Como o radiador do carro evita o superaquecimento do motor

8

Pergunte a si mesmo o que o cooler realmente faz. Não é um projeto de vaidade. É a diferença entre um deslocamento tranquilo e a conta de um guincho. O sistema de refrigeração evita o derretimento dos motores de combustão interna. Sem ele, o atrito e a combustão transformariam seu bloco em escória em minutos.

Os carros anteriores usavam refrigeração a ar. Sem refrigerante líquido. Apenas barbatanas e vento. Mas quando os engenheiros procuravam um melhor desempenho, o ar por si só não era suficiente. Eles precisavam de algo mais forte. Então eles mudaram para refrigeração líquida. E o radiador tornou-se o coração deste sistema.

Mecânica da transferência de calor

Pense no radiador como um trocador de calor. Esse é o seu trabalho. Ele remove o excesso de calor do líquido refrigerante do motor e o libera no ar que passa. É um conceito simples. A tecnologia vive na implementação.

Existem tubos dentro do radiador. O refrigerante quente flui através deles. Ambas as extremidades possuem reservatórios para transbordamento. Há também um boné. Não é apenas uma capa. É uma válvula de pressão. Isto mantém a pressão do sistema e evita a ebulição prematura do líquido refrigerante.

Mas aqui está o detalhe que a maioria das pessoas não percebe. Os tubos internos geralmente contêm um turbulador. O que é um turbulador? É um pequeno dispositivo que agita um líquido.

Sem movimento, o refrigerante no meio do tubo pode permanecer quente enquanto o fluido próximo às paredes metálicas esfria. Isso é ineficaz. Um turbulador cria turbulência. Isso agita o líquido. Cada pedaço de refrigerante é resfriado, não apenas a camada superficial. O fluido circula com mais eficiência. O motor permanece a uma temperatura constante.

Por que o resfriamento a ar não é suficiente para motores modernos

O trocador de calor remove o calor das máquinas. Aquece o ar ao seu redor. Muito fácil.

Os motores refrigerados a ar dependem de elementos de refrigeração. Estas são barbatanas finas de metal. Eles oferecem uma grande área de superfície. Quanto maior a superfície, maior será o contato com o ar. O ar afasta o calor.

Nos modelos refrigerados a ar, essas aletas envolvem o cabeçote do cilindro. Existem as câmaras de combustão. É daí que vem o calor. Mas a ventilação é importante. Se o carro estiver parado, as aletas não recebem ar fresco. O sistema estagna.

É por isso que os fãs são frequentemente necessários. Eles sopram ar frio sobre as nadadeiras. Eles regulam a temperatura quando o fluxo de ar natural falha. Os motores modernos de alto desempenho produzem muito calor apenas para resfriamento passivo. Eles precisam do radiador. Eles precisam do circuito líquido. Você precisa de um turbulador.

Portanto, da próxima vez que você verificar o nível do líquido refrigerante, lembre-se de que está mantendo uma dança complexa de pressão, fluxo e turbulência. Isso mantém o motor vivo.

Blocos refrigerados a ar são baratos para fundir, com certeza. Mas eles não conseguem lidar com as cargas térmicas dos motores modernos de desempenho. Portanto, quase todos os carros que circulam hoje em dia usam um circuito refrigerado a água. Você tem um radiador, um líquido refrigerante e uma bomba d’água pressurizando o líquido quente através de um labirinto de mangueiras e tubos.

Pense no radiador como um enorme dissipador de calor. Está repleto de centenas de barbatanas finas.

O líquido refrigerante quente sai do bloco do motor e atinge o tanque de entrada do radiador. A partir daí, ele escorre por essas nadadeiras. Os ventiladores de resfriamento sopram ar entre eles. O metal libera calor. O líquido retorna ao motor a uma temperatura operacional segura. É um ciclo fechado. Funciona porque a física não se preocupa com o seu trajeto.

O estresse no refrigerante quente

O sistema de refrigeração está sempre sob cerco. Ele precisa eliminar o excesso de calor enquanto o motor está funcionando em altas rotações. Deixar a temperatura do líquido refrigerante aumentar? Ou deixar o nível cair? Você está olhando para um bloco rachado ou uma cabeça deformada. Catastrófico.

É por isso que você precisa de um sistema robusto. E você precisa mantê-lo.

Cada componente é importante. O radiador. As mangueiras. Os tubos. A bomba. O reservatório. Inspecione-os. Substitua-os se parecerem cansados. Um selo ruim. Uma rachadura na linha do cabelo. Isso interrompe o fluxo. O calor aumenta. Então tudo falha.

O Coração do Sistema: Bomba de Água

A bomba d’água é sem dúvida a parte mais crítica da montagem, logo ao lado do radiador. É também um ponto de falha comum.

É acionado pelo sistema de cronometragem – geralmente uma correia ou corrente. Ele gira. Pressuriza o refrigerante. Ele mantém o fluido se movendo em um ritmo constante e regulado durante todo o circuito.

Como funciona sempre que o motor funciona, ele se desgasta. Os rolamentos são retificados. Selos secos. Eventualmente, ele para de girar corretamente ou começa a vazar. Uma bomba com defeito obstrui o fluxo para o radiador. Ele despeja fluido na sua garagem.

Não espere pela luz de aviso de superaquecimento. Inspecione a bomba durante a manutenção regular. Se você notar sinais de problema, substitua-o. Agora.

A tampa do radiador: mais do que apenas uma tampa

O refrigerante fica quente. O fluido quente se expande. Essa expansão cria uma pressão enorme. Dentro do espaço fechado do radiador, essa pressão aumenta rapidamente.

A tampa do radiador não é apenas um plugue. É uma válvula de liberação de pressão.

A maioria das tampas são calibradas para abrir a 15 libras por polegada quadrada (psi). Esse é o padrão.

Quando a pressão interna atinge 15 psi, a válvula se abre. O vapor e o excesso de fluido escapam para os tanques de transbordamento em ambos os lados do radiador. Isso evita que o sistema se quebre.

Quando o motor esfria, o fluido se contrai. Um vácuo se forma. O sistema suga o fluido resfriado de volta dos tanques de transbordamento para o circuito principal. O ciclo se repete.

Loops de resfriamento secundários

Sua transmissão também precisa de resfriamento. As transmissões automáticas geram muito calor.

Muitos radiadores possuem um trocador de calor embutido para isso. É um radiador dentro de um radiador.

O fluido de transmissão quente flui através de pequenos tubos dentro do radiador principal. O refrigerante flui ao redor desses tubos. O refrigerante rouba o calor do fluido de transmissão. O fluido da transmissão cai de temperatura. O refrigerante absorve a carga. Em seguida, os ventiladores do radiador principal espalham esse calor no ar.

Há também o sistema de ar condicionado. Ele usa seu próprio condensador menor (geralmente chamado de radiador em termos gerais) e refrigerante líquido para evitar que sua cabine se transforme em um forno.

Perguntas frequentes sobre tampas do radiador

Quanto custa substituir uma tampa do radiador?
Cerca de US$ 10. É uma das peças mais baratas do carro.

O que é uma tampa de pressão?
É uma válvula de escape. Abre a uma pressão máxima definida para proteger o sistema.

Quantos PSI equivale a uma tampa de pressão?
Geralmente 15 psi. Quando a pressão do fluido excede isso, a válvula abre. O calor escapa. O excesso de líquido refrigerante transborda para os tanques laterais.

Todas as tampas do radiador são do mesmo tamanho?
O ajuste depende inteiramente do pescoço do radiador do seu veículo.

Com que frequência você deve trocar a tampa do radiador?
Você provavelmente não precisará alterá-lo. Essas coisas duram enquanto o carro estiver funcionando. Mas inspecione. De vez em quando. As válvulas de alívio de pressão podem travar. Se não estourar, é inútil. E uma tampa presa é uma receita para uma mangueira estourada.