Parte 3 - Fundamentos sobre sistemas de climatização automotivo
Princípio conceitual do circuito de refrigeração Para resfriar alguma coisa é necessário dissipar calor. Para isso, é utilizado nos veículos um sistema de refrigeração por compressão. Um fluido refrigerante circula por um circuito fechado e alterna continuamente entre os estados líquido e gasoso, graças a variação de pressão dentro deste circuito.
- É comprimido no estado gasoso;
- Condensa dissipando calor;
- Evapora por redução da pressão, e absorvendo calor.
A redução de pressão dentro do circuito refrigerante pode ser realizada por meio da utilização de uma válvula de expansão ou tubo de orifício, sendo que para cada um destes componentes é utilizado um circuito distinto como pode ser visualizado no alto da página:
O circuito de refrigeração é acionado com o motor do veículo em funcionamento. Dessa forma, o compressor possui um acoplamento eletromagnético, iniciando o ciclo de refrigeração com o compressor aspirando o refrigerante frio, gasoso, submetido a baixa pressão e comprimindo-o. O refrigerante que esquenta nessa operação, a seguir, é impelido para o circuito (lado de alta pressão).
Os circuitos de refrigeração necessitam dos componentes descritos nesta ilustração para realizar perfeitamente a tarefa de climatização do ar no habitáculo interno do veículo.
O refrigerante passa por uma tubulação até chegar ao condensador. No condensador, é retirado o calor do “gás” comprimido e quente por meio da passagem de ar frontal, quando o veículo está em movimento e do ar que circula através do eletroventilador. Quando o refrigerante gasoso atinge o ponto de liquefação em função da pressão, condensa, tornando-se líquido.
O refrigerante líquido e comprimido continua fluindo até chegar a uma restrição que pode ser um tubo com orifício calibrado ou uma válvula de expansão. Ali ele passa para o interior do evaporador, produzindo uma queda de pressão (lado de baixa pressão). O refrigerante líquido é pulverizado para o interior do evaporador, se expande e evapora. O calor necessário para evaporação é retirado do ar quente que passa através do evaporador. Essa troca de calor, além de proporcionar a evaporação do fluido refrigerante, resfria também o ar que admitido para o habitáculo interno do veículo. Desta forma, no interior do veículo as temperaturas diminuem, resultando em um ambiente agradável.
O refrigerante está novamente em estado gasoso, quando sai do evaporador. Desta forma é aspirado novamente pelo compressor, para percorrer novamente o circuito de refrigeração.
Para a lubrificação de todas as peças móveis do climatizador é necessário um óleo especial para máquinas frigoríficas, insento de impurezas tais como enxofre, cera e umidade.
O óleo deve ser compatível com o refrigerante, pois se mistura com uma parte dele e segue com o mesmo pelo circuito de refrigeração e não deve atacar os elementos de estanqueidade do sistema.
Não devem ser utilizados outros tipos de óleos, pois provocam uma deposição do cobre, carbonização e produção de resíduos. As consequências disso são um desgaste prematuro e a destruição dos componentes móveis.
Para o circuito de refrigeração que utiliza o R134a é utilizado óleo sintético especial. Deve ser utilizado exclusivamente para este refrigerante, por não ser miscível com outros tipos de óleo. O óleo para máquinas frigoríficas pode ser especificado também pelo tipo de compressor.
O óleo para máquinas frigoríficas carregadas com R134a tem a designação: PAG = Poly-Alkylen-Glykol, cujas características são:
- Alto poder de dissolução com o agente refrigerante;
- Boas propriedades lubrificantes;
- Isento de ácidos;
- Intensamente higroscópico (absorve umidade);
- Não miscível com outros óleos.
A capacidade de enchimento de óleo para máquinas frigoríficas varia em função do dimensionamento/desenho ou projeto do veículo em questão. Contudo, a proporção de distribuição é feita aproximadamente como indica o gráfico ao lado.