MCI-2-SISTEMA DE ARREFECIMENTO

Prévia do material em texto

CLOVIS FERREIRA - OSM - GESTOR em ESTRATEGIA da ENG de 
MANUTENÇÃO e PRODUÇÃO 
2 
Água de Resfriamento 
Em um motor, uma parte do calor produzido 
pela combustão, o calor produzido pela 
compressão e pelo atrito de peças móveis é 
removido pela água de resfriamento e pelo 
óleo lubrificante 
O sistema de água de resfriamento é 
composto, basicamente, por água, bomba de 
circulação, resfriador, tanque de expansão, 
redes, válvulas, sensores e controladores. 
3 
4 
5 
6 
•A função da água de resfriamento é retirar o 
calor produzido no motor e dissipá-lo através 
de um resfriador, para á água do mar. 
•Geralmente usamos água, livre de cloretos 
e outros contaminantes, tratada 
quimicamente para proteger a câmara 
d’água, redes e resfriador da corrosão, 
oxidação, depósitos e incrustação. A água 
circula com temperatura controlada 
manualmente ou automaticamente. 
7 
•Esta água troca calor em um resfriador 
com a água doce de baixa temperatura ou 
diretamente com a água do mar. No bloco 
do motor, a água entra por baixo e sai por 
cima para evitar turbulência e para resfriar 
por último o cabeçote e a turbina. 
8 
SISTEMAS DE ARREFECIMENTO 
 
Um dos aspectos mais importantes a ter em conta nos sistemas de 
arrefecimento a bordo é a corrosão. 
 
Sabendo que a água do mar, pelas suas características químicas 
provoca uma corrosão acelerada dos sistemas e tubulações, na 
construção naval moderna procura-se que a água salgada percorra 
dentro do navio o menor percurso possível, sendo o 
arrefecimento direto dos órgãos e sistemas efetuado através de 
água doce tratada e em circuito fechado. 
 
01 - Máquina P.P. 
 
02 - Tomada de fundo baixa 
 
03 - Tomada de fundo alta ou de costado 
 
04 - Filtro de fundo 
 
05 - Bombas de circulação de água do mar 
 
06 - Sensor de temperatura 
 
07 - Arrefecedor de óleo de lubrificação 
 
 08 - Arrefecedor de água das camisas 
 
09 - Arrefecedor de ar de lavagem 
 
10 - Válvula termostática 
 
1.1. CIRCUITO DE ÁGUA DO MAR 
No esquema podemos observar um circuito de água do mar típico em que aparecem representados os 
seguintes componentes: 
 
 11 - Válvula de descarga p/ borda 
 
 12 - Circuito de recirculação de água do mar 
 13 - Purgador de ar do sistema 
10 
Neste sistema a água do mar é aspirada pelas bombas de 
circulação de água do mar (05) através das caixas de mar de 
fundo, passa pelos filtros de fundo (04) e circula os arrefecedores 
de óleo de lubrificação, arrefecedores de ar de lavagem (09) e 
arrefecedores de água doce de circulação das camisas, 
descarregando em seguida para o mar. 
 
Quando a água do mar se encontra com uma temperatura baixa (p. 
ex: quando o navio está a navegar em águas muito frias, a válvula 
termostática (10) faz com que a água do mar entre em 
recirculação total ou parcial. 
 
A aspiração da água do mar pode ser efetuada pela caixa de mar 
alta ou pela inferior de acordo com as condições de calado do 
navio. 
 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 A temperatura máxima atingida na combustão 
normal de um hidrocarboneto num motor 
diesel é de cerca de 3000º F. Esta temperatura 
supera em muito as da fusão do alumínio 
(1220º F), cobre (1981º F) e ferro (2795º). 
 
11 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 Parte considerável do calor desprendido pela 
combustão é absorvida pelas partes do motor que 
delimitam a chamada câmara de combustão, ou seja, 
paredes de cilindro, cabeças, êmbolos e válvulas. 
 
 Se parte do calor absorvido não for devidamente 
dissipado por um agente resfriador (líquido ou ar), a 
superfície interna dos cilindros se superaquece, causando 
distúrbios que podem resultar em danos e até mesmo em 
avaria total do motor. 
12 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 Além de 350º C, o óleo de lubrificação do cilindro se 
decompõe e pode mesmo se transformar em combustível. 
 
 É conveniente, para assegurar uma lubrificação normal 
e evitar a formação de goma nas molas de segmento, e nas 
guias das válvulas de descarga, não se ultrapassar as 
temperaturas da ordem de 200 º C a 220º C para as 
paredes em contato com óleo Lubrificante. 
13 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 Se a temperatura próxima das válvulas atingir 
250º C, as guias das válvulas podem grimpar devido 
a falta de lubrificação. 
 
 Assim como faltará lubrificação entre o êmbolo e as 
paredes do cilindro, resultando atrito excessivo entre 
os dois, e conseqüente desgaste excessivo e avaria 
pesada. 
 
14 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 Se a temperatura próxima das válvulas atingir 250º C, 
as guias das válvulas podem grimpar devido a falta de 
lubrificação. Assim como faltará lubrificação entre o 
êmbolo e as paredes do cilindro, resultando atrito 
excessivo entre os dois, e conseqüente desgaste excessivo 
e avaria pesada. 
 
 Nos balanços térmicos de motores, mais ou menos 1/3 
da energia fornecida pela combustão é perdida em 
resfriamento enquanto que cerca de 40% é dissipada pelos 
gases de descarga 
15 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Observações gerais: 
 Um sistema bem dimensionado deve prover o 
resfriamento conveniente. 
 
 Deve-se evitar um resfriamento em excesso, 
que é tão prejudicial quanto um resfriamento 
deficiente, embora este seja muito mais crítico. 
16 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Conseqüências de um resfriamento excessivo: 
1º) Combustível não se vaporiza suficientemente para 
formar uma mistura homogênea com o ar. 
 
 Isto resulta em: 
combustão imperfeita e desperdício de combustível, 
possibilidade de diluição do óleo do cárter, 
funcionamento irregular e tendência a parar o motor. 
 
17 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Conseqüências de um resfriamento excessivo: 
2º) Aumento das perdas mecânicas, devido ao 
aumento da viscosidade do óleo quando o motor cair 
abaixo de valores mínimos estabelecidos. 
 
3º) Alteração das folgas das válvulas e registro do 
motor. As válvulas são ajustadas pelo fabricante para 
funcionar eficientemente acima de uma determinada 
temperatura de funcionamento do motor. 
18 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
 Conseqüências de um resfriamento excessivo: 
4º) Diminuição do rendimento do motor, pois parte do calor 
que seria transformado em trabalho, é absorvido pelo 
excesso de resfriamento. 
 
 Além das conseqüências expostas, o excesso de 
resfriamento pode causar: 
condensação da umidade no cárter, 
condensação de produtos ácidos nos cilindros, 
formação de lacas e vernizes e acúmulos de borra de óleo 
lubrificante. 
19 
FINALIDADES DO SISTEMA DE 
RESFRIAMENTO 
Absorver e dissipar o calor em excesso no motor, a 
fim de evitar avarias (por destruição da película de 
óleo lubrificante ou por sobreaquecimento nas 
partes do motor); 
Manter o motor numa temperatura suficientemente 
alta, a fim de permitir um funcionamento suave e 
eficiente, obtendo o seu máximo rendimento; 
Resfriar o motor de tal maneira que não haja tensões 
em partes do motor devido a desigualdades de 
temperatura. 
20 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR 
O calor é desenvolvido nos motores diesel por: 
 
Compressão de ar nos cilindros; 
Queima do combustível; 
Atrito 
21 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR 
O calor pode ser transferido por três métodos: 
Condução 
é a transferência de calor que se verifica por 
contato entre o corpo e temperatura mais 
elevada para o de temperatura mais baixa; 
Radiação 
é a transferência de calor através do espaço, do corpo 
mais quente para o mais frio; 
Convecção 
é um processo em que um corpo e a energia nele 
contida são deslocados de uma posição para outra 
sem haver uma mudança de estado. 
22 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO MOTOR, 
EX. 
1) Convecção 
nosgases de descarga e na água de resfriamento 
 
2) Radiação 
nas superfícies externas quentes do motor para as partes 
mais frias da praça de máquinas 
 
3) Condução 
dos gases da combustão para as paredes do cilindro, 
êmbolo, etc, e destes para a água de resfriamento 
 
23 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO MOTOR 
A perda de calor através dos gases de descarga e 
por radiação dependem principalmente da 
carga do motor e não pode ser controlada 
diretamente. 
A temperatura de funcionamento do motor deverá 
ser controlada, controlando-se o sistema de 
resfriamento 
24 
TIPOS DE SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
Sistema de resfriamento direto 
 
Sistema de resfriamento indireto 
 
25 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
 
 
 
 Tipos de sistemas de resfriamento: 
 
 Direto: 
 Aberto - ar 
 -liquido 
 
 Indireto: 
 Fechado e Aberto - liquido/ar 
 - liquido/liquido 
 
 Resfriamento sobre-quilha (keel-cooller) 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO DIRETO 
 Sistema de resfriamento direto - é aquele no 
qual apenas um fluido (ar ou líquido), é 
utilizado no resfriamento do motor. 
 
resfriamento a ar - resfriamento realizado 
diretamente pelo ar, como em aviões, 
motocicletas e motores pequenos de automóveis 
como nos motores Volkswagen, 
27 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
Tipo de arrefecimento Direto aberto ar: 
 
 Este método é simples, utilizando 
prolongamentos (aletas) aumentando a 
dissipação de calor da camisa para o meio 
externo. 
 
 Podendo ser ventilação forçada ou natural. 
29 
30 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO DIRETO 
 Resfriamento aberto – 
 Resfriamento realizado diretamente pela água, 
utilizado em alguns motores diesel marítimos de 
embarcações que operam em lagos e rios. 
 
 Não é utilizado em Motores diesel de embarcações ou 
navios que operam em água salgada, pois o limite imposto 
para a temperatura da água de resfriamento na descarga, 
de 54,4 º C, valor este para que não haja problemas de 
depósitos de sais nas galerias e coletores, não condiz com a 
situação exigida pelo motor para um rendimento satisfatório. 
Contudo pode ser utilizado para resfriamento de emergência 
 
31 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
Tipo de arrefecimento Direto aberto 
líquido: 
 
 
 Consiste na utilização da água do meio 
navegável para o arrefecer os motores, 
desprezando-a em seguida. 
33 
Tipo de arrefecimento Direto aberto 
líquido: 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO INDIRETO 
 Sistema de resfriamento indireto - é aquele 
no qual o fluido que circula no motor 
(sempre líquido), absorve-lhe o calor e o 
transfere a outro fluido, que pode ser 
líquido ou ar. 
 
34 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
Sistema de arrefecimento indireto: 
 fechado / aberto 
 Líquido – Ar 
 
Consiste em um sistema fechado de água doce, 
que troca calor através de um trocador 
alimentado por ar. 
 
 
36 
37 
38 
39 
40 
SISTEMAS FECHADOS 
Estes sistemas estão livres dos problemas causados pela 
circulação da água do mar nos motores. 
 
41 
A água doce atravessa o motor desde a sua parte inferior, onde o 
motor está mais frio e a água também, circulando no sentido 
ascendente até à parte superior onde o motor e a água estão mais 
quentes. 
 
 
É aconselhável que o diferencial de temperatura através do motor se 
situe entre os 6 a 12 ºC de forma a evitar as tensões térmicas. 
Neste sistema existe um tanque de expansão (ou compensação) com 
uma capacidade de 5 a 10% do volume de água de arrefecimento em 
circulação. 
 
 
Este tanque tem por missão compensar as variações de volume 
devido às variações de densidade e compensar eventuais fugas que 
se possam verificar no sistema de circulação. 
 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO INDIRETO 
 Este sistema apresenta uma série de vantagens: 
 
 Poder manter a temperatura da água de resfriamento 
na saída do motor entre valores mínimos e máximos 
recomendados, o que propicia um bom rendimento do 
motor; 
 
 Não há perigo de formação de incrustações e corrosão 
nos condutos e galerias do motor uma vez que a água 
utilizada é doce e tratada; 
 
 
42 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO INDIRETO 
 Este sistema apresenta uma série de vantagens: 
 
 Sendo o óleo lubrificante resfriado pelo sistema de 
resfriamento, este sistema permitirá que a temperatura do 
mesmo seja mantida na saída do motor dentro dos limites 
pré-estabelecidos , a fim de que permaneça numa 
viscosidade que não redunde em maiores atritos que 
venham a reduzir a potência útil do motor. 
 
 Não serão formados depósitos de sais nos condutos de água 
salgada porque o aumento de temperatura através do 
resfriador será limitado de modo que não ultrapasse na 
descarga a temperatura de 54,4º C 
 
43 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO INDIRETO 
 A desvantagem deste sistema é representada 
pelos equipamentos necessários ao seu 
funcionamento, quais sejam: 
 
 Bombas de água doce e salgada 
 Resfriadores da água de circulação 
 Tanque e canalizações adicionais 
 Válvula termostática 
44 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-AR 
 Este sistema emprega geralmente água como líquido 
arrefecimento, porém pode empregar líquidos ou soluções 
especiais, como anti-congelantes, etc. 
 
 circuito básico do fluido circulante: 
câmaras dos cilindros 
 cabeças 
 coletor de descarga de agua. 
 Radiador 
 
 modos de circulação 
Natural 
 forçada 
 por vaporização 
45 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
Sistema de arrefecimento indireto aberto Líquido – Ar 
Consiste em um sistema fechado de água doce, que troca calor através de um trocador alimentado 
por ar. 
 
 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-AR 
Circulação natural 
 o sistema é projetado de modo que a água possa circular 
naturalmente, em virtude de diferença de suas densidades em 
diferentes temperaturas (convecção). Utilizado apenas em 
motores pequenos, pois a circulação se dá mesmo sob condições 
favoráveis, muito lentamente. 
 
Circulação Forçada 
utiliza uma bomba, normalmente centrífuga, para circulação da 
água; 
 
Circulação por vaporização 
permite uma troca de calor muito elevado quando o agente 
arrefecimento atinge o ponto de ebulição próximo ao locais de 
resfriamento. 
47 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-AR 
 Circulação Forçada - componentes principais 
Bomba 
circula o líquido arrefecimento através do motor 
 
Câmaras de circulação 
 diversas passagens da água entre paredes duplas dos 
cilindros e suas cabeças. Cobrem normalmente toda a 
extensão do curso do êmbolo a fim de evitar dilatação 
desigual do cilindro. 
 
Radiador 
 sua finalidade é resfriar a água de circulação mediante a 
passagem de um fluxo de ar atmosférico em torno dos tubos 
nos quais circula a água de circulação 
 48 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-AR 
Circulação Forçada - componentes principais 
Termostato - na maioria dos sistemas instala-se uma 
termostato ou válvula termostática na conexão com a 
mangueira superior. 
 
 Sua finalidade é manter automaticamente a mínima 
temperatura normal do motor e permitir também um 
rápido aquecimento do motor após a partida. 
 
 No início do funcionamento a água contornará o 
radiador; quando a água atinge a temperatura 
mínima normal, a válvula termostática abre e a água 
passa a circular no radiador. 
49 
50 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-AR 
Circulação Forçada - componentes principais 
 
Ventilador – 
 resfria a água de circulação. Pode ser 
dependente do motor (acionado por correia) 
ou independente do motor (acionado por 
motor elétrico, comandado por termostato). 
 
51 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Este sistema é usado modernamente nos motores 
marítimos onde a água doce circula no motore 
é resfriado pela água do mar em resfriadores 
apropriados. 
 
Neste caso, o motor possui, geralmente duas 
bombas dependentes, uma para água doce e 
outra para água salgada. 
52 
SISTEMA DE ARREFECIMENTO 
Sistema de arrefecimento indireto aberto Líquido – Líquido 
 
 
 
Consiste em um sistema onde o fluido de arrefecimento é água 
doce que circula em sistema fechado, e o fluido refrigerador 
(água salgada) circulando em um sistema aberto. 
 
 
54 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Componentes principais 
Bombas 
utilizadas para a circulação de água, comandadas por 
engrenagens do eixo de manivelas ou eixo de cames. Em 
grandes motores, são, as vezes, acionadas por motores 
elétricos 
Tanque de expansão 
utilizados para permitir expansão da água de resfriamento 
devido ao aumento de temperatura. 
 Ele fica situado no ponto mais alto do sistema mantendo 
uma pressão constante, evitando a formação de bolsões 
de ar (o ar tende a sair do sistema pelo suspiro deste 
tanque) e compensando as fugas de água existente. 
O volume do tanque deve ser entre 5% e 10% da 
capacidade total do sistema. 
55 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Componentes principais 
 
Resfriadores 
utilizadas para absorver o excesso de calor do fluido que 
trabalhou na máquina. O líquido a ser resfriado trabalha 
sempre com maior pressão que o líquido resfriador, como 
medida de proteção ao sistema de água doce e de 
lubrificante. 
Ralos 
localizados nas aspirações das bombas, retém partículas 
maiores, evitando entupimento dos resfriadores, 
canalizações , etc. 
56 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Componentes principais 
Válvulas, redes e coletores 
completam o sistema conduzindo o fluido e distribuindo-o 
às diversas partes do motor. 
Válvula reguladora de temperatura 
regula automaticamente a temperatura da água doce e 
do óleo lubrificante. Permite um rápido pré-
aquecimento da máquina durante a partida. 
Câmaras de resfriamento 
onde efetivamente se dá o intercâmbio do excesso de 
calor da máquina para o agente de resfriamento. 
57 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Componentes principais 
Purgadores de ar 
localizados nos pontos mais altos do sistema e no corpo das 
bombas. Permite retirar o ar do sistema uma vez que este é 
prejudicial à transferência de calor. 
 
Indicador de nível 
localizados no tanque de expansão. Deve ser mantido o 
nível do sistema a 3/4 do visor ou no nível indicado pelo 
fabricante. 
 
Manômetros, termômetros e alarmes 
são unidades de monitoramento do sistema. 
58 
PRINCIPAIS COMPONENTES DO 
SISTEMA INDIRETO KEEL-COOLLER 
Sistema fechado: água doce 
 
 Tanque de expansão; 
 Válvula de comunicação; 
 Bomba centrifuga de água doce; 
 Aquecedor; 
 Dutos de entrada de água no bloco; 
 Coletor de saída de água doce; 
 válvula termostática; 
 Válvulas de retenção(entrada e saída) e 
 Tubulação de Quilha. 
 
 
 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Tratamento de água do sistema 
O sistema de resfriamento dos motores está sujeito a 
sérias corrosões e formação de incrustações 
quando funcionando com água não tratada. 
A fim de minimizar estes problemas e prolongar a 
vida do sistema é necessário manter-se a água 
dentro de certas condições através de um 
tratamento adequado. 
Utilizam-se inibidores que mantêm o pH da água 
entre 8,25 e 9,75. A corrosão ocorre fora desta 
faixa. 
60 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Solução anti-congelante 
 
São utilizadas em locais aonde a temperatura pode 
cair abaixo de 0ºC, pois a água quando congela se 
expande aumentando seu volume, podendo romper 
resfriadores, blocos ou cabeças de cilindro. 
São utilizadas soluções de álcool e água, de água e 
glicol, etc. 
 
 
61 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Manutenção e limpeza 
 os maiores problemas encontrados quanto à 
manutenção dos sistemas de resfriamento são: 
 
redução da tendência de formação de incrustações e 
corrosão, nas câmaras de resfriamento e resfriadores é 
obtida pelo tratamento apropriado da água do sistema 
limpeza apropriada das câmaras de resfriamento e 
resfriadores cuidados quanto a vazamento dos diversos 
pontos do sistema 
62 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
Manutenção e limpeza 
os maiores problemas encontrados quanto à 
manutenção dos sistemas de resfriamento são: 
manter as bombas de circulação em boas condições 
operativas 
verificar anéis de desgaste, 
limpeza de ralos da aspiração, 
evitar entrada de ar na aspiração, 
limpeza do impelidor, 
verificar desgaste do impelidor, 
verificar mancais da bomba e 
verificar engaxetamento 
63 
SISTEMA INDIRETO LÍQUIDO-LÍQUIDO 
 Resfriadores 
 os maiores problemas encontrados nos 
resfriadores são: 
 
 presença excessiva de incrustação 
 
O sintoma típico é o aumento gradual de temperatura da 
água doce. 
 
a grande tendência à formação de incrustação existe no 
lado da água salgada, e ocorrem devido principalmente 
à: 
falta de limpeza periódica, temperatura elevada da 
água do mar (acima de 54,4ºC), utilização de água 
dura” (água sem tratamento, com alta concentração 
de sais formadores de incrustação) entupimento ou 
obstrução vazamento 
64 
65 
A água doce atravessa o motor desde a sua parte inferior, onde o 
motor está mais frio e a água também, circulando no sentido 
ascendente até à parte superior onde o motor e a água estão mais 
quentes. 
 
 
É aconselhável que o diferencial de temperatura através do motor se 
situe entre os 6 a 12 ºC de forma a evitar as tensões térmicas. 
Neste sistema existe um tanque de expansão (ou compensação) com 
uma capacidade de 5 a 10% do volume de água de arrefecimento em 
circulação. 
 
 
Este tanque tem por missão compensar as variações de volume 
devido às variações de densidade e compensar eventuais fugas que 
se possam verificar no sistema de circulação. 
 
66 
SISTEMA DE ÁGUA DOCE COM CIRCUITOS DE ALTA E BAIXA 
TEMPERATURA 
 No sistema representado na figura 3, a circulação de água doce consiste em dois circuitos, um de 
alta temperatura - AT (vermelho) e outro de baixa temperatura - BT (laranja). Nesta 
configuração, a água doce 
vai circular quase todos os permutadores existentes no navio evitando, desta forma, a ação 
corrosiva provocada pela água do mar e permitindo uma melhor eficiência energética. 
 
67 
Sistema de circulação de água salgada 
68 
Sistema de circulação das camisas alta temperatura 
69 
Sistema de circulação agua doce baixa temperatura 
70 
Para melhor compreender este tipo de sistema indicam-se em seguida 
os diversos componentes: 
1 a 8 – Diversos arrefecedores do circuito de baixa temperatura (óleo 
de lubrificação PP, óleo de lubrificação do mancais, óleo do sistema 
do controlo do passo do hélice, arrefecedores de ar de 
lavagem, compressores de ar, óleo da manga, etc.) 
 
71 
72 
9 – Tanque de expansão 
 10 – Bomba de enchimento do Tq. Expansão 
 11 – Controlador de temperatura (circuito de AT) 
 12 e 13 – Bombas de circulação PP (circuito de AT) 
 14 - Bomba de circulação AUX (circuito de AT) 
73 
15 – Válvula 3 vias de regulação de temperatura (circuito de AT) 
 16 – Válvula de by-pass 
 17 – Pré-aquecedor a vapor da água de circulação 
 18 – Permutador do Vaporizador/Destilador 
 19 e 20 – Arrefecedores PP 
74 
21 - Válvula 3 vias de regulação de temperatura (circuito de BT) 
 22 - Controlador de temperatura (circuito de BT) 
 23 e 24 - Bombas de circulaçãoPP (circuito de BT) 
 25 - Bomba de circulação AUX (circuito de BT) 
 
75 
CIRCUITO DE ALTA TEMPERATURA 
 O circuito de alta temperatura (AT) é responsável pela circulação das camisas e 
êmbolos do motor PP. A água doce comprimida pelas bombas (12, 13 e 14) circula o 
motor e sai passando pela válvula reguladora de temperatura (15). Se a temperatura 
estiver abaixo do valor pré-definido no controlador (11), o controlador posiciona a 
válvula reguladora de temperatura (15) de forma a que toda a água vá diretamente 
para a aspiração das bomba. 
 
76 
Quando, o motor está a trabalhar, a temperatura de circulação atinge o valor 
estabelecido e o controlador faz com que a válvula reguladora de temperatura (15) 
comece a dar passagem da água do circuto de baixa temperatura, permitindo 
manter constante o valor da temperatura do circuito de AT. 
 
77 
O pré-aquecedor (17) tem por finalidade colocar a máquina PP em aquecimento 
após paragem prolongada de forma a prepará-la para entrar em manobras. Este 
pré-aquecimento da água de circulação é efetuado ou à custa de vapor ou através 
da água de circulação dos Diesel-geradores. 
O permutador 18 encontra-se instalado no vaporizador/destilador que será tratado 
com detalhe mais adiante nestes apontamentos. 
 
78 
CIRCUITO DE BAIXA TEMPERATURA 
 
A água doce do circuito de BT é comprimida pelas bombas 
respectivas (23, 24 e 25), circulando os diversos permutadores 
intercalados no circuito (1 a 8) passando através da válvula de by-
pass (16) ou misturando-se com a água do circuito de AT através da 
válvula reguladora de temperatura (15). 
 
O controlador 22 recebe o sinal do sensor de temperatura e actua 
sobre a válvula reguladora de temperatura do circuito de BT (21) 
fazendo com que a água de circulação passe pelos arrefecedores PP 
ou pela válvula de by-pass dos arrefecedores (19 e 20) em função da 
temperatura do circuito. 
 
Estes arrefecedores permitem transferir o calor da água doce do 
circuito de BT para a água do mar. 
 
79 
Numa prática mantida durante muitos anos e ainda hoje seguida por 
alguns construtores, o arrefecimento dos êmbolos é efetuado através 
da circulação de óleo de lubrificação. 
 
Com o desenvolvimento de novos motores de grandes dimensões e 
potências, com o correspondente aumento da quantidade de calor a 
dissipar, passaram a ser usados sistemas de arrefecimento dos 
êmbolos que utilizam água doce, dado que a água remove o calor de 
forma mais eficiente. 
 
Como o calor específico da água é cerca do dobro da do óleo de 
lubrificação, basta cerca de metade da quantidade de água para 
remover a mesma quantidade de calor. As dimensões e as potências 
das bombas são, neste caso, correspondentemente reduzidas. 
 
ARREFECIMENTO DOS ÊMBOLOS 
 
80 
 Quando a água doce é utilizada no arrefecimento dos 
êmbolos, o sistema de circulação é independente do sistema 
de circulação do motor. 
 
 Os sistemas de arrefecimento são também frequentes 
para as válvulas de injeção de forma a prevenir 
sobreaquecimentos. 
 Se a válvula injetora está sobreaquecida, o 
combustível que entra em contato com ela pode carbonizar, 
causando o encravamento do bico do injetor. 
 
ARREFECIMENTO DOS ÊMBOLOS 
 
81 
 As bombas de água doce de circulação são bombas centrífugas 
que comprimem a água através do sistema. 
 
 Nos motores de média e alta velocidade é frequente que estas 
bombas se encontrem acopladas ao motor o que faz com que, neste 
caso, quando a máquina para a circulação é interrompida. 
 
 Nos motores de baixa velocidade, devido à complexidade do 
mecanismo de transmissão de movimento que seria necessário para 
que as bombas tivessem uma velocidade adequada, as bombas são 
acionadas por motores eléctricos. 
 
 Durante os períodos de ‘shutdown’ as bombas são mantidas a 
funcionar até que a diferença de temperatura entre a água e o motor 
seja sensivelmente zero. 
 
BOMBAS DE ÁGUA DOCE DE CIRCULAÇÃO 
 
82 
Existem diversos tipos de arrefecedores (permutadores de calor) 
desde os de tipo tubular (shell and tube) 
até aos de placas, sendo sempre constituídos por duas partes, uma 
delas circulada pelo fluído frio e outra pelo fluído quente. Este tipo 
de órgão será estudado em pormenor na disciplina de máquinas 
auxiliares. 
 
ARREFECEDORES 
 
83 
84 
Clovis Ferreira Mendes. 
-Oficial superior de máquinas. 
-Engenheiro Mecânico. 
-MBA- Gestão Estratégica da engenharia de manutenção. 
Referencia – Escola Náutica Infante Dom Henrique 
Manual MAN – B & W