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Today, enquanto conduzimos os nossos automóveis, um grande número de nós, pode desfrutar dos mesmos níveis de conforto a que estamos habituados em casa e no trabalho. Com o apertar de um botão ou o deslizar de uma alavanca, fazemos a transição sem problemas do aquecimento para o arrefecimento e vice-versa, sem nunca nos perguntarmos como é que esta mudança ocorre. Isto é, a menos que algo corra mal.
Desde o advento do sistema de ar condicionado automotivo nos anos 40, muitas coisas passaram por uma extensa mudança. Melhorias, como o controle automático de temperatura computadorizado (que permite definir a temperatura desejada e ter o sistema ajustado automaticamente) e melhorias na durabilidade geral, adicionaram complexidade ao moderno sistema de ar condicionado dos dias de hoje. Infelizmente, os dias de reparação “faça você mesmo” a estes sistemas, é quase uma coisa do passado.
Para acrescentar às complicações, temos agora regulamentos ambientais rigorosos que regem as tarefas mais simples, como recarregar o sistema com o refrigerante R12 comumente referido como Freon (Freon é o nome comercial do refrigerante R-12, que foi fabricado pela DuPont). Extensos estudos científicos provaram os efeitos nocivos deste refrigerante para a nossa camada de ozônio, e sua fabricação foi proibida pelos EUA e muitos outros países que se uniram para assinar o Protocolo de Montreal, um acordo histórico que foi introduzido nos anos 80 para limitar a produção e o uso de produtos químicos conhecidos por esgotar a camada de ozônio.
Agora mais do que nunca, o seu mecânico automotivo está à mercê desta nova legislação ambiental. Ele não só é obrigado a ser certificado para comprar refrigerante e reparar seu ar condicionado, sua oficina também deve incorrer no custo de aquisição de equipamentos caros e dedicados que garantam a captura desses produtos químicos que empobrecem a camada de ozônio, caso o sistema seja aberto para reparo. Simplificando, se o seu mecânico tiver de gastar mais para reparar o seu veículo – ele terá de lhe cobrar mais. O conhecimento básico do seu sistema de ar condicionado é importante, pois isso lhe permitirá tomar uma decisão mais informada sobre as suas opções de reparação.
Se surgir um grande problema com o seu sistema de ar condicionado, poderá encontrar uma nova terminologia. Palavras como “retrofit” e “refrigerante alternativo” estão agora no seu glossário de mecânica. Você pode ter a opção de “retrofit”, ao invés de simplesmente reparar e recarregar com Freon. O “retrofit” envolve fazer as alterações necessárias no seu sistema, o que lhe permitirá utilizar o novo refrigerante “amigo do ambiente” aceite pela indústria, o R-134a. Este novo refrigerante tem uma pressão operacional maior, portanto, o seu sistema, dependendo da idade, pode exigir peças maiores ou mais robustas para contrapor suas características inerentes de alta pressão. Isto, em alguns casos, acrescentará significativamente ao custo final do reparo. E se não for executado corretamente, pode reduzir a eficiência de refrigeração, o que equivale a maiores custos operacionais e menor conforto.
Os veículos são encontrados principalmente com três tipos diferentes de sistemas de ar condicionado. Embora cada um dos três tipos seja diferente, o conceito e o design são muito semelhantes um ao outro. Os componentes mais comuns que compõem estes sistemas automotivos são os seguintes:
1. Compressor
2. Condensador
3. Evaporador
4. Tubo Orfice
5. Válvula de expansão térmica
6. Receptor-drier
7. Acumulador
Nota: se o seu carro tem um tubo de Orifício, ele não terá uma Válvula de Expansão Térmica, pois estes dois dispositivos servem ao mesmo propósito. Também terá um Receptor-Secador ou um Acumulador, mas não ambos.
Compressor
Comunicamente referido como o coração do sistema, o compressor é uma bomba acionada por correia que é presa ao motor. É responsável pela compressão e transferência do gás refrigerante.
O sistema A/C é dividido em dois lados, um lado de alta pressão e outro de baixa pressão; definido como descarga e sucção. Como o compressor é basicamente uma bomba, ele deve ter um lado de admissão e um lado de descarga. O lado de admissão, ou de sucção, aspira o gás refrigerante a partir da saída do evaporador. Em alguns casos ele faz isso através do acumulador.
Após o refrigerante ser aspirado para o lado de sucção, ele é comprimido e enviado para o condensador, onde pode então transferir o calor que é absorvido do interior do veículo.
Condensador
Esta é a área em que ocorre a dissipação de calor. O condensador, em muitos casos, terá muito a mesma aparência que o radiador do seu carro, já que os dois têm funções muito semelhantes. O condensador é projetado para irradiar calor. A sua localização é geralmente em frente ao radiador, mas em alguns casos, devido a melhorias aerodinâmicas na carroçaria de um veículo, a sua localização pode ser diferente. Os condensadores devem ter um bom fluxo de ar sempre que o sistema estiver em funcionamento. Em veículos com tração traseira, isso geralmente é conseguido aproveitando o ventilador de resfriamento do seu motor existente. Em veículos com tração nas rodas dianteiras, o fluxo de ar do condensador é complementado com uma ou mais ventoinhas elétricas de resfriamento.
Os gases quentes comprimidos são introduzidos na parte superior do condensador e são resfriados. Quando o gás esfria, ele condensa e sai do fundo do condensador como um líquido de alta pressão.
Evaporizador
Locado dentro do veículo, o evaporador serve como o componente de absorção de calor. O evaporador fornece várias funções. A sua principal função é remover o calor do interior do seu veículo. Um benefício secundário é a desumidificação. À medida que o ar mais quente percorre as aletas de alumínio da serpentina do evaporador mais frio, a humidade contida no ar condensa-se na sua superfície. A poeira e o pólen que passam por ela aderem às suas superfícies molhadas e drenam para o exterior. Em dias úmidos você pode ter visto isso como água pingando do fundo do seu veículo. Fique descansado, isto é perfeitamente normal.
A temperatura ideal do evaporador é de 32 Fahrenheit ou 0 Celsius. O refrigerante entra no fundo do evaporador como um líquido de baixa pressão. O ar quente que passa pelas aletas do evaporador faz com que o refrigerante ferva (os refrigerantes têm pontos de ebulição muito baixos). Quando o refrigerante começa a ferver, ele pode absorver grandes quantidades de calor. Este calor é então transportado com o refrigerante para o exterior do veículo. Vários outros componentes trabalham em conjunto com o evaporador. Como mencionado acima, a temperatura ideal para uma serpentina de evaporador é de 32 F. Dispositivos de regulagem de temperatura e pressão devem ser utilizados para controlar sua temperatura. Embora existam muitas variações dos dispositivos utilizados, suas principais funções são as mesmas; manter a pressão no evaporador baixa e impedir o congelamento do evaporador; Uma serpentina de evaporador congelada não absorverá tanto calor.
Dispositivos de Regulagem de Pressão
Controlar a temperatura do evaporador pode ser realizado controlando a pressão do refrigerante e o fluxo para dentro do evaporador. Muitas variações de reguladores de pressão foram introduzidas desde a década de 1940. Listadas abaixo, são as mais comumente encontradas.
Orifice Tube
O tubo de orifício, provavelmente o mais comumente utilizado, pode ser encontrado na maioria dos modelos GM e Ford. Ele está localizado no tubo de entrada do evaporador, ou na linha de líquido, em algum lugar entre a saída do condensador e a entrada do evaporador. Este ponto pode ser encontrado em um sistema que funciona adequadamente, localizando a área entre a saída do condensador e a entrada do evaporador que faz a mudança de quente para frio de repente. Você deve então ver pequenas covinhas colocadas na linha que impedem que o tubo de orifício se mova. A maioria dos tubos de orifício em uso atualmente medem aproximadamente três polegadas de comprimento e consistem de um pequeno tubo de latão, rodeado de plástico e coberto com uma tela de filtro em cada extremidade. Não é raro que estes tubos fiquem entupidos com pequenos detritos. Embora barato, geralmente entre três a cinco dólares, o trabalho para substituir um envolve recuperar o refrigerante, abrir o sistema, substituir o tubo do orifício, evacuar e depois recarregar. Com isto em mente, pode fazer sentido instalar um pré-filtro maior na frente do tubo de orifício para minimizar o risco de que este problema ocorra novamente. Alguns modelos Ford têm um tubo de orifício permanentemente afixado na linha de líquido. Estes podem ser cortados e substituídos por um conjunto combinado filtro/orifício.
Válvula de expansão térmica
Um outro regulador comum de refrigerante é a válvula de expansão térmica, ou TXV. Comumente utilizado em sistemas de importação e aftermarket. Este tipo de válvula pode detectar tanto a temperatura quanto a pressão, e é muito eficiente na regulagem do fluxo do refrigerante para o evaporador. Várias variações desta válvula são comumente encontradas. Outro exemplo de uma válvula de expansão térmica é a do tipo “bloco H” da Chrysler. Este tipo de válvula está normalmente localizado no firewall, entre os tubos de entrada e saída do evaporador e as linhas de líquido e sucção. Estes tipos de válvulas, embora eficientes, têm algumas desvantagens sobre os sistemas de tubos de orifício. Como os tubos de orifício, estas válvulas podem ficar entupidas com detritos, mas também têm pequenas partes móveis que podem colar e funcionar mal devido à corrosão.
Secador do receptor
O receptor-drier é usado no lado alto dos sistemas que usam uma válvula de expansão térmica. Este tipo de válvula dosadora requer refrigerante líquido. Para garantir que a válvula receba o refrigerante líquido, é utilizado um recipiente de líquido refrigerante. A função primária do receptor-driador é separar gás e líquido. A finalidade secundária é remover a umidade e filtrar a sujeira. O recipiente recipiente secador normalmente tem um visor de líquido na parte superior. Este visor é frequentemente utilizado para carregar o sistema. Em condições normais de funcionamento, as bolhas de vapor não devem ser visíveis no visor de líquido. O uso do visor de líquido para carregar o sistema não é recomendado nos sistemas R-134a, pois a turvação e o óleo separado do refrigerante podem ser confundidos com bolhas. Este tipo de erro pode levar a uma condição perigosa de sobrecarga. Existem variações de receptores-driers e vários materiais dessecantes diferentes estão em uso. Alguns dos dessecantes removedores de umidade encontrados no interior não são compatíveis com o R-134a. O tipo de dessecante é normalmente identificado num autocolante que é afixado no receptor-destruidor. Os novos receptores-driers usam dessecantes tipo XH-7 e são compatíveis com os refrigerantes R-12 e R-134a.
Acumulador
Acumuladores são usados em sistemas que acomodam um tubo de orifício para medir os refrigerantes no evaporador. Ele é conectado diretamente à saída do evaporador e armazena o excesso de refrigerante líquido. A introdução de refrigerante líquido em um compressor pode causar sérios danos. Os compressores são projetados para comprimir gás e não líquido. A principal função do acumulador é isolar o compressor de qualquer líquido refrigerante prejudicial. Os acumuladores, como os receptores-driers, também removem os detritos e a umidade de um sistema. É uma boa idéia substituir o acumulador cada vez que o sistema é aberto para grandes reparos e a qualquer momento a umidade e/ou detritos são preocupantes. A umidade é o inimigo número um para o seu sistema de ar condicionado. A umidade em um sistema mistura-se com o refrigerante e forma um ácido corrosivo. Quando em dúvida, pode ser vantajoso mudar o acumulador ou receptor do seu sistema. Embora isto possa ser um desconforto temporário para a sua carteira, é um benefício a longo prazo para o seu sistema de ar condicionado.