentos.

Mangueiras, Conexes e BraadeirasAs mangueiras, conexes e braadeiras devem ser inspecionadas periodicamente quanto a vazamentos. Com o motor desligado e frio, aperte as mangueiras manualmente, verificando se no h rachaduras, enrijecimentos ou flexibilidade exagerada. Inspecione o aperto dos parafusos das conexes e das braadeiras. Caso seja detectada alguma anormalidade, substituir a mangueira e suas conexes.

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DIAGNSTICO DE FALHAS DO SISTEMA

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ATENO: Este diagnstico de falhas no esgota o assunto. Podem haver outras no citadas aqui. Qualquer dvida entre em contato com o SIM - Servio de Informaes MTE-Thomson pelo fone 0800-704-7277.

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Tabela de Capacidades dos Sistemas de ArrefecimentoLegendas: S/A: Sem aquecedor C/A: Com aquecedor C/AC: Com ar condicionado C/TA: Com transmisso automtica

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DIAGRAMAS ELTRICOSObservao: Nesta primeira edio, foram includos os diagramas para a linha GM. Diagramas para as outras linhas estaro disponveis em breve. Para a soluo de quaisquer dvidas, consulte o SIM - Servio de Informaes MTE-Thomson pelo fone 0800-704-7277.

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BIBLIOGRAFIAThe Stant Cooling and Heating System Fact Book Stant Inc. Connersville. Indiana Engine Coolants, Cooling System materials and components SAE International, Detroit, Michigan Facts About Your Cooling System Bars Leaks Inc., Holly, Michigan Fuel Injection Hellamex SA, Naucalpan, Mxico Bardahl Rad Cool Plus Promax Produtos Mximos SA So Paulo Faculdade de Engenharia Industrial - FEI So Bernardo do Campo Apostila - Sistema de Arrefecimento do Motor 1 edio - Waldir P. Silva Internet Diversos

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POSTOS AUTORIZADOS

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TECNOLOGIA E PRECISO EM CONTROLE DE TEMPERATURA