Composto por radiador, mangueiras, ventoinha, bomba d’água, vaso de expansão, válvula termostática, termômetro e uma mistura líquida de água e etileno glicol, o sistema de arrefecimento do motor é responsável por manter os diversos tipos de veículos, desde caminhões e tratores até máquinas pesadas, como retroescavadeiras e pás carregadeiras, por exemplo, numa temperatura ideal de trabalho. Isso proporciona maior durabilidade, menor desgaste, menos emissões de poluentes e melhor desempenho. Ao contrário, o mau funcionamento ou a manutenção inadequada desse sistema pode levar ao superaquecimento, que origina até 40% de todos os problemas do motor. Por isso, uma boa manutenção – deixando-o seus componentes sempre limpos e em prefeito funcionamento – é fundamental.

PRINCÍPIOS

Os objetivos do sistema de arrefecimento são os mesmos para carros e máquinas pesadas, ou seja, refrigerar os fluidos para manter uma determinada temperatura de trabalho do motor. As principais diferenças estão nas dimensões. Nos motores a diesel que movem os veículos pesados usados na construção e mineração, o radiador e o reservatório são maiores, assim como o volume do líquido de arrefecimento (água com glicol) circulando pelo motor. O tamanho e o perfil do rotor da bomba d’água também são diferentes, pois têm de manter uma vazão e pressão maiores.

Outra diferença está no design da hélice do radiador. Como as máquinas pesadas não atingem altas velocidades, sua ventilação frontal é menos eficiente em relação a de um automóvel, por exemplo. Por isso, necessitam de um design que succione um maior volume de massa de ar para assegurar a troca térmica. Além disso, nos veículos pesados, devido ao tipo de trabalho muitas vezes estacionário, o ventilador do radiador fica acionado durante todo o período de funcionamento do motor.

Também existem alguns diferentes tipos de acionamento da ventilação, que normalmente é mecânico ou hidráulico. Quando acionada hidraulicamente, essa ventoinha pode ter sua rotação proporcional à do motor ou, em alguns casos, sob demanda. Além disso, alguns equipamentos possuem a opção de reversão do sentido de ventilação, para ajudar na limpeza dos radiadores.

O próprio número de radiadores também difere. Além do sistema de arrefecimento do motor, há outros com a função de manter a temperatura de diversos fluidos, como, por exemplo, óleo hidráulico, ar que entrará no motor (intercooler), óleo de lubrificação da caixa de distribuição de potência do motor, condensador do ar condicionado, entre outros, que variam de acordo com o equipamento. Por isso, em algumas linhas de equipamentos foram desenvolvidos sistemas em cooling box – alternativa à montagem em sanduíche dos radiadores – e hélice reversível. Ambos são utilizados com grande eficiência no arrefecimento e autolimpeza dos radiadores.

COMPONENTES

Seja como for, devido principalmente à alta temperatura e pressão em que trabalha, o sistema de arrefecimento é um ambiente muito agressivo. Por isso, podem ocorrer vários problemas, sendo os principais o rompimento de mangueiras (que não suportam a pressão), vazamento da bomba d’água, rachadura no reservatório de expansão de plástico, sujeira no líquido de arrefecimento e correias das polias da ventoinha muito frouxas ou apertadas demais. Sem falar que o radiador pode ser quebrado devido a acidentes ou batidas. De todas essas peças, é o único que pode ser reparado. Todas as outras devem ser trocadas.

O radiador nada mais é do que um trocador de calor entre o líquido aquecido pelo motor e o ar ambiente circulado pelo ventilador. Durante a operação da máquina, poeira e outras impurezas podem obstruir as suas colmeias, diminuindo a passagem de ar e, consequentemente, causando superaquecimento do motor. Para resolver o problema, deve-se usar uma escova macia ou ainda jatos de ar comprimido ou água, em baixa pressão para não danificar as aletas de ventilação. Nos dois casos, os jatos devem ser dirigidos em sentido contrário ao fluxo da ventilação.

Além disso, o radiador possui uma tampa, que tem duas válvulas, uma de sobrepressão (ou pressão) e outra de depressão (ou descompressão), que controlam a pressão de todo o sistema de arrefecimento do motor da máquina. Um problema que pode ocorrer é a de sobrepressão emperrar quando fechada, o que pode ser causado por ferrugem ou sujeira, por exemplo. Nesse caso, o líquido sob pressão em excesso procura uma saída. O resultado é o estouro de alguma mangueira ou rompimento do selo da bomba.

Para manter a tampa funcionando adequadamente, é necessário verificar periodicamente os estados das duas válvulas e da vedação de borracha. Toda tampa de radiador sai de fábrica com as especificações de pressão, próprias de cada marca e modelo de máquina, que estão indicadas no manual de operação.

A válvula termostática é outro item de muita importância do sistema de arrefecimento. Ela controla o fluxo do líquido arrefecedor entre o motor e o radiador, só deixando o fluido ir para este último quando o motor atinge a temperatura próxima à de trabalho. Esta válvula é acionada pela própria temperatura do líquido. Quando o veículo está frio, ela estará fechada, fazendo com que a mistura água mais aditivo – igualmente fria nesse momento – fique circulando internamente no motor, sem refrigeração. Isso faz com que a temperatura do motor aumente mais rapidamente até chegar à ideal para o trabalho. Próximo a essa temperatura, a válvula termostática será aberta e permitirá que o líquido arrefecedor siga para o radiador para começar sua a refrigeração e, consequentemente, manter o aquecimento do motor. Por isso, seu funcionamento deve ser verificado regularmente e, quando apresentar defeito, deve ser trocada.

Atenção especial deve ser dada à bomba d’água, peça fundamental que faz circular o líquido de arrefecimento por todo o sistema. Essa movimentação é essencial para a troca do calor gerado na combustão, mantendo a temperatura ideal de funcionamento do motor. Entre os fatores que podem causar danos a essa peça está a má vedação do selo mecânico. Se for acionada por correia, é preciso verificar a tensão correta desse componente. Se estiver muito frouxa, o bombeamento não é eficiente. Se estiver muito esticada, causará desgaste prematuro dos rolamentos e do retentor. A vida útil da bomba d’água depende desses cuidados e de uma boa manutenção.

Se houver desgaste dela, devido à presença de ar no sistema de arrefecimento, a melhor solução é trocá-la. Outro problema muito comum é o vazamento do fluido arrefecedor através do dreno da bomba d’água. Isto ocorre devido ao desgaste do selo mecânico, provocado pelo líquido de arrefecimento sujo. A solução, antes de trocar a peça, é limpar rigorosamente todo o sistema.

ADITIVOS

Mas de nada adianta a bomba d’água estar em perfeito estado e funcionamento se não houver líquido de arrefecimento, ou se ele for de má qualidade. Ele é composto de água e um aditivo à base de glicol, em proporções que podem variar conforme o fabricante e o modelo da máquina. Normalmente, a proporção é de 50% para cada um dos dois componentes da mistura. O monoetilenoglicol (MEG), seu nome completo, é um tipo de álcool que durante muitos anos foi utilizado como anticongelante automotivo em muitos países de clima frio.

Hoje em dia, ele é usado em qualquer clima. Entre suas principais propriedades está a capacidade de elevar o ponto de ebulição e reduzir o ponto de congelamento do líquido de arrefecimento. Uma solução com 50% de glicol e 50% de água ferve a 108°C e não a 100°C, como a água pura, e congela a 37°C negativos, e não a 0°C. Outros compostos presentes no aditivo evitam a corrosão das peças do sistema e, por isso, é importante usá-lo no radiador juntamente com a água.

Até a década de 1980, o sistema de arrefecimento mais comum era o aberto, que deixava á agua evaporar e, assim, exigia que ela fosse reposta continuamente. Hoje, o normal é o fechado, sem necessidade de reposição. Isso não quer dizer, no entanto, que basta colocar o líquido arrefecedor e não se preocupar mais. Ele precisa ser mantido, testado e verificado regularmente. Além disso, precisa ser trocado de tempos em tempos, normalmente a cada dois anos.

Para isso, deve-se retirar a mangueira de saída do radiador e deixar o líquido escoar. Ele também deve ser drenado do bloco do motor, o que se faz retirando o bujão de drenagem. Depois é preciso limpar o sistema. Isso é feito recolocando a mangueira de saída do radiador e o bujão do bloco do motor, enchendo-o com água, que será drenada novamente. A operação deve ser repetida até que ela saia limpa. O passo seguinte é reabastecer o reservatório com o líquido de arrefecimento (água mais aditivo). Depois de recolocar a mangueira de saída do radiador e o bujão do bloco do motor, o reabastecimento deve ser realizado lentamente, para que ocorra a saída do ar.

Um problema que pode ocorrer com o sistema é a perda do líquido de arrefecimento. É preciso ficar atento aos sintomas, observando o seu nível no vaso de expansão, com o motor frio. Se ele baixa com o tempo e precisa ser completado é sinal de que há alguma mangueira furada. O recomendável é que se procure uma oficina mecânica. Não se deve ficar completando o reservatório com água, pois isso só irá agravar o problema. Esse procedimento irá diminuir a concentração do aditivo, o que poderá levar ao superaquecimento e comprometer o funcionamento do motor ou até fundi-lo.

COMPLEMENTOS

O filtro de água é outra peça importante de muitos sistemas de arrefecimento. Graças a ele, a corrosão é evitada ou pelo menos reduzida e o líquido arrefecedor é mantido limpo. Além disso, ele protege a bomba d’água de desgaste abrasivo. Por isso, é uma prática recomendada mantê-lo limpo ou trocá-lo quando necessário. Também é necessário verificar sempre as mangueiras, que podem ficar ressecadas e se romperem ou ficarem com rachadura e furos. Quando isso ocorrer, deve-se estender a checagem para toda a refrigeração numa oficina, para ver se mais algum componente foi comprometido.

A correia da ventoinha também é um item que não deve ser negligenciado. Com o uso ao longo do tempo ela sofre variações de tensão, podendo ficar mais frouxa que o ideal. Nesse caso, pode haver patinagem entre ela e a polia, o que prejudica a ventilação. Quando ocorre o inverso, isto é, tensão excessiva, o resultado é o desgaste prematuro dos rolamentos da bomba d’água e do alternador. A medida da folga da correia deve ser feita num ponto entre as polias do motor a bomba d’água. Isso, assim como a regulagem correta, deve ser feito de acordo com o manual de operação da máquina.