terça-feira, 26 de agosto de 2014

AERONAVES E MOTORES -> Capítulo XVI - SISTEMA DE RESFRIAMENTO



CAPÍTULO XVI

SISTEMA DE RESFRIAMENTO




NECESSIDADE DO RESFRIAMENTO 

A eficiência do motor térmico é tanto maior quanto maior a temperatura da combustão. Mas o calor produzido aquece os cilindros do motor, podendo prejudicar o funcionamento e causar danos. Daí surge a necessidade do resfriamento ou arrefecimento do motor.

A temperatura das partes metálicas do motor, especialmente das de liga de alumínio, deve ser mantida em valores abaixo de 300°C. Conforme mostra a figura a baixo (Imagem 1) o excesso de temperatura causa efeitos nocivos em diversas partes do motor.


Imagem 1

Por outro lado, a temperatura não deve descer abaixo de um determinado valor mínimo, pois o vapor de gasolina poderá voltar ao estado líquido, empobrecendo a mistura e causando a parada do motor. Isso é mais comum em descida prolongadas com motor lento, em dias muito frios.


SISTEMA DE RESFRIAMENTO

Existem dois sistemas de resfriamentos do motor: resfriamento a líquido (ou arrefecimento indireto), e resfriamento a ar (ou arrefecimento direto).

Em ambos os casos, o óleo lubrificante ajuda a resfriar o motor, transferindo calor ao ar através do radiador de óleo, conforme estudamos no capítulo "Sistema de Lubrificação"



RESFRIAMENTO A LÍQUIDO

Neste sistema, os cilindros são resfriados por um líquido, que pode ser água ou etileno-glicol. Este, apesar de ser mais caro e absorver menos calor que a água, tem a vantagem de não ferver ou congelar facilmente e seu volume diminui quando congela, não danificando portanto as tubulações e outras partes do sistema.

O resfriamento a líquido proporciona melhor transferência de calor e melhor controle e estabilização da temperatura. os motores podem ter tolerância ("folgas") menores, ganhando em eficiência, potência, durabilidade e confiabilidade. São fabricados ainda hoje em quantidade limitada, para usos especiais.

Imagem 2

O líquido usado no resfriamento do motor é enviado por uma bomba a um radiador, onde é resfriado pelo ar externo. o resfriamento excessivo é enviado através de um termostato.


RESFRIAMENTO A AR

 Este é o sistema de arrefecimento mais utilizado, porque é mais simples, leve e barato. Suas desvantagens são a maior dificuldade de controle de temperatura e a tendência ao superaquecimento. Isso requer folgas maiores entre as peças, a fim de comportar a maior dilatação provocada pelo calor.

Essa folgas diminuem a potência e a eficiência. Os cilindros e suas cabeças possuem alhetas de resfriamento para facilitar a transferência de calor. Podem ser usados ainda os defletores e flapes de arrefecimento, cujas funções estão mostradas nas figuras abaixo:


Imagem 3

Nos motores com cilindros horizontais opostos, os defletores formam uma caixa de ar acima dos cilindros, onde a pressão foi aumentada devido ao impacto de ar acima dos cilindros, onde a pressão foi aumentada devido ao impacto do ar que estra na carenagem. Essa pressão faz com que o ar desça  verticalmente, atravessando as alhetas dos cilindros.


Imagem 4


CONTROLE DE TEMPERATURA

As condições climáticas no Brasil fazem com que a maior parte dos problemas de temperatura do motor sejam relacionadas ao superaquecimento. Para reduzir a temperatura, o piloto pode lançar mão dos seguintes recursos:

  1. Abrir flapes de arrefecimento, se houver, para aumentar o fluxo de ar de arrefecimento;
  2. Reduzir potência, para diminuir o calor produzido nos cilindros;
  3. Aumentar a velocidade de voo, a fim de aumentar o fluxo de ar sobre o motor (todavia se aumentar a potência, isto é, o avião deve iniciar uma descida ou deixar de subir)
  4. Usar mistura rica, se for possível. O excesso de combustível resfriará o motor, apesar de aumentar o consumo.

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