Sistema de refrigeração Motores de combustão interna

Sistema de Refrigeração dos

Motores de Combustão Interna

(Passo 1)

Sistemas de Refrigeração

• As temperaturas dos gases de exaustão normalmente excedem o ponto de liquefação

dos materiais usados na fabricação dos pistões e paredes de cilindro.

• A refrigeração é necessária para reduzir fissuras no cilindro, deformação dos pistões e

outras danificações em componentes dos motores.

• Os motores podem ser refrigerados a água ou a ar.

Carga Térmica

• A carga térmica é a soma do calor produzidos por vários componentes,Et=Ecc+Eic+Eoc+Eac.

Em que os subscritos CC,IC,OC e AC referemse á carga térmica da câmera de combustão,do

intercooler,do resfriador do óleo lubrificante e do aparelho de ar condicionado,respectivamente.

Refrigeração

Os três primeiros termos, combinados, estão entre 60 a 94% da potência ao freio do motor.

• A carga térmica do ar condicionado (a uma temperatura ambiente de 32 o C e umidade relativa de 60%) é 7 kW.

• As temperatura do cilindro deve ser mantida abaixo de 220 C para que o filme de óleo não se quebre.

Refrigeração à água

• Fabricantes geralmente selecionam um fornecedor de radiadores – esses

fornecedores são especialistas em refrigeração.

• Os valores críticos tais como fluxo de água, fluxo de ar e capacidade de troca de

calor são calculados para a rotação e potência nominal.

Fluxo de água

A capacidade de dissipação de calor de um radiador pode ser estimada pela equação . Em que Qw é o fluxo de fluido refrigerante.

Fluxo do fluido refrigerante

O fluxo típico de refrigerantes geralmente é de 1,3 to 2,5 L/min/kW.

• No radiador ocorre uma queda de temperaturado fluido entre 3o a 8 oC.

• Bombas centrífugas são usadas para circular a água.

• A bomba para remover a água é localizada no bloco do cilindro.

• Circulação natural faz a água subir para a parte superior do motor e deste ponto para o radiador.

Radiador típico

Projeto do radiador

Fluxos típicos de 1,4 kg/min/tubo.

A condição do fluido refrigerante está abaixo mas próximo da linha de saturação.

O número total de tubos pode ser determinado a partir da última equação apresentada e da regra anterior.

Os tubos têm formato retangular com relação largura/altura igual a 4:1.O espaçamento entre tudos em radiadores de

grande porte é de 1,60 cm.

A linhas de tubos são dispostas formando um zig-zag.

Projeto do radiador

Os tubos podem ser colocados na forma alinhada quando for para trabalhar em

ambientes com muita impureza.

• Aletas são usada para aumentar a taxa troca de calor – mais aletas/cm é melhor.

• O limite máximo de espaçamento entre aletas