Para que serve a válvula termostática: funções e recursos

Para que serve a válvula termostática: funções e recursos

O sistema de arrefecimento é crucial para o funcionamento do automóvel. A válvula termostática desempenha uma função importante neste sistema. A função desta válvula permite que o motor atinja rapidamente uma temperatura ótima e que esta seja mantida numa gama de valores ideal durante o seu funcionamento.

Sistema de arrefecimento do motor

Uma parte considerável da energia do combustível é libertada sob a forma de calor durante a sua combustão nos cilindros do motor. Apenas uma parte deste calor é necessária para o funcionamento do motor, um excesso pode provocar danos severos nos seus componentes mecânicos, por exemplo, uma gripagem de pistões. Uma regulação eficiente e contínua da temperatura de funcionamento por meio do sistema de arrefecimento do veículo é indispensável. Por meio deste sistema torna-se possível melhorar o consumo de combustível e o desempenho, bem como melhorar o comportamento de emissões de gases de escape e assegurar a longevidade do motor.

O sistema de arrefecimento é um sistema fechado de dois circuitos adjacentes. Há líquido refrigerante dentro do sistema, este transporta calor de combustão para longe da sua fonte, quando necessário, para o dissipar noutro local. O sistema é basicamente composto por:

Sistema de arrefecimento do motor
  • Líquido refrigerante. O fluido entra em contacto com o motor, transporta calor, tem propriedades anticongelantes e anticorrosivas e um ponto de ebulição mais alto que água.
  • Tubagens. Contêm o líquido refrigerante e interligam os diferentes componentes do sistema.
  • Bomba de líquido refrigerante (elétrica ou mecânica). Põe em circulação o líquido refrigerante  dentro do circuito de arrefecimento.
  • Radiador de arrefecimento. Composto por aletas metálicas expostas ao fluxo de ar de arrefecimento. Tem uma grande superfície de contacto, o líquido refrigerante circula pelas aletas e arrefece eficientemente.
  • Radiador de aquecimento do habitáculo. Composto por aletas metálicas expostas ao ar do habitáculo.
  • Ventoinha (elétrica ou mecânica). É despoletada quando se torna necessário aumentar o fluxo de ar de arrefecimento junto do radiador. Permite um incremento da taxa de dissipação de calor do líquido refrigerante.
  • Vaso de expansão. Recebe o líquido de arrefecimento que se expande durante o funcionamento do motor.
  • Sensor de temperatura. A sua leitura é usada pelo módulo de comando do motor e é apresentada no painel de instrumentos.
  • Válvula termostática ou termostato (com ou sem aquecimento elétrico). O local onde fica a válvula termostática é na interseção do circuito de arrefecimento pequeno e grande. O componente está em contacto com o líquido refrigerante e abre e fecha os dois circuitos de refrigeração adjacentes, consoante a temperatura do líquido.

Regulação do sistema de arrefecimento

Quando o motor está frio, o objetivo é que atinja rapidamente a temperatura ideal de funcionamento. Nesta situação, o termostato mantém-se fechado e o líquido refrigerante não circula pelo radiador. A taxa de dissipação de calor do líquido refrigerante é baixa nesta situação. O motor aquece rapidamente de maneira a atingir a sua temperatura ideal de funcionamento.

Quando o motor está próximo de atingir a sua temperatura de funcionamento ideal o termostato abre gradualmente o circuito grande, permitindo que o líquido refrigerante circule pelo radiador de arrefecimento. Se a temperatura do motor descer e ficar abaixo do ideal, o termostato volta a fechar-se gradualmente, interrompendo o fluxo de líquido refrigerante até ao radiador e limitando a dissipação de calor. O motor é assim dinamicamente mantido na gama ideal de temperaturas.

Para que serve a válvula termostática?

A finalidade da válvula termostática é assegurar que o motor de combustão interna atinja rapidamente a sua temperatura de funcionamento e que a mantenha durante o seu funcionamento, de forma a permitir um funcionamento eficiente do mesmo. Isto é conseguido por meio de abertura e fecho do circuito grande do radiador.

À temperatura ideal de funcionamento do motor, a válvula está aberta até cerca de metade do seu curso. Isto permite que se abra ou feche, regulando o fluxo de líquido refrigerante consoante as condições de funcionamento.

Tipos de válvulas termostáticas

Basicamente há dois tipos de construção de válvulas termostáticas:

  • Válvula termostática com elemento de trabalho em cera. Estas são constituídas por uma válvula de disco e um elemento de trabalho repleto de cera especificamente produzida para esta aplicação. Quando a temperatura em torno do elemento de trabalho aumenta, devido ao aumento de temperatura do líquido refrigerante, a cera liquidifica-se e expande-se. Essa expansão induz o movimento de um pistão, o qual sai da sua carcaça e provoca uma abertura da válvula de disco. A abertura da válvula permite a passagem do líquido refrigerante pelo circuito do radiador de arrefecimento. Quando a temperatura desce, ocorre o processo inverso: a pressão exercida devido à expansão da cera diminui e o pistão volta à posição inicial por meio de uma mola. A passagem de líquido refrigerante pelo circuito do radiador é restringida.
  • Válvula termostática com aquecimento por meio de resistência elétrica. Este tipo de termostatos também dispõe de um elemento de trabalho em cera. Contudo, o elemento é aquecido pelo líquido refrigerante e por uma resistência elétrica. Modelos automóveis mais modernos requerem uma possibilidade de regulação de temperatura mais eficiente, pelo que dispõem de termostatos que além da regulação habitual são regulados pelo módulo de comando. Isto permite adequar melhor a temperatura à carga do motor e melhorar ainda mais o consumo de combustível e o comportamento de emissões. 

Quanto tempo dura uma válvula termostática?

Regra geral, os termostatos não necessitam de manutenção e a sua vida útil corresponde à vida útil do carro. Contudo, impurezas no sistema de arrefecimento podem comprometer o funcionamento da válvula do termostato e levar a um vazamento da mesma. Isto pode ocorrer, por exemplo, se a bomba do líquido de arrefecimento apresentar danos. Nesse caso, convém verificar também a função da válvula termostática durante a reparação para garantir a integridade do sistema de arrefecimento, evitar danos de motor e do sistema de arrefecimento.

Como saber se a válvula termostática funciona ou não?

Um sobreaquecimento do motor, indicado por uma subida da indicação de temperatura ou o despoletar de uma luz de aviso no painel de instrumentos pode estar associado a uma avaria do termostato (termostato constantemente fechado). O mesmo é o caso se o motor não atingir rapidamente a temperatura ideal de funcionamento (termostato constantemente aberto). Neste caso, torna-se necessário verificar a função do componente. Dependendo do tipo de termostato, é possível testar a válvula termostática por meio de uma medição de temperatura a jusante e a montante do termostato ou por meio de um teste elétrico da sua resistência. Além disso, é possível verificar a sua função submergindo o elemento de trabalho em água quente, tendo em atenção para não danificar contatos elétricos eventualmente presentes.

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