Climatização Automotiva

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Clim
atização autom
otiva
9 788583 930495
ISBN 978-85-8393-744-9
REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
Climatização
automotiva
Flávio Gomes de Macedo
Geraldo Arantes Filho
Mário Kuroda
Esta publicação integra uma série da 
SENAI-SP Editora especialmente criada 
para apoiar os cursos do SENAI-SP. 
O mercado de trabalho em permanente 
mudança exige que o profissional se 
atualize continuamente ou, em muitos 
casos, busque qualificações. É para esse 
profissional, sintonizado com a evolução 
tecnológica e com as inovações nos 
processos produtivos, que o SENAI-SP 
oferece muitas opções em cursos, em 
diferentes níveis, nas diversas 
áreas tecnológicas.
Climatização 
automotiva
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Macedo, Flávio Gomes de 
 Climatização automotiva / Flávio Gomes de Macedo, Geraldo 
Arantes Filho, Mario Kuroda. – São Paulo: SENAI-SP Editora, 2019.
 144 p., 123 ils.
 Inclui referências
 ISBN 978-85-8393-744-9
 
 1. Automóveis - Ar-condicionado 2. Refrigeração 3. Eletrônica 
I. Título II. Arantes Filho, Geraldo III. Kuroda, Mario.
 
 CDD 629.2772
Índice para o catálogo sistemático:
1. Automóveis - Ar-condicionado 629.2772
SENAI-SP Editora
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REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
Climatização 
automotiva
Flávio Gomes de Macedo 
Geraldo Arantes Filho 
Mário Kuroda
Departamento Regional 
de São Paulo
Presidente 
Paulo Skaf
Diretor Superintendente Corporativo 
Igor Barenboim
Diretor Regional 
Ricardo Figueiredo Terra
Gerência de Assistência 
à Empresa e à Comunidade 
Celso Taborda Kopp
Gerência de Inovação e de Tecnologia 
Osvaldo Lahoz Maia
Gerência de Educação 
Clecios Vinícius Batista e Silva
Revisão técnica 
Anderson Galdino Leite
Material didático utilizado nos cursos do SENAI-SP.
Apresentação
Com a permanente transformação dos processos produtivos e das formas de 
organização do trabalho, as demandas por educação profissional multiplicam-se 
e, sobretudo, diversificam-se.
Em sintonia com essa realidade, o SENAI-SP valoriza a educação profissional 
para o primeiro emprego, dirigida a jovens. Privilegia também a qualificação 
de adultos que buscam um diferencial de qualidade para progredir no mercado 
de trabalho. E incorpora firmemente o conceito de “educação ao longo de toda 
a vida”, oferecendo modalidades de formação continuada para profissionais já 
atuantes. Dessa forma, atende às prioridades estratégicas da Indústria e as prio-
ridades sociais do mercado de trabalho.
A instituição trabalha com cursos de longa duração como os cursos de Apren-
dizagem Industrial, os cursos Técnicos e os cursos Superiores de Tecnologia. 
Oferece também cursos de Formação Inicial e Continuada, com duração variada 
nas modalidades de Iniciação Profissional, Qualificação Profissional, Especiali-
zação Profissional, Aperfeiçoamento Profissional e Pós-Graduação.
Com satisfação, apresentamos ao leitor esta publicação, que integra uma série 
da SENAI-SP Editora, especialmente criada para apoiar os alunos das diversas 
modalidades.
Sumário
1. História do ar-condicionado veicular 9
2. Noções básicas de termodinâmica 14
Transferência de calor 15
Unidades de medida de calor 16
Tipos de calor 17
Temperatura 18
Umidade relativa 19
Umidade absoluta 20
Pressão 20
3. Sistema de ar-condicionado veicular 24
Sistema de ventilação 25
Ventilador da caixa de ar 26
Sistema de ar-condicionado 27
Distribuição de ar 29
Boa visibilidade 33
Filtros de cabine 35
4. Ciclo de refrigeração e seus componentes 43
Ciclo de refrigeração com válvula de expansão termostática (TXV) 44
Ciclo de refrigeração com tubo de orifício (capilar) 45
Componentes do sistema de ar-condicionado veicular 47
5. Componentes eletroeletrônicos 71
Bateria 72
Fusíveis 79
Relé 80
Interruptor térmico do radiador 82
Sensor de temperatura de arrefecimento 83
Sistema de ventilação interna com resistor ou com módulo 
de resistência eletrônico 84
Ventilador do sistema de arrefecimento 85
Termostato 86
Pressostato 88
Transdutor de pressão 92
Termistor 95
Sensores de temperatura 96
Fotossensor de incidência da irradiação solar 98
Atuadores 99
Exemplos de circuitos elétricos de sistema de ar-condicionado veicular 103
6. Manutenção básica do sistema de ar-condicionado veicular 105
Limpeza do circuito frigorífico 105
Teste de estanqueidade e verificação de vazamentos de fluido refrigerante 107
Equipamentos básicos utilizados na manutenção de sistemas de ar-condicionado 110
Reoperação e carga de fluido refrigerante 113
Teste de rendimento 116
7. Propriedades dos fluidos refrigerantes 121
Aplicações dos fluidos refrigerantes 122
Características do R134a 124
Novo fluido 1234yf 124
Camada de ozônio 125
8. Diagnóstico de falhas do ar-condicionado por manifold analógico 128
Referências 137
1. História do ar-condicionado 
veicular
O sistema de ar-condicionado automotivo tem como principal função tornar 
ou manter o mais confortável possível o ambiente do habitáculo do veículo, seja 
aquecendo-o ou resfriando-o. 
No início da história do transporte, a locomoção se dava em carroças e carrua-
gens movimentadas por tração animal. Com a invenção do automóvel, elas se 
tornaram obsoletas. Os primeiros automóveis eram dotados de cabines abertas, 
que ficavam diretamente expostas ao ambiente externo, sujeitas à chuva, sol, ven-
to, poeira etc. Assim, os passageiros eram obrigados a adaptar suas vestimentas 
às respectivas condições climáticas.
Com o avanço e aperfeiçoamento dos automóveis, as cabines fechadas foram 
introduzidas e, então, surgiu um novo problema para seus ocupantes: como 
tornar a viagem confortável, já que, no verão, o veículo estava sujeito à carga 
solar durante um dia quente, ou ao embaçamento interno dos vidros pelo vapor 
condensado em dias de chuva, ou, ainda, ao vento e ao frio no inverno? Daí a 
necessidade de desenvolver sistemas que proporcionassem a minimização desses 
problemas e o conforto térmico desejado aos passageiros, além de aumentar a 
visibilidade do motorista.
No Brasil, em virtude da grande variação climática entre as regiões, o sistema 
de climatização é muito exigido. Caso o veículo trafegue nas regiões Norte e 
Nordeste, a principal função será a refrigeração da cabine, promovendo confor-
to térmico – nesse caso, baixando a temperatura interna em relação à externa. 
O inverso ocorrerá se o veículo estiver nas regiões Sul e Sudeste, pois a predo-
minância é de clima temperado a frio, daí a necessidade de aquecer a cabine 
para promover o conforto térmico. Em países com inverno rigoroso, o sistema 
de ar-condicionado tem a função de aquecer o interior da cabine não apenas 
para o conforto térmico do usuário, mas também por questões de segurança.
10 HISTÓRIA DO AR-CONDICIONADO VEICULAR
Segundo a norma da Ashrae (American Society of Heating, Refrigeranting and 
Air-Conditioning Engineers), 55-2004, a definição de conforto térmico é “that 
condition of mind which expresses satisfaction with the thermal environment”, ou 
seja: “o estado de espírito que manifesta satisfação com o ambiente térmico”. Em 
outras palavras, é o grau de satisfação do indivíduo em relação à sensação térmica 
promovida pela temperatura do ambiente. 
No início dos anos 1930, nos Estados Unidos, sistemas de refrigeração para 
veículos começaram a ser desenvolvidos. A princípio, foi feita uma adaptação 
em um veículo modelo Cadillac pela C&C Kelvinator Co., no estado do Texas. 
Esse sistema tinha capacidade de refrigeração de 0,37 kW e era alimentado por 
um motor a gasolina de 1,1 kW. A unidade compacta era montada na traseira 
do veículo, e o ar frio produzido era impulsionado por um ventilador para o 
interior da cabine através de duas aberturas logoacima do assento traseiro, que 
faziam com que o ar frio circulasse por toda a cabine e melhoravam o conforto 
dos passageiros e do motorista (BHATTI, 1999). Um exemplo dessa montagem 
pode ser observado na Figura 1.
Figura 1 – Primeiro veículo equipado com uma unidade de ar-condicionado independente, 
fabricado pela C&C Kelvinator Co. 
Fonte: BHATTI, 1999.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 11
Em 1933, a divisão Cadillac da General Motors demonstrou interesse na pro-
posta para o desenvolvimento de um sistema de ar-condicionado embutido no 
veículo e montado na fábrica. No verão do mesmo ano, foi dado início ao projeto 
de construção de um protótipo com capacidade estimada em 200 BTU/minuto 
(do inglês, British Thermal Unit, Unidade Térmica Britânica). Essa estimativa 
estava abaixo da capacidade real, porém foi assim determinada por duas razões: 
a primeira é que os testes para definir a capacidade térmica do sistema foram 
conduzidos em recirculação e no modo de ventilação. A segunda é que, durante 
os testes, não se conseguia reduzir a temperatura no interior da cabine do auto-
móvel além de 5,6°C em relação à temperatura exterior ao veículo. As pessoas 
que ocupavam a cabine durante os testes, ao saírem para o meio externo, eram 
surpreendidas pela diferença de temperatura em relação ao lado de fora. Tal 
nível de temperatura era um grande avanço para a época e, durante o restante 
da década de 1930, os trabalhos realizados pelos laboratórios da General Motors 
culminaram com o desenvolvimento de um protótipo self-contained, ou seja, 
embutido no próprio veículo, instalado na traseira de um Cadillac 1939, como 
pode ser visto na Figura 2.
Figura 2 – Protótipo self-contained de sistema de ar-condicionado montado na traseira de um 
Cadillac, em 1939. Aproveitando o protótipo self-contained, a General Motors desenvolveu um 
sistema completo de ar-condicionado tanto para verão como para inverno. 
Fonte: BHATTI, 1999.
12 HISTÓRIA DO AR-CONDICIONADO VEICULAR
Na década de 1940, entre os anos de 1940 e 1942, a Packard equipou 1.500 veí-
culos com sistema de ar-condicionado e, antes da Segunda Guerra Mundial, um 
montante de 3 mil veículos estava equipado com sistema de ar-condicionado. 
O primeiro sistema HVAC (Heat, Ventilation and Air Conditioning) original 
de fábrica completo foi lançado e implementado em um veículo pela empresa 
Packard Motor Car, em 1939. Apenas em 1941, a General Motors fez o mesmo 
em seus veículos, instalando um sistema HVAC no Cadillac (BHATTI, 1999).
Com o passar do tempo, várias alterações foram feitas e algumas melhorias 
introduzidas, como ventilação frontal, compressor com embreagem eletromag-
nética e controle automático de temperatura por meio de sistemas eletrônicos 
ou computadorizados.
Essas mudanças deram maior complexidade ao sistema HVAC e o tornaram 
mais confiável e seguro. O desenvolvimento do ar-condicionado automotivo foi 
iniciado seriadamente pela General Motors Research Laboratories, que estava 
convencida pela ideia de utilizar o sistema de compressão do ciclo de vapor do 
fluido refrigerante R12 (diclorofluormetano). 
A partir de 1947, fabricantes independentes começaram a instalar sistemas de 
ar-condicionado em veículos de diversas marcas, criando um grande mercado 
para acessórios. O polo de concentração dessas empresas fabricantes era o es-
tado americano do Texas, mas, no decorrer dos anos, elas se transferiram para 
o estado de Michigan. Na década de 1950, a General Motors, a Chrysler e a 
Packard apresentaram sistemas de ar-condicionado práticos que eram vendidos 
por US$ 600 cada (BHATTI, 1999). Em 1953, a empresa Airtemp, uma divisão 
da Chrysler, apresentou um modelo de sistema de ar-condicionado que possuía 
dois condensadores e utilizava o fluido refrigerante R12.
No mesmo ano, a empresa Harrison Radiator, uma divisão da General Motors, 
lançou um sistema de ar-condicionado com os componentes dispostos todos 
no compartimento do motor, na dianteira do veículo, o que melhorou o arranjo 
físico do sistema e facilitou a recirculação e distribuição do ar no interior do 
veículo. Observa-se na Figura 3 o arranjo descrito.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 13
Válvula de expansão
termostática
Evaporador
Indicador de
líquido
Ventilador
Recirculação
Condensador
Válvula
de ar
Válvula de 
temperatura
de ar
Bulbo
do capilar
Distribuidor de ar
Regulador de
pressão do
evaporador
Filtro
desidratador Eliminador
de vibração
Compressor
Válvula de 
expansão
Figura 3 – Sistema de ar-condicionado Harrison Radiator. 
Fonte: BHATTI, 1999.
Na década de 1960, o número de veículos americanos com sistema de ar- 
-condicionado triplicou. E não se restringia apenas aos carros de passeio, pois 
ônibus e caminhões também adotaram o sistema.
Posteriormente, em 1990, iniciou-se a substituição do fluido refrigerante R12 
pelo R134a. Porém essa substituição gerou incompatibilidade nos sistemas de 
lubrificação e de vedação, ocasionando vazamentos. Para resolver o problema, 
passou-se a usar óleo lubrificante e vedações compatíveis com o R134a.
Finalmente, em 1992, o R12 foi substituído pelo R134a totalmente inerte e não 
tóxico, sendo o R12 definitivamente banido pelos fabricantes de automóveis nos 
Estados Unidos (BHATTI, 1999).
Atualmente, na manutenção de veículos que ainda possuem o fluido refrigerante 
R12, deve-se utilizar o fluido alternativo R413A (MO49). Assim, não se faz 
necessária a substituição de componentes.
2. Noções básicas de 
termodinâmica
Transferência de calor 
Unidades de medida de calor 
Tipos de calor 
Temperatura 
Umidade relativa 
Umidade absoluta 
Pressão
Quando dois corpos com temperaturas diferentes são postos em contato, a 
temperatura do corpo mais quente diminui, enquanto a do corpo mais frio se 
eleva. Se os corpos permanecerem em contato, em determinado momento eles 
atingirão uma temperatura de equilíbrio.
Assim como existem diversas formas de energia, como a luminosa ou a elétrica, 
o calor também é uma forma de energia. Porém é uma forma de energia térmica 
em trânsito, ou seja, uma energia que se transfere de um corpo para outro, desde 
que haja uma diferença de temperatura entre eles.
A intensidade dessa energia nos transmite as sensações de quente ou frio em 
relação à temperatura do corpo humano.
O fluxo de calor é a quantidade de energia térmica transferida de um corpo a 
outro, ou de uma determinada substância a outra. O fluxo de calor ocorre sem-
pre em sentido unidirecional, do corpo de maior temperatura para o corpo de 
menor temperatura.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 15
Transferência de calor
A transferência de calor é defi nida como a transferência de energia através da 
fronteira de um sistema, provocada exclusivamente pela diferença de temperatura.
A termodinâmica reconhece majoritariamente três modos distintos de transmis-
são de calor: condução, convecção e radiação (Figura 1).
Figura 1 – Formas de transmissão de calor.
Fonte: Senai-SP.
Condução
É o processo de transmissão de calor pelo qual a energia passa de molécula para 
molécula sem que elas sejam deslocadas. Um exemplo desse processo ocorre ao 
se aquecer a extremidade de uma barra metálica, pois as moléculas passam a 
vibrar com maior intensidade, transmitindo essa energia adicional às moléculas 
mais próximas, que também passam a vibrar mais intensamente, e assim por 
diante, até alcançar a outra extremidade.
Convecção
No caso dos meios materiais fl uidos (líquidos e gases), existe a transmissão de 
calor por convecção.
O aquecimento (ou resfriamento) de qualquer parte do fl uido causa uma dimi-
nuição (ou aumento) localizada de sua densidade. Em razão da mobilidade das 
moléculas nesses meios, essa variação de densidade faz com que elas se movi-
mentem dentro do sistema. Caso seja aquecida, a molécula fi cará “mais leve” e 
subirá; o inverso ocorre no caso de ser resfriada. Se uma parte do fl uido sobe, 
Correntes de convecção RadiaçãoCondução
16 NOÇÕES BÁSICAS DE TERMODINÂMICA
outra parte terá de descer, o que provoca correntesque “misturam” o fluido, 
aumentando a transferência e a distribuição da temperatura. Essas correntes são 
chamadas de correntes de convecção.
Radiação
A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é um modo de trans-
ferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas. Como essas 
ondas podem se propagar no vácuo, não é necessário que haja contato entre os 
corpos para acontecer transferência de calor. Todos os corpos emitem radiações 
térmicas, que são proporcionais à temperatura deles. Quanto maior a tempera-
tura do corpo, maior a quantidade de calor que ele irradia. Um exemplo desse 
processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com 
o Sol, é aquecida por ele.
Unidades de medida de calor
A unidade de medida de calor é dada pela quantidade de calor transmitida ou 
cedida por um corpo para que ele eleve ou diminua sua temperatura em 1°C. 
Assim, a unidade de calor mais conhecida é a caloria, que por definição é a 
quantidade de calor necessária para elevar 1°C da temperatura da água (de 14,5°C 
para 15,5°C). Porém, há também outras possibilidades de unidade de medidas 
de calor, as quais estão descritas no Quadro 1.
Quadro 1 – Unidades de calor
Sistema Métrico Sistema Britânico Sistema Internacional
caloria (cal) unidade térmica 
britânica (British 
Thermal Unit, BTU)
joule (J)
Os fatores de conversão mais utilizados são:
1 cal = 4,1868 J = 3,968 × 10–3 BTU
1 BTU = 1055 J = 0,252 kcal = 252 cal
1 J = 0,2389 cal = 9,478 × 104 BTU
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 17
Tipos de calor
Calor sensível
Quando um corpo recebe ou cede calor e isso resulta somente em uma variação 
de temperatura, tem-se o chamado calor sensível. Isto é, todo o calor absorvido 
ou cedido pelo corpo foi utilizado exclusivamente para alterar sua temperatura. 
Calor latente
Todos os materiais puros podem ter seu estado físico alterado sem alterar a 
composição química.
Assim, quando uma substância absorve ou rejeita calor suficiente para chegar 
ao seu ponto de saturação, essa substância tem o estado físico alterado sem 
modificar sua temperatura, ou seja, todo o calor absorvido ou rejeitado por ela 
será utilizado unicamente para o processo de mudança de estado. Esse calor 
absorvido ou cedido pela substância no processo de mudança de estado físico é 
chamado de calor latente.
Na Figura 2, pode-se observar a relação entre calor sensível e calor latente da 
água.
Figura 2 – Calor sensível e latente da água. 
Fonte: Senai-SP.
200ºC
150ºC
100ºC
50ºC
0ºC
-50ºC
-100ºC
100°C
1 kg de vapor
200°C
1 kg de vapor
100°C
1 kg de vapor
0°C
1 kg de água
0°C
1 kg de gelo
1 kg de gelo
50 Kcal 130 Kcal 230 Kcal 770
Kcal
815
Kcal
Calor
latente
Nível do mar 
pressão 1 atm
Calor
a
b
c
d e
f
y
x
latente
18 NOÇÕES BÁSICAS DE TERMODINÂMICA
Temperatura
A temperatura é a grandeza que mede o grau de agitação das moléculas que 
constituem um corpo. Porém, como a agitação térmica não pode ser medida 
diretamente, essa medição é feita indiretamente, com base nas propriedades do 
corpo que variam de acordo com ela.
A variação de temperatura entre dois corpos pode ser percebida ao se usar o 
tato, sentindo qual é o mais quente e qual é o mais frio. Isto é, pode-se verificar 
qual dos dois tem temperatura mais elevada. Ainda em outras palavras, a tem-
peratura de um corpo é uma propriedade que está relacionada com o fato de o 
corpo humano estar “mais quente” ou “mais frio”. As medidas de temperatura, 
então, são obtidas por meio de comparação, utilizando certas propriedades dos 
materiais sensíveis a esse tipo de mudança, por exemplo: volume de um líquido, 
comprimento de uma barra, resistência elétrica de um fio, cor de uma determi-
nada substância. Medindo os valores assumidos por uma dessas grandezas, é 
possível avaliar o estado térmico de um corpo.
A avaliação da temperatura é feita por meio de um termômetro, o qual se vale do 
conceito de equilíbrio térmico. Muitos termômetros trazem na escala medidas 
em graus Celsius (°C), que é a unidade utilizada no Sistema Internacional, mas 
existem termômetros que possuem escalas de temperatura em Fahrenheit (°F) 
e, para medidas de diferenciais de temperatura, utiliza-se a escala Kelvin (K), 
também conhecida como escala do zero absoluto.
A Figura 3 apresenta duas escalas de medidas distintas: Celsius (°C) e Fahrenheit (°F).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 19
Figura 3 – Escala de temperatura. 
Fonte: Adaptado de Climatizador: conceitos básicos. Volkswagen.
Para converter graus Celsius em graus Fahrenheit, basta aplicar a seguinte 
fórmula:
°F = (1,8 × °C) + 32
Para converter graus Fahrenheit em graus Celsius, aplica-se a seguinte fórmula:
°C = (°F –32)
1,8
Umidade relativa
A umidade relativa pode ser definida como a razão entre a quantidade de umi-
dade no ar e a quantidade máxima dela em uma mesma temperatura.
Temperatura
de ebulição
da água
Temperatura
de solidificação
da água
100oC
0oC
212oF
32oF
100 divisões
1oC
180 divisões
1oF
20 NOÇÕES BÁSICAS DE TERMODINÂMICA
Umidade absoluta
Pode ser definida como a razão entre as massas de vapor de água e de ar seco 
presentes na mistura vapor de água/ar seco.
Pressão
É a relação entre uma determinada força e sua área de distribuição (Figura 4), 
obtida a partir da fórmula:
P = F
AOnde:
P = pressão;
P = F
A
= força total em qualquer unidade de força;
A = área total em qualquer unidade de área.
1 kgf
Figura 4 – Pressão. 
Fonte: Adaptado de Climatizador: conceitos básicos. Volkswagen.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 21
Unidades de pressão
Quando há necessidade de medir pressões elevadas (gases comprimidos, vapores 
em uma caldeira etc.), utiliza-se a unidade denominada 1 atmosfera (1 atm). 
O valor de 1 atm é igual à pressão que é exercida por uma coluna de mercúrio 
(Hg) de 76 cm de altura sobre determinada base.
Portanto:
1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,033 kgf/cm² = 14,7 PSI = 1,01325 bar = 
101,325 kPa
Para desenvolver o estudo sobre pressão é indispensável conhecer seus tipos, 
que são:
• Pressão atmosférica: resultado do peso da coluna de ar sobre um determina-
do ponto. Ao nível do mar, ela representa 1,033 kgf/cm2 ou 14,7 PSI.
• Pressão manométrica: pressão interna dos sistemas de refrigeração, medida 
por meio da leitura com um manômetro do tipo Bourdon (a escala do ma-
nômetro se inicia sempre em 0).
• Pressão absoluta: obtida por meio da somatória entre a pressão atmosférica 
e a pressão manométrica.
• Pressão negativa ou vácuo: representada quando a pressão é menor do que a 
atmosférica. O vácuo também pode ser classificado como a ausência de matéria.
Instrumentos para medir pressão
Para verificar as condições de funcionamento dos aparelhos de refrigeração, além 
do termômetro, que serve para medir temperatura, existem os instrumentos de 
medição de pressão, como o barômetro, o manômetro e o vacuômetro.
Barômetro
É um instrumento que serve para medir a pressão atmosférica, inventado pelo fí-
sico Evangelista Torricelli, que foi o primeiro a conseguir fazer essa medição. Para 
isso, Torricelli tomou um tubo de vidro fechado em uma extremidade com cerca de 
100 cm de comprimento, encheu-o completamente de mercúrio e, tapando com o po-
legar a outra extremidade, mergulhou-o num recipiente também cheio de mercúrio.
22 NOÇÕES BÁSICAS DE TERMODINÂMICA
Mercúrio
10
0 
cm
76
 c
m
Figura 5 – Experiência de Torricelli. 
Fonte: Senai-SP.
Torricelli verificou que a coluna líquida desceu no tubo, parando à altura de 76 
cm acima do nível do mercúrio do recipiente (Figura 5). Dessa experiência, o físi-
co italiano então concluiu que o peso da coluna de mercúrio equilibrava a pressão 
atmosférica exercida sobre a superfície livre do mercúrio contido no recipiente.
Manômetro tipo Bourdon
É o tipo de manômetro mais comum. É constituído de um tubo metálico de 
formato achatado e curvado em um arco flexível (Figura 6). Esse tubo tende a 
esticar quando a pressão aumenta e retrair quando a pressão diminui. Qualquer 
alteração na curvaturado tubo é registrada na escala por um ponteiro. É empre-
gado para medir pressões acima da pressão atmosférica ou pressão manométrica 
negativa (depressão).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 23
Figura 6 – Manômetro de Bourdon. 
Fonte: Senai-SP.
Esse tipo de manômetro é utilizado na área de refrigeração e ar-condicionado 
para determinar a pressão manométrica do circuito frigorífico.
3. Sistema de ar-condicionado 
veicular
Sistema de ventilação 
Ventilador da caixa de ar 
Sistema de ar-condicionado 
Distribuição de ar 
Boa visibilidade 
Filtros de cabine
O condicionamento do ar veicular é o processo que regula artificialmente a 
temperatura, o fluxo de ar e a umidade no interior do veículo, proporcionando 
um ambiente agradável aos passageiros, mesmo que as condições do ambiente 
externo sejam desagradáveis.
Para oferecer conforto e bem-estar aos usuários, o sistema de ar-condicionado 
veicular tem como funções:
• transferir o calor existente no interior da cabine para o meio externo, man-
tendo a temperatura confortável no interior do veículo;
• remover a umidade relativa (UR) do ar;
• controlar a circulação do ar interno por meio do interruptor de velocidades 
do ventilador;
• purificar o ar recirculado do habitáculo do veículo e o ar renovado provenien-
te da entrada de ar externo. 
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 25
A Figura 1, a seguir, apresenta os resultados do condicionamento de ar.
ANTES
Calor
Umidade
Aquecimento
Partículas
e 
pólen
Temperatura de
conforto
Ar puri�cado
Desumidi�cado
Aquecido ou 
mesclado
Controle
circulação
de ar
DEPOIS
Figura 1 – Resultados do condicionamento de ar. 
Sistema de ventilação
O ventilador do compartimento de passageiros é responsável pela movimentação 
do ar através do filtro de cabine, do evaporador e do aquecedor. Com o auxílio 
de dutos nas saídas da caixa, distribui-se o ar até os difusores, saídas para os pés, 
saída para o para-brisa e região traseira do veículo. 
A Figura 2 apresenta a turbina e o motoventilador.
Figura 2 – Turbina e motoventilador. 
Fonte: SENAI-SC / Unidade São José.
26 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Ventilador da caixa de ar
Os veículos equipados com sistema de ar-condicionado possuem um núcleo de 
resfriamento denominado evaporador e um núcleo de aquecimento denomina-
do trocador de calor de ar quente. Portanto, esses componentes são responsáveis 
tanto pelo resfriamento como pelo aquecimento do ar no interior do veículo.
As diversas velocidades do ventilador são ajustadas por um interruptor de velo-
cidades, e o controle de refrigeração é acionado pela tecla simbolizada com um 
cristal de gelo ou a tecla “A/C”, que deve ser acompanhada do acionamento da 
tecla de recirculação/renovação. Esses componentes estão situados no painel de 
comando do ar-condicionado. 
A combinação da mudança de posição dos defletores de direcionamento de ar, situa-
dos no interior da caixa de ar, estabelecem o funcionamento do sistema de ventilação 
e ar-condicionado, proporcionando uma condição mais adequada de conforto no 
interior do veículo, tanto no inverno como no verão, com o ar totalmente frio, morno 
ou aquecido, conforme desejado pelo usuário. A Figura 3 apresenta o funcionamento 
do sistema, a distribuição de ar e o controle de temperatura no interior da caixa de 
ar de um automóvel.
Trocador de calor
do ar quente
Motor da 
portinhola 
do ar quente
Portinhola da
ventilação forçada
Portinhola de
recirculação Servomotor de
recirculação/renovação
Ventilador Evaporador
Motor da portinhola 
central
Motor da portinhola 
desembaçador/pés
Figura 3 – Fluxo de distribuição de ar. 
Fonte: Sistema CLIMAtronic. Volkswagen.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 27
O mercado automobilístico dispõe atualmente de dois sistemas de ar-condicio-
nado:
• sistema de ar-condicionado com painel de comando por controle manual;
• sistema de ar-condicionado com painel de comando por controle eletrônico 
ou digital.
Sistema de ar-condicionado
Painel de comando por controle manual
Esse tipo de sistema de ar-condicionado é composto de painel de comando com 
controle manual, caixa de ar, placa de resistores para modulação das velocidades 
do ventilador e componentes eletromecânicos.
A Figura 4 apresenta um exemplo de caixa de ar e um painel de comando com 
alguns desses elementos que o compõem.
Tecla A/C Tecla modo recirculação/renovação
Servomotor
Portinhola de 
ar fresco/
recirculação de ar
Figura 4 – Sistema com painel de comando por controle manual. 
Fonte: Sistema CLIMAtronic. Volkswagen.
28 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Painel de comando com controle eletrônico ou digital
Esse sistema é composto de painel de comando com controle eletrônico (ECC), 
caixa de ar, placa de resistores para modulação das velocidades do ventilador, 
sensores de temperatura e servomotores ou motores de passo para atuação das 
portinholas da caixa de ar (Figura 5).
Portinhola de ar fresco
Portinhola central
Evaporador de degelo
Motor de
regulagem
para portinhola
de degelo
Motor de
regulagem para
portinhola de
temperatura
Trocador de calor
Botão giratório para
LIGA/DESLIGA e velocidade
do ventilador interno
Botão giratório para
regulagem de temperatura
interna
Portinhola de temperatura
Tampa de �ltro antipólen
Portinhola para o vão
dos pés
Filtro antipólen
Motor de regulagem para
portinhola central
Portinhola de
ar recirculante
Ventilador interno
de ar fresco
Motor regulador para portinhola
depressão de retenção
Evaporador 
Figura 5 – Sistema com painel de comando eletrônico. 
Fonte: Volkswagen.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 29
Distribuição de ar
Parte dianteira do veículo
A distribuição do ar na parte dianteira do veículo é realizada por meio de difu-
sores de insuflação centrais, laterais, na região dos pés e no para-brisa, conforme 
Figura 6, a seguir.
A difusores centrais e laterais
B saída de ar para os vidros laterais
C saída de ar para o para-brisa
D saída de ar para a região dos pés
Figura 6 – Distribuição de ar na parte dianteira do veículo. 
Fonte: Senai-SP.
Parte traseira do veículo
Alguns modelos de veículos foram projetados com dutos no interior do console, 
a fim de que o ar seja insuflado para a região traseira do veículo. Isso proporciona 
mais conforto para os passageiros, em virtude da melhor distribuição do ar, e 
também ajuda a atingir a temperatura ajustada mais rapidamente.
Conforme a posição do interruptor de controle de temperatura, será insuflado ar 
fresco ou quente para o interior veículo, através de dutos até os difusores. O fluxo 
de ar pode ser direcionado conforme desejado ao inclinar e girar os defletores dos 
30 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
difusores. Na Figura 7, pode-se visualizar o sistema de distribuição de ar através 
dos difusores para a região do banco traseiro, que em alguns veículos pode ser 
realizado através de dutos ou de uma caixa de ar independente.
A difusores centrais
B difusores laterais
C difusor central traseiro
D difusor lateral traseiro
E saída de ar para os vidros laterais e para-brisa
Figura 7 – Distribuição de ar para o duto traseiro do veículo. 
 Fonte: Senai-SP. 
Componentes do sistema de distribuição de ar
Para que o ar seja insuflado pelos dutos para os difusores do painel de instrumen-
tos e permita uma distribuição de ar uniforme e direcionada conforme desejado, 
é necessária a instalação de um sistema de acionamento para os defletores, que 
podem ser a vácuo, por cabos, servomotores ou por motor de passo.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 31
Sistema a vácuo
Acionamento por meio do vácuo gerado pelo motor e armazenado em um re-
servatório, que é interligado por mangueiras até os defl etores da caixa de ar. Na 
Figura 8 pode-se visualizar a interligação dos componentes neste sistema que 
atua conforme solicitação do usuário, mediante o vácuo gerado no coletor de 
admissão do motor.
Conjunto de
solenoides
Pés
1
Desembaçador
Rosto 2
Rosto 1
Admissão 
Alimentação
de vácuo
Válvula
comutadora
de vácuo da
válvula de
água
Válvula deretenção
Reservatório 
de vácuo
Válvula
de água
Admissão
Pés
Desembaçador
Rosto 2
Rosto 1
Rosto/recirculação
Bi-level
Bi-level
Assoalho
Mistura de ar
Mistura de ar
Desembaçador
Assoalho
Desembaçador
Mistura de ar
Recirculação de ar
Rosto
Desembaçador
Recirculação de ar
Recirculação
Ar fresco
Rosto/assoalho
Bi-level
2
3
4
5
Figura 8 – Acionamento a vácuo.
Fonte: Senai-SP.
32 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Cabo (tipo Bowden)
Acionamento por cabos de aço que interligam o painel de comando com o con-
trole manual e o acionador dos defletores da caixa de ar (Figura 9).
Figura 9 – Acionamento por cabo (tipo Bowden). 
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
Servomotor
Atuador elétrico (on/off) que tem como função alternar o defletor de ar externo 
entre os modos renovação e recirculação (Figura 10).
Portinhola de ar fresco/
recirculação de ar
Servomotor
Figura 10 – Servomotor. 
Fonte: Sistema CLIMAtronic. Volkswagen. 
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 33
Motor de passo (eletrônico)
Atuador eletrônico instalado em cada defletor da caixa de ar com a função de 
controlar o fluxo de ar para região do para-brisa, difusores centrais, laterais e 
região dos pés, quando solicitado pelo condutor (Figura 11).
Conexão ao eixo da
portinhola de entrada
do ar
Placa
acionadora
Pino guia
Controle da entrada
de �uxo de ventilação
forçada
Figura 11 – Motor de passo. 
Fonte: Adaptado de Sistema CLIMAtronic. Volkswagen.
Boa visibilidade
No outono, no inverno ou mesmo em dias de chuva, são frequentes as situações 
de condução do veículo “às cegas” no trânsito: os vidros ficam embaçados na 
parte interna, o que causa grande desconforto, além de tornar a direção insegura 
por causa da redução da visibilidade (Figura 12). 
34 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
A razão desse efeito reside nas baixas temperaturas exteriores, com elevada 
umidade atmosférica, associadas ao ar inalado pelos ocupantes. Com isso, o ar 
quente e úmido da cabine precipita-se sobre o vidro frio do veículo ou se con-
densa, provocando o embaçamento.
Figura 12 – Visibilidade prejudicada pela condensação de água na superfície interna do para-brisa.
Esse problema pode ser solucionado com o acionamento do sistema de ar-con-
dicionado, que regulará o teor de umidade no interior do veículo, mantendo-o 
entre 25% e 35%, sem condensação sobre o para-brisa (Figura 13).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 35
Figura 13 – Boa visibilidade em razão do acionamento do ar-condicionado.
Mesmo em condições de veículo lotado e com passageiros molhados pela chuva, 
os vidros serão desembaçados em pouco tempo. Dessa forma, assegura-se uma 
perfeita visibilidade ao redor do veículo.
Filtros de cabine
Pó, fuligem, pólen, germes, bactérias, ácaros e fungos fazem parte do ar que 
respiramos diariamente, porém, podem ser filtrados com eficácia pelos filtros 
de cabine. Feitos de microfibra, eles permitem a melhoria da qualidade do ar 
respirado dentro do veículo (Figura 14).
36 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Figura 14 – Filtro de cabine. 
 Fonte: Thinkstock.
A crescente poluição do ar traz como consequência o aumento de casos de doen-
ças respiratórias, reações alérgicas e queda na qualidade de vida nas grandes 
cidades. Para proteger o ser humano dessas agressões, a cada ano cresce o nú-
mero de aplicação de filtros de cabine como componente de série nos veículos.
Em hipótese alguma deve-se deixar o sistema sem o filtro de cabine, pois os 
poluentes do ar são sugados para o interior do veículo, e, com isso, a poluição 
dentro da cabine fica mais alta, podendo chegar a um nível até seis vezes maior 
que a do ambiente externo. Além disso, ainda ocorrerá um acúmulo de resíduos 
no interior da caixa de ar, obstruindo a passagem do ar e provocando queda no 
rendimento do sistema de ar-condicionado.
A Figura 15 ilustra o trajeto do deslocamento de ar.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 37
1
2
3
1 filtro de cabine
2 evaporador
3 ar interior frio e limpo
Figura 15 – Trajeto do deslocamento de ar (flechas de ar). 
Fonte: Senai-SP.
Filtros de cabine com carvão ativado
Os filtros de cabine com carvão ativado foram projetados com o objetivo de 
oferecer proteção ainda maior, pois filtram os gases tóxicos reduzindo: dores de 
cabeça causadas por inalação de poluição, falta de concentração, reações alérgicas 
e problemas respiratórios provocados em situações de tráfego intenso. A estrutu-
ra dele é similar à dos filtros comuns de microfibra, porém possui uma camada 
adicional de carvão ativado (Figura 16). Essa camada absorve o mau cheiro e os 
gases nocivos à saúde, como ozônio, benzeno, monóxido de carbono, óxido de 
nitrogênio, dióxido de enxofre e hidrocarbonetos.
38 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Carvão ativado
Micro�bra
Figura 16 – Filtro de cabine com carvão ativado.
Intervalo de substituição do filtro de cabine
A substituição do filtro de cabine deve ser realizada obedecendo à orientação 
do fabricante do veículo. Via de regra, recomenda-se a substituição do filtro de 
cabine a cada 6 meses ou a cada 15.000 km rodados. No caso dos filtros de cabi-
ne com carvão ativado, a substituição deve ser feita também a cada 6 meses ou 
a cada 10.000 km rodados, pois a capacidade de filtragem dele é mais eficiente. 
Deve-se levar em conta o tempo de uso do veículo e do ar-condicionado em vias 
de tráfego intenso, pois o período de substituição pode ser reduzido quando o 
veículo trafegar em regiões onde a poeira no ar é mais intensa. Alguns problemas 
podem ser observados quanto à necessidade de substituição do filtro de cabine:
• odor desagradável (filtro e sistema de ventilação sujos);
• redução da entrada de ar para a cabine (filtro saturado);
• perda de eficiência do ar-condicionado.
Posicionamento do filtro de cabine nos veículos (linha leve)
Os filtros de cabine nos veículos linha leve (veículos de passeio) estão posiciona-
dos no compartimento existente logo abaixo do para-brisa dianteiro. A Figura 17 
ilustra as variações de posição do alojamento do filtro na linha leve.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 39
 
A localizado à esquerda de quem abre o capô do veículo
B centralizado com o capô do carro
C localizado à direita de quem abre o capô do veículo
D alojado no compartimento atrás do porta-luvas, com três possíveis 
localizações, porém, em todos os casos, é necessária a retirada 
do porta-luvas para substituição do elemento filtrante
E localizado abaixo do porta-luvas, e não é necessário retirar o porta-luvas para substituição
F localizado do lado do passageiro, à esquerda, abaixo do porta-luvas
G localizado do lado do motorista, à direita, no compartimento acima do pedal do acelerador
Figura 17 – Posicionamento do filtro de cabine em veículo linha leve. 
Fonte: Adaptado do catálogo de filtros Filtros Mil.
40 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Para substituição do filtro de cabine pelo compartimento do motor, dependendo 
do veículo, pode ser executada a seguinte sequência (Figura 18):
1. Retirar a borracha de vedação sob o capô.
2. Levantar cuidadosamente a proteção plástica situada ao centro do 
veículo sob o capô.
3. Puxar as travas indicadas e remover o filtro de cabine antigo.
4. Colocar o novo filtro de cabine e pressionar as travas indicadas.
 
Figura 18 – Sequência de substituição do filtro de cabine pelo compartimento do motor. 
Fonte: Autopeças Schuck.
1 2
3 4
1 2
3 4
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 41
Para instalação do novo filtro de cabine, o procedimento a ser executado é o 
inverso do apresentado.
A sequência de substituição de filtro de cabine pela cabine do veículo pode ser 
(Figura 19):
1. Remover o acabamento do porta-luvas (o filtro de cabine está 
localizado atrás do porta-luvas).
2. Pressionar as laterais do porta-luvas para deslocá-lo.
3. Remover a tampa indicada, então remover o filtro de cabine.
4. Substituir o filtro de cabine.
Figura 19 – Sequência de substituição do filtro de cabine pela cabine do veículo. 
Fonte: Autopeças Schuck.
1 2
3 4
1 2
3 442 SISTEMA DE AR-CONDICIONADO VEICULAR
Da mesma forma, para instalação do novo filtro de cabine pela cabine, o procedi-
mento a ser executado é o inverso do apresentado.
4. Ciclo de refrigeração e seus 
componentes
Ciclo de refrigeração com válvula de expansão 
termostática (TXV) 
Ciclo de refrigeração com tubo de orifício (capilar) 
Componentes do sistema de ar-condicionado veicular
O ciclo de refrigeração utilizado no sistema de ar-condicionado veicular é fun-
damental para a produção de ar frio. Ele se completa graças a um conjunto de 
componentes, entre eles: compressor, condensador, filtro secador, dispositivo de 
expansão e evaporador (Figura 1).
Figura 1 – Ciclo básico de refrigeração. 
Fonte: Climatizador: conceitos básicos. Volkswagen.
O compressor realiza sucção do fluido refrigerante do evaporador no estado ga-
soso (vapor superaquecido) e descarrega-o em alta pressão no condensador. Ao 
Descarga Sucção
Compressor Dispositivo de expansão
Condensação
Filtro secador
Evaporação
Ar frio
Ar 
quente
44 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
entrar no condensador, o fluido refrigerante passa do estado gasoso para o estado 
líquido, em virtude do fluxo de ar frontal dos ventiladores, que auxilia na dissipa-
ção do calor absorvido pelo fluido refrigerante. O fluido líquido (sub-resfriado) 
sai pelo condensador em alta pressão, passando pelo filtro secador, onde serão 
absorvidas impurezas e umidade provenientes do desgaste de componentes.
Ao sair do filtro secador, ele passa pelo dispositivo de expansão, onde será “pul-
verizado” em estado líquido e em baixa pressão no evaporador.
Por meio do fluxo de ar insuflado no evaporador, pelo ventilador da caixa de ar, 
o fluido refrigerante absorve o calor da cabine do veículo, mudando do estado 
líquido para o gasoso, e seguindo para a linha de sucção do compressor, iniciando 
novamente o ciclo.
O mercado de ar-condicionado veicular dispõe de dois tipos de ciclo de refri-
geração:
• com válvula de expansão termostática;
• com tubo de orifício fixo.
A diferença entre os dois tipos de ciclo ocorre apenas no modelo do dispositivo 
de expansão e no tipo e posição do dispositivo de filtragem.
Ciclo de refrigeração com válvula de expansão 
termostática (TXV)
Esse tipo de ciclo de refrigeração é constituído por um dispositivo de expan-
são tipo válvula de expansão termostática (do inglês, Thermal Expansion Valve, 
TXV), evaporador, compressor, condensador e filtro secador (Figura 2). Nesse 
ciclo de refrigeração, a TXV tem como função pulverizar o fluido refrigerante 
(líquido sub-resfriado) e controlar a vazão de acordo com a carga térmica cir-
culante no evaporador. No ciclo de refrigeração com TXV, o filtro secador é 
instalado na linha de alta pressão do sistema, logo após a saída do condensador.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 45
7
1
6
2
3
Vapor, alta presão
Líquido, alta presão
Líquido, baixa presão
Vapor, baixa presão
4
5
8
 
1 válvula de expansão TXV
2 evaporador
3 ventilador
4 válvula de serviço (baixa pressão)
5 válvula de serviço (alta pressão)
6 compressor
7 condensador
8 filtro secador
Figura 2 – Ciclo de refrigeração com válvula de expansão termostática (TXV).
Fonte: Senai-SP.
Ciclo de refrigeração com tubo de orifício (capilar)
Esse ciclo de refrigeração é formado por dispositivo de expansão tipo tubo de orifício 
fixo, evaporador, compressor, condensador e filtro acumulador secador (Figura 3).
O ciclo de refrigeração com tubo de orifício fixo ou capilar pulveriza o fluido refri-
gerante sempre na mesma quantidade. Como não há variação da vazão de fluido 
46 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
refrigerante no evaporador, é necessário mudar a posição do filtro para a linha de 
sucção, modificando também sua estrutura, que passa a ter maior capacidade, a 
fim de acumular o fluido refrigerante, evitando que ele possa chegar em estado 
líquido à linha de sucção, proveniente da baixa temperatura do evaporador, e assim 
evitar danos ao compressor. No ciclo de refrigeração com tubo de orifício fixo, o 
filtro acumulador secador é instalado na linha de baixa pressão, logo após a saída 
do evaporador.
6
1
2
3
4
5
1 compressor
2 filtro acumulador secador
3 orifício de expansão
4 evaporador
5 ventilador do evaporador
6 condensador
Figura 3 – Ciclo de refrigeração com tubo de orifício fixo (capilar). 
Fonte: Senai-SP.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 47
Componentes do sistema de ar-condicionado veicular
A Figura 4 mostra a disposição dos componentes do sistema de ar-condicionado 
veicular desde a cabine até o compartimento do motor.
CondensadorRadiador
Ventilador de 
arrefecimentoFiltro acumulador 
secador
Mangueira de 
água quente
EvaporadorCaixa de distribuição de ar
Difusores de ar
Painel de controle Aquecedor
Tubo de orifício ou
Válvula de expansão
Dutos de
distribuição de ar
Mangueiras
Compressor
Filtro secador
Figura 4 – Componentes do sistema de ar-condicionado.
Fonte: Senai-SP.
A seguir serão apresentados os principais componentes do sistema de ar-condi-
cionado do automóvel.
Condensador
O condensador é responsável por dissipar para o ambiente externo o calor absor-
vido pelo fl uido refrigerante no evaporador, transformando-o do estado gasoso 
para o estado líquido. Constitui-se de uma serpentina, geralmente de alumínio, 
com uma série de aletas para arrefecimento do fl uido refrigerante. Localiza-se na 
parte frontal do veículo, entre a grade e o radiador do sistema de arrefecimento.
Cuidados com o condensador
O condensador poderá apresentar problemas em seu funcionamento em razão de:
• vazamentos;
• excesso do fl uido refrigerante;
• restrição (entupimento) ao fl uxo de ar através da colmeia;
48 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
• impacto e vibração poderão causar trincas e rachaduras nas tubulações do 
condensador.
O excesso de fluido refrigerante pode causar alta pressão de condensação e alta 
temperatura de descarga. Uma restrição parcial (aleta amassada) na tubulação 
poderá causar a formação de gelo, sendo que isso acontece por causa da expansão 
do fluido refrigerante logo que ele passa pela restrição. Para o perfeito funciona-
mento do ar-condicionado e do sistema de arrefecimento, é importante que as 
aletas do condensador estejam limpas e alinhadas, permitindo assim um perfeito 
fluxo de ar e uma adequada dissipação de calor (Figura 5).
Fluxo do refrigerante
paralelo duplo
Conexão tubo/aleta
do tipo expansão
mecânica
Fluxo do 
refrigerante
normal
de cima
para baixo
Tubos 
circulares
Saída
Condensador convencional do tipo tubo e aleta
 
Figura 5 – Condensador convencional do tipo tubo e aleta. 
Fonte: Senai-SP.
Com a substituição do fluido refrigerante R12 pelo R134a, houve a necessidade 
de melhoria no condensador do sistema de ar-condicionado. Assim, a indústria 
automobilística lançou um novo conceito de condensador, menor, tipo serpen-
tina de alumínio com microcanal, que aumenta a área de troca de calor e a efi-
ciência em média 30% (Figura 6).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 49
Tubo
Fluido
refrigerante
gasoso
Fluido
refrigerante
líquido
Figura 6 – Detalhe do condensador microcanal. 
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
Dispositivo de filtragem
Esse componente é instalado na linha de alta pressão com a denominação de 
filtro secador e na linha de baixa pressão com a denominação de filtro acumu-
lador secador, desempenhando uma função muito importante no sistema de 
ar-condicionado, que é reter partículas, umidade e acidez por meio de agentes 
dessecativos à base de sílica-gel, XH-7, ou à base de mineral zeólito, XH-9, para 
adsorção de água do sistema – ambos específicos para aplicação em fluido re-
frigerante R134a.
Filtro secador
É um dispositivo de filtragem (Figura 7) que assume três funções no ciclo de 
refrigeração:
• reter impurezas sólidas decorrentes do desgaste dos componentes mecânicos 
do ciclo de refrigeração;
• reter a umidade do fluido refrigerante por meio de cristais higroscópicos 
(sílica-gelou zeólito), evitando o congelamento do orifício da válvula de ex-
pansão termostática com a diminuição da pressão, que bloquearia o fluxo do 
fluido refrigerante;
50 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
• garantir o acúmulo de fluido refrigerante (100%) líquido na entrada da válvula 
de expansão, possibilitando um fluxo contínuo mesmo com as variações de 
rotação do motor.
Entrada Saída
Dessecante
Figura 7 – Filtro secador. 
Fonte: Climatizador R 134a. Volkswagen.
Em alguns veículos modernos, o filtro secador está incorporado ao condensador, 
o que torna necessário substituir o refil do elemento filtrante no processo de 
manutenção (Figura 8).
Local para instalação do re�l
Figura 8 – Filtro secador com refil. 
Fonte: Luizinho ar-condicionados.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 51
Filtro acumulador secador
O filtro acumulador secador está localizado na linha de baixa pressão, na saída 
do evaporador, e tem como função reter a umidade que possa conter no sistema. 
Ele também atua como separador de líquido, de vapor e de óleo. Dessa forma, 
esse filtro protege o compressor contra um possível retorno de líquido.
Tubo de sucção
de vapor
Saída 
do 
evaporador
Líquido
Agente dessecante
Para o compressor
Figura 9 – Filtro acumulador secador. 
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual.
No interior do filtro acumulador secador, há um elemento dessecante e um sifão 
com um orifício de sangria que permite que o óleo retorne para o compressor, o 
que garante sua lubrificação (Figura 9).
Dispositivos de expansão
No ciclo de refrigeração de ar-condicionado automotivo, existem dois tipos de 
dispositivos de expansão:
• com válvula de expansão termostática (TXV);
• com tubo de orifício fixo calibrado (capilar).
52 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
Válvula de expansão termostática com sensor interno (TXV)
A função da válvula TXV consiste em restringir a passagem do fluido refrigerante 
e diminuir a pressão e temperatura na entrada do evaporador. Conforme a varia-
ção da carga térmica no interior do veículo, a válvula de expansão atua fazendo 
o controle de vazão de fluido refrigerante na entrada do evaporador, ou seja, se a 
temperatura da saída do evaporador aumenta, a pressão no bulbo sensor interno 
também aumenta, exercendo uma força contra a mola, deslocando a agulha e 
aumentando a vazão e a troca de calor. Quando a temperatura na saída do eva-
porador diminui, a pressão no bulbo sensor interno também diminui, fazendo 
com que a mola exerça uma força contrária, deslocando a agulha e reduzindo a 
vazão e, consequentemente, a troca de calor.
A válvula TXV está instalada na entrada do evaporador, geralmente com acesso 
pelo compartimento do motor (Figura 10).
Saída do evaporador
Entrada do evaporador
Para o compressor
Do �ltro secador
Figura 10 – Válvula de expansão termostática (TXV). 
Fonte: Adaptado de Climatizador R 134a. Volkswagen.
Esse tipo de válvula de expansão tem as seguintes vantagens:
• resposta rápida, pois o bulbo sensor térmico está no interior da válvula;
• não sofre interferências de fatores externos;
• facilidade de manutenção em virtude da posição de montagem (externa à 
caixa de ar).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 53
Tubo de orifício fixo calibrado (capilar)
Como a válvula de expansão, o tubo de orifício fixo tem a finalidade de restringir 
a passagem do fluido refrigerante e diminuir a pressão e a temperatura na entrada 
do evaporador. Em razão da variação de carga térmica existente nos veículos, fez-se 
necessária a produção de tubos de orifício com vários diâmetros de expansão, sendo 
identificados por cores correspondentes à aplicação em cada veículo (Figura 11).
Figura 11 – Tubos de orifício fixo.
Com a utilização deste tipo de dispositivo de expansão não ocorre variação na 
vazão de fluido refrigerante, uma vez que o orifício de expansão é fixo, então 
sempre será injetada a mesma quantidade de fluido refrigerante no evaporador, 
o que pode ocasionar risco de retorno de fluido em estado líquido para o com-
pressor. Com o intuito de evitar tal problema, o ciclo de refrigeração com tubo 
de orifício fixo requer a instalação de um filtro acumulador secador na linha de 
baixa pressão, atuando como um acumulador e garantindo assim a segurança do 
compressor contra um eventual “calço hidráulico”.
Evaporador
É um trocador de calor de alumínio que tem como função resfriar e controlar a 
umidade do ar insuflado no interior do veículo (Figura 12). Isto é, quando o ar 
renovado ou recirculado é forçado a passar pela colmeia do evaporador, ele cede o 
seu calor paro o fluido refrigerante que circula internamente, fazendo-o evaporar.
54 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
O evaporador utilizado no sistema de ar-condicionado veicular atualmente é do 
tipo brasado e encontra-se instalado no interior da caixa de ar.
Evaporador
Fluxo de refrigerante
normal no evaporador
de baixo para cima
Figura 12 – Evaporador. 
Fonte: Senai-SP.
Por se tratar de uma aplicação típica para sistema de ar-condicionado, a tempe-
ratura de trabalho do evaporador não deve ser inferior a 0°C, pois isso congelaria 
a sua superfície e obstruiria a passagem do ar pela colmeia. Isso ocorre porque o 
ar contém umidade e, se o evaporador estiver à temperatura inferior a 0°C, essa 
umidade tenderia a se cristalizar, formando gelo.
Compressor
O compressor é responsável por comprimir o fluido refrigerante que passa pelo 
circuito de refrigeração, succionando vapor a baixa pressão (e baixa temperatu-
ra) do evaporador e descarregando vapor a alta pressão (e alta temperatura) no 
condensador. Existem atualmente na linha automotiva três tipos de compressor:
• alternativo de cilindrada fixa ou variável, conhecido como Swash Plate;
• rotativo com duas palhetas ou palheta móvel conhecido como Rotary Ventium;
• rotativo Scroll.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 55
Compressor alternativo de cilindrada fixa
Nesse tipo de compressor, o movimento rotativo é transformado em um movi-
mento retilíneo alternado dos pistões, por meio do disco inclinado que é fixado 
ao eixo do compressor. Ele é composto de três ou cinco pistões duplos, conforme 
a Figura 13. O compressor de três pistões é denominado 6P e o compressor de 
cinco pistões é denominado de 10P.
Rolamentos
Válvula de serviço
Placa de 
válvulas
Eixo
Tampa traseira
Disco inclinadoCilindro
Tampa dianteira
Selo mecânico
Embreagem 
eletromagnética
Pistão
Esfera de aço
Sapata
Figura 13 – Compressor alternativo de cilindrada fixa. 
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
Esse compressor também é dotado de embreagem eletromagnética, dispositivo 
que acopla o compressor ao sistema rotativo do motor do veículo, que será es-
tudado mais adiante.
Mecanismo de compressão
A rotação do motor é transmitida ao eixo do compressor pela embreagem ele-
tromagnética. Essa rotação no eixo faz girar o disco inclinado, que, por sua vez, 
desloca os pistões no sentido longitudinal. Ao mesmo tempo que o pistão, de 
um lado, está admitindo o fluido refrigerante no estado gasoso, do outro lado, 
56 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
está comprimindo o fl uido refrigerante, ainda no estado gasoso, e aumentando 
a sua pressão (Figura 14).
Cilindro
Eixo
Rolamento
agulha
Disco inclinado
Pistão Esfera e calço
Figura 14 – Eixo e disco inclinado do compressor.
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
Existem dois tipos de válvula instalados na placa. Um é o de sucção, instalado na 
parte interna; outro é o de descarga, instalado na parte externa, onde se encontra 
o batente da válvula de descarga, que limita o seu curso (Figura 15).
BatenteVálvula de descarga (D)
Válvula de sucção (S) Placa de válvulas 
Figura 15 – Placa de válvula.
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 57
Enquanto o pistão se desloca para baixo e aumenta o volume no interior do ci-
lindro, a válvula de descarga permanece fechada e, ao mesmo tempo, aválvula 
de sucção se abre por causa da ação do pistão, permitindo a entrada do fluido 
refrigerante no estado gasoso (Figura 16).
Sucção
Figura 16 – Válvula de sucção. 
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen. 
Enquanto o pistão sobe e diminui o volume no interior do cilindro, o fluido 
refrigerante no estado gasoso é descarregado através da válvula de descarga, sob 
alta pressão e temperatura (Figura 17).
Descarga
Figura 17 – Válvula de descarga. 
Fonte: Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen. 
58 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
Embreagem eletromagnética
O compressor é acionado pela ligação do eixo com a embreagem eletromagné-
tica. Logo que é acionada a partida no motor, a polia múltipla em “V” gira livre-
mente no eixo do compressor. Quando se aciona o ar-condicionado, a corrente 
elétrica passa pela bobina indutora (estator) magnetizando-a, atraindo o prato 
de acionamento fixado ao eixo do compressor para a polia. Assim, a embreagem 
acopla, ou seja, permite que a rotação do eixo do motor seja transmitida ao eixo 
do compressor, que entra em funcionamento e assume a velocidade conforme o 
número de rotações do motor.
A Figura 18 ilustra uma embreagem magnética.
Atração
CuboPoliaEstator
Figura 18 – Embreagem eletromagnética. 
Fonte: Senai-SP.
Quando o ar-condicionado é desligado, a corrente elétrica deixa de passar pela 
bobina indutora e o prato se afasta da polia múltipla. Esse afastamento é também 
auxiliado por molas de retorno.
Compressor alternativo de cilindrada variável
Esse tipo de compressor está disponível nos veículos com cinco, seis ou sete pis-
tões que atuam com deslocamento de volume variável e se adequam à demanda de 
carga térmica do sistema, sem apresentar ciclagem do compressor, controlando 
a temperatura de sucção e o curso de seus pistões (Figura 19).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 59
1 2 3 4
5
6
7
8
9
101112
13
14
15
1 conjunto de cabeçote
2 anel de vedação
3 conjunto de placa
4 terminais da bobina eletromagnética
5 acionador da embreagem
6 vedador
7 anel
8 bobina eletromagnética
9 anel de vedação
10 esfera-guia
11 pino-guia
12 junta
13 anel de retenção
14 válvula de controle
15 placa de válvula
Figura 19 – Compressor alternativo de cilindrada variável.
Fonte: Senai-SP.
O controle do deslocamento da placa que aciona os pistões é efetuado por uma 
válvula de controle (torre) que, no seu interior, possui um diafragma com a 
função de monitorar constantemente a pressão de sucção. A diferença entre as 
60 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
pressões de sucção e da carcaça do compressor determina o ângulo do disco, 
controlando assim o curso dos pistões e, consequentemente, o deslocamento 
volumétrico do compressor.
Atuação da válvula de controle torre (Figura 20)
Quando a demanda de carga térmica do sistema diminui, a pressão de sucção fica 
acima do ponto da válvula de controle. Então o diafragma (3) se dilata, fechando 
a passagem (2) entre a linha de sucção e o interior da carcaça, movendo a vál-
vula esférica (1). Com isso, o fluido refrigerante passa da linha de alta pressão, 
através do orifício liberado pela válvula esférica, para o interior da carcaça do 
compressor, diminuindo o curso dos pistões e, consequentemente, a capacidade 
volumétrica do compressor.
1
2
3
Da descarga do compressor
Para sucção do compressor
Alta pressão Baixa pressão Pressão no interior da carcaça
Figura 20 – Válvula de controle torre. 
Fonte: Senai-SP.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 61
Quando a demanda de carga térmica do sistema aumenta, a pressão de sucção 
atinge o ponto da válvula de controle (Figura 21). Nesta condição, o diafragma 
(3) contrai-se, fechando a válvula esférica (1), liberando a passagem (2) entre 
o interior da carcaça e a linha de sucção. Com isso, o fluido refrigerante passa 
do interior da carcaça, através da passagem liberada, para a linha de baixa 
pressão, aumentando o curso dos pistões e, consequentemente, a capacidade 
volumétrica compressor.
 
1
2
3
Alta pressão Baixa pressão Pressão no interior da carcaça
Da descarga do compressor
Para sucção do compressor
Figura 21 – Válvula reguladora. 
Fonte: Senai-SP.
62 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
Compressor rotativo (Rotary Ventium)
Os compressores rotativos (Rotary Ventium) utilizados em alguns veículos pos-
suem em seu interior um rotor com palhetas montadas em um alojamento cilín-
drico, que gira em volta de uma carcaça excêntrica, com a função de succionar 
e comprimir o fl uido refrigerante. Os compressores rotativos desempenham 
funções semelhantes à dos compressores alternativos (Figuras 22 e 23).
Selo
Eixo dianteiro
Eixo traseiro
Rolamento
Palheta
Carcaça
traseiraRolamento
Carcaça dianteira
Figura 22 – Compressor rotativo.
Fonte: Senai-SP.
Palheta b
Passagem
para sucção
Fluido
refrigerante
Início de sucção Início da compressãoSucção completa
Descarga completa Compressão completaInício da descarga 
Passagem
para descarga
Válvula de
descarga
Palheta
Palheta b
a
Palheta Palhetaa b
Palheta a
Palheta a
Palheta a
b
Palheta b
Palheta b
Palheta a
Passagem
para descarga
Palheta
Figura 23 – Ciclo de compressão do compressor rotativo.
Fonte: Senai-SP.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 63
Compressor rotativo Scroll
O compressor rotativo Scroll é concebido na forma de dois caracóis, um dentro 
do outro, sendo que um desses caracóis trabalha por rotações, enquanto o outro 
trabalha fixo (Figura 24). Dessa forma, em virtude da rotação do caracol móvel, 
o fluido refrigerante no estado gasoso é succionado do evaporador e compri-
mido das extremidades para o centro do caracol, até que seja descarregado no 
estado gasoso em alta pressão e temperatura para o condensador.
Área de pressão
de sucção Estator
Embreagem
Polia
Caracol móvel
Caracol �xoÁrea de descarga
de alta pressão
Válvula de 
descarga
Figura 24 – Compressor Scroll. 
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual.
Esse compressor é simples, pois possui poucas partes: caracóis fixo e móvel, que 
formam a câmara de compressão.
Lubrificação do compressor
Os compressores aplicados em sistemas de ar-condicionado veicular não pos-
suem cárter de óleo. Portanto, uma parte do óleo fica no compressor e o restante 
circula com o próprio fluido refrigerante no sistema.
Quanto ao óleo, são aplicados dois tipos:
64 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
• para sistemas com fluido refrigerante R12: óleo mineral; 
• para sistemas com fluido refrigerante R134a: óleo PAG (polialquilenoglicol).
A quantidade e a qualidade do óleo são de extrema importância, pois, no mo-
mento em que houver necessidade de reparos no sistema de refrigeração, deve 
ser adicionada a quantidade de óleo correta, caso contrário, pode haver danos e 
comprometimento da vida útil do compressor.
No caso de uma manutenção corretiva em que haja necessidade de substituição 
do compressor, deve-se efetuar a limpeza do evaporador, condensador e de toda 
a tubulação com fluido refrigerante R141b; em seguida, deve-se instalar o novo 
compressor, com a quantidade requerida pelo sistema de ar-condicionado. 
Observação
Se este procedimento for desprezado poderá ocasionar a quebra do 
novo compressor.
Dispositivo de alívio de pressão
Esse dispositivo atua com o objetivo de segurança no sistema de ar-condicionado. 
Caso a pressão interna do sistema frigorífico atinja níveis acima de 500 PSI, o 
dispositivo liberará o fluido refrigerante para a atmosfera, evitando acidentes e 
danos aos componentes.
Nos sistemas que operam ainda com fluido refrigerante R12, esse dispositivo 
recebe a denominação plugue fusível, geralmente está localizado no filtro seca-
dor e se rompe no caso de sobrepressão, liberando totalmente a carga de fluido 
refrigerante para a atmosfera (Figura 25).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 65
Plugue fusível
 
Figura 25 – Plugue fusível. 
Fonte: Adaptado de Climatizador: Santana Quantum 92 família BX. Volkswagen.
No caso do sistema frigoríficoque opera com fluido refrigerante R134a, é utiliza-
da uma válvula de alívio no lugar do plugue fusível (Figura 26). O objetivo dessa 
válvula é proporcionar, além de segurança e maior economia, mais proteção ao 
meio ambiente: quando a pressão está excessivamente alta, ela abre e libera parte 
do fluido refrigerante até que a pressão atinja os valores normais de trabalho, 
fechando logo em seguida.
Válvula de alívio
 
Figura 26 – Válvula de alívio. 
Fonte: Adaptado de Climatizador R 134a. Volkswagen.
Com essa válvula, não ocorre a descarga total do R134a.
66 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
(L/min)
113
0
Q
ua
nt
id
ad
e 
de
 c
al
or
400 500 600
Pressão (PSI)
 
Figura 27 – Características de operação da válvula de alívio. 
Fonte: Adaptado de Climatizador R 134a. Volkswagen.
Por meio do gráfico, pode-se verificar que a válvula opera conforme os seguintes 
limites (Figura 27):
• pressão de abertura: 500 a 600 PSI;
• pressão de fechamento: < 400 PSI.
Localiza-se junto ao compressor, mas também é possível encontrá-la nas man-
gueiras de alta pressão.
Observação
Existe uma fita adesiva colada no orifício da válvula de alívio, que é 
usada como indicador para informar que o sistema apresentou descar-
gas. O rompimento desse selo indica que o sistema apresentou perda 
de fluido refrigerante.
Mangueiras e tubulações 
Os componentes do ciclo frigorífico são interligados por tubos de alumínio e 
mangueiras de borracha. As partes fixas, que não requerem liberdade de movi-
mento, são totalmente de alumínio, porém, quando estão sujeitas a movimenta-
ção e vibrações, como bloco motores suspensos em coxins, são requeridas man-
gueiras de borracha. Na Figura 28, pode ser visto o arranjo do ciclo frigorífico 
com mangueiras e tubos de alumínio.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 67
Mangueira
Tubulação de alumínio
 
Figura 28 – Ciclo frigorífico com mangueiras de alumínio.
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual.
Mangueiras de borracha 
Em virtude de a molécula do fluido R134a ser muito reduzida e ter pressões ele-
vadas, a mangueira é revestida em seu interior com nylon, para evitar a fuga de 
refrigerante através da porosidade da mangueira de borracha. A Figura 29 ilustra 
a estrutura da mangueira utilizada atualmente com fluido R134a.
 
Figura 29 – Mangueira de borracha.
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual.
Borracha
Borracha
nitrílica
Nylon
Reforço
68 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
Válvulas de serviço 
Para evitar a mistura acidental de fluidos refrigerantes a SAE (Society of Automo-
tive Engineers) desenvolveu válvulas de serviço específicas para aplicação com 
fluidos refrigerantes R12 e R134a. Na Figura 30, pode-se visualizar a válvula de 
serviço que foi utilizada nos veículos R12 até 1994.
Na Figura 31, pode-se visualizar a válvula de serviço utilizada nos veículos R134a 
a partir de 1995. 
Essas válvulas de serviço encontram-se instaladas nas linhas de alta e baixa 
pressão ou no compressor.
Válvula shrader
Capa protetora
1/4” ou 3/16”
 
Figura 30 – Válvula de serviço. 
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual. 
1. R12 conector lado alto 3/16”.
2. R12 conector lado baixo 1/4”.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 69
Válvula shrader
Capa com
anel de
borracha
 
Figura 31 – Válvula Shrader.
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual. 
1. R134a conector lado alta pressão 16 mm engate rápido.
2. R134a conector lado baix pressão 13 mm engate rápido.
Para ter acesso à leitura de pressões dos sistemas que operam com fluido 
refrigerante R134a, são utilizados conectores do tipo engate rápido.
Antes que seja conectado ou desconectado o engate rápido nas válvulas de baixa 
pressão (azul) e alta pressão (vermelho), deve-se assegurar que ele esteja fechado, 
evitando a perda de fluido refrigerante no momento da instalação. 
Na Figura 32, pode-se visualizar os conectores utilizados nos veículos R134a.
Engate rápido
de baixa pressão
Engate rápido
de alta pressão
 
Figura 32 – Engates nas válvulas. 
70 CICLO DE REFRIGERAÇÃO E SEUS COMPONENTES
Anéis O´rings 
As tubulações do sistema de ar-condicionado são interligadas por conexões de 
alumínio e vedadas por meio de anéis O'rings de borracha nitrílica hidrogenada 
butadieno (HNBR) e identificada pela cor verde para o fluido R134a (Figura 33).
Certifique-se quando for proceder à montagem das tubulações de tomar a pre-
caução de lubrificar os anéis com o óleo lubrificante utilizado no sistema ar-con-
dicionado, para prevenir contra o seu ressecamento.
HFC-134a CFC-12
 
Figura 33 – Anéis O’ring.
Fonte: Ariazone Automotive Air Conditioning Training Manual.
5. Componentes 
eletroeletrônicos
Bateria 
Fusíveis 
Relé 
Interruptor térmico do radiador 
Sensor de temperatura de arrefecimento 
Sistema de ventilação interna com resistor ou com módulo 
de resistência eletrônico 
Ventilador do sistema de arrefecimento 
Termostato 
Pressostato 
Transdutor de pressão 
Termistor 
Sensores de temperatura 
Fotossensor de incidência da irradiação solar 
Atuadores 
Exemplos de circuitos elétricos de sistema de 
ar-condicionado veicular
Este capítulo mostrará os principais componentes elétricos e eletrônicos utiliza-
dos no sistema de ar-condicionado automotivo, e definirá suas principais funções 
e aplicação no sistema.
72 COMPONENTES ELETROELETRÔNICOS
Bateria
A bateria é um dispositivo de armazenamento de energia química que tem capa-
cidade de se transformar em energia elétrica quando solicitada.
Logo, ao contrário do que comumente se acredita, as baterias não são depósitos de 
energia elétrica, mas sim de energia química, até que um circuito seja conectado 
aos polos dela, dando origem a uma reação química em seu interior, convertendo 
a energia química em elétrica, que é então fornecida ao circuito. As principais 
funções da bateria são:
• fornecer energia para fazer funcionar o motor de partida;
• suprir de energia as lâmpadas das lanternas de estacionamento e outros equi-
pamentos que poderão ser usados enquanto o motor não estiver operando;
• agir como estabilizador de tensão para o sistema de carga e outros circuitos 
elétricos;
• disponibilizar tensão e corrente elétrica quando a demanda de energia do 
automóvel exceder a capacidade do sistema de carga (alternador/dínamo).
A bateria veicular, também denominada “acumulador chumbo-ácido”, é consti-
tuída basicamente pelos componentes indicados na Figura 1.
Polo
Bloco de placas completo
Conjunto de placas negativas
Placa de chumbo negativa
Malha de chumbo negativa
Placa de chumbo positiva
Malha de chumbo positiva
Lingueta
Placa de chumbo positiva
com separador
Conjunto de placas positivas
União de interconexão entre placas
Respiro
Alça imbatível integrada
 
Figura 1 – Componentes da bateria.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 73
Na maioria dos veículos, a bateria é instalada o mais próximo possível do motor 
de partida, que é o seu maior consumidor de energia. Essa medida visa garantir 
um melhor fornecimento de energia ao motor de partida e diminuir as perdas ao 
longo dos condutores. As partes da bateria são: caixa, elemento ou célula, placas, 
separadores, polos ou terminais e eletrólito.
Caixa
É feita com um material leve, o propileno, excepcionalmente resistente e durável. 
A caixa resiste facilmente às vibrações que ocorrem durante o funcionamento da 
bateria, em diversos tipos de terreno.
Elemento ou célula 
É um conjunto de placas e separadores agrupados, ligados em paralelo. Os ele-
mentos de bateria estão apoiados sobre pontes e não tocam o fundo da caixa. 
Esse espaço existe para receber a sedimentação de resíduos que se fragmentam 
das placas, evitando um curto-circuito entre elas.
Placas 
As placas positivas e negativas são chapas semelhantes a uma peneira grossa, 
mas na verdade são grades (compostas de uma liga de chumbo-antimônio), co-
bertas de material ativo. O material ativo usado nas placas positivas é o peróxido 
de chumbo (PbO2), quelhes dá uma coloração marrom-escura; já nas placas 
negativas, o material ativo usado é o chumbo esponjoso (Pb), que lhes dá uma 
coloração cinza.
Atualmente, alguns fabricantes de bateria utilizam uma liga de elementos de 
chumbo e cálcio para fazer as grades. A Figura 2 apresenta o elemento ou célula 
de bateria.
74 COMPONENTES ELETROELETRÔNICOS
Conjunto de 
placas positivas
Conjunto de 
placas negativasSeparador
Figura 2 – Elemento ou célula da bateria.
Separadores
Para a montagem do elemento, entrelaçam-se as placas positivas e negativas, e 
se introduz entre elas separadores isolantes. Eles impedem que ocorra curto-cir-
cuito entre as placas. Por ser microporoso, o separador possibilita a passagem de 
íons, que são transferidos das placas para o eletrólito durante as reações internas 
da bateria.
Polos ou terminais
São pontos de conexão entre a bateria e os circuitos consumidores externos. As 
baterias são equipadas com um polo positivo e outro negativo, ambos de chum-
bo. O polo positivo é gravado com o sinal mais (+) e é, de maneira geral, de cor 
mais escura e de maior diâmetro do que o polo negativo, que é gravado com o 
sinal menos (–) (Figura 3).
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 75
Polo negativo
Polo positivo
 
Figura 3 – Polos ou terminais da bateria. 
Fonte: Senai-SP.
Eletrólito
Cada conjunto de placas (elementos) de cada célula é imerso em solução de ácido 
sulfúrico e água destilada ou em um gel (eletrólito), que vai provocar a reação 
entre os metais ativos das placas. O ácido sulfúrico tem densidade maior que a 
da água. Por isso, quando a bateria está descarregada, o eletrólito “pesa” pouco; 
quando a bateria está carregada, “pesa” mais. Quando a bateria está totalmente 
carregada, a solução fica com uma concentração de aproximadamente 36% de 
ácido e 64% de água (por solução), e é dito que sua densidade é de 1,260 g/L à 
temperatura de 26,5°C (Figura 4).
Água
+ =
64% H2O 36% H2SO4
Ácido Eletrólito
 
Figura 4 – Eletrólito. 
Fonte: Senai-SP.
76 COMPONENTES ELETROELETRÔNICOS
Há outras formas de definir densidade, entretanto, para este estudo, define-se 
que densidade é o quanto pesa um determinado volume. A densidade da água 
é 1. Isso significa que 1 litro de água pesa 1 quilo. O ácido sulfúrico puro tem a 
densidade de 1,84, ou seja, ele pesa 1,84 vezes mais que a água.
Nível do eletrólito 
Uma pequena diminuição no nível do eletrólito da bateria, temporariamente 
pode ser considerada normal, em virtude da evaporação da água. Isso ocorre no 
processo de carga da bateria, que libera átomos de hidrogênio e de oxigênio que 
escapam pelos furos de respiros das tampas.
O nível de eletrólito da bateria deve ser verificado periodicamente e, se ne-
cessário, ser corrigido. Para isso, deve-se adicionar somente água destilada até 
completar 1,5 cm acima das placas; não confundir com a altura dos separadores. 
Muitas baterias trazem na tampa uma marca do nível correto do eletrólito.
No caso da bateria, o eletrólito tem uma densidade de 1,260 g/L, isto é 1,26 g/L 
mais pesado que a água. Quando a bateria se descarrega totalmente, surge mais 
água no eletrólito e ele fica mais diluído, e a densidade dele cai para 1,16 g/L 
(Figura 5).
DENSIDADE DE 25º ESTADO DE CARGA
1.260 - 1.280 g/L
1.230 - 1.250 g/L
1.200 - 1.220 g/L
1.170 - 1.190 g/L
1.140 - 1.160 g/L
1.110 - 1.130 g/L
100%
75%
50%
25%
baixa capacidade
descarregada
H2SO4
 
Figura 5 – Medição da densidade.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 77
Teste de bateria
Cuidados especiais devem ser observados ao efetuar um teste em um sistema 
elétrico que apresenta funcionamento deficiente.
Alguns defeitos atribuídos à bateria podem ser ocasionados por outros com-
ponentes do sistema. Assim, possíveis falhas da bateria devem ser pesquisadas 
cuidadosamente, não só para evitar a indevida substituição de baterias em condi-
ções normais de funcionamento, como para evitar trabalhos desnecessários para 
a eliminação de falhas cuja origem se localiza em outras áreas e que poderiam 
vir a inutilizar a bateria.
Existem dois processos para carregar a bateria: o de carga lenta e o de carga 
rápida. Eles funcionam conforme se explica a seguir.
Carga lenta
A maioria das baterias pode ser carregada totalmente num período de 12 a 14 
horas. Uma bateria está completamente carregada quando os vasos deixam de 
formar gases (bolhas de gases) e a densidade deixa de subir em três leituras su-
cessivas, tomadas a intervalos de 1 hora.
Em uma bateria de 15 placas em cada vaso, sete são positivas e oito são negativas. 
O regime recomendado de carga lenta é de 1/10 da capacidade da bateria. 
Exemplo
Bateria de 36A/h : corrente para recarga = 3,6A.
Carga rápida
A carga rápida não recupera totalmente uma bateria, porém deve ser suficiente 
para que forneça energia ao veículo em um caso de emergência.
Nunca se deve aplicar a carga rápida numa bateria com densidade acima de 
1,250 g/L. O regime da carga rápida é de no máximo 1/3 da capacidade nominal 
da bateria. 
78 COMPONENTES ELETROELETRÔNICOS
Exemplo
Bateria de 36A/h: corrente para recarga = 12A.
A temperatura sobe durante a carga rápida. Se fi car superior a 49°C, é conve-
niente diminuir a intensidade da corrente de carga para evitar danos à bateria.
Recarga
Antes de submeter a bateria à recarga, deve-se:
1. Verifi car o nível do eletrólito, completando-o, se necessário, até 
aproximadamente 1,5 cm acima das placas.
2. Ligar os terminais do carregador aos da bateria, observando a po-
laridade correta para não causar danos. As ligações dos equipamentos 
de teste do sistema elétrico e baterias devem ser feitas de acordo com 
as instruções do fabricante do aparelho (Figura 6).
3. Selecionar o tipo de carga no carregador. Nesse instante, a tensão 
elétrica sobre os terminais da bateria não poderá ultrapassar 14,5 V. 
Valores superiores a 14,5 V indicam defeito interno na bateria.
Cabo negativo (preto)
Cabo positivo
(vermelho)
Figura 6 – Carregador de bateria.
Fonte: Senai-SP.
CLIMATIZAÇÃO AUTOMOTIVA 79
Fusíveis
São componentes que têm por função proteger a instalação elétrica e, dessa forma, 
impedir a ocorrência de acidentes. Fundem-se quando a corrente circulante atinge 
um limite acima do valor da corrente nominal em ampères, interrompendo o circui-
to. Ao dimensionar um fusível, deve-se conhecer a corrente que circulará no circuito 
e instalar um fusível com capacidade em torno de 25% maior que a corrente nominal.
A Figura 7 apresenta um modelo de fusível.
 
Figura 7 – Fusíveis. 
Fonte: Thinkstock.
Quando ocorre um curto-circuito em algum componente ou instalação, o fusível 
abre (queima) e interrompe a passagem da corrente elétrica (Figura 8). Após essa 
ocorrência, o usuário deve verificar o problema e corrigi-lo. Para restabelecer o 
funcionamento do circuito, o usuário deverá substituir o fusível.
Figura 8 – Fusível queimado.
80 COMPONENTES ELETROELETRÔNICOS
A Tabela 1 apresenta a relação entre a corrente nominal e a cor do fusível.
Tabela 1 – Relação corrente nominal × cor do fusível
Tipo lâmina (normal e mini) Maxifusíveis
3A violeta 20A amarelo
5A laranja 30A verde
7,5A marrom 40A laranja
10A vermelho 50A vermelho
15A azul 60A azul-claro
20A amarelo 70A marrom
25A incolor/branco/cinza 80A lilás
30A verde
Fonte: Volkswagen.
Relé
Relé é um dispositivo que abre ou fecha circuitos elétricos, em resposta a um 
sinal de tensão. Os relés são classificados como eletromagnéticos ou eletrônicos, 
conforme o princípio de funcionamento.
Relé eletromagnético
Ao acionar o interruptor de comando, a corrente elétrica flui através da bobina 
e gera linhas de força magnética que, por sua vez, acionam o contato da linha de 
trabalho, energizando o consumidor.
Um relé eletromagnético simples possui normalmente quatro pontos de ligação, 
sendo dois para a corrente da linha de comando, identificados por 85 e 86, e dois 
para a corrente da linha de trabalho, identificados por 30 e 87 (Figuras 9 e 10).
Figura 9 – Relé eletromagnético simples de quatro