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Dupla válvula termostática! Novidade do UP!

Já conhecida dos Mecânicos, a válvula termostática cumpre a importante função de reduzir o tempo de aquecimento do motor (warm up) e evitar o sub resfriamento, em regiões de baixa temperatura.  O princípio de funcionamento do sistema, equipado com a válvula termostática, é simples. Se o fluido de arrefecimento estiver abaixo da temperatura de abertura da válvula, ela permanece fechada e o fluido circula dentro do próprio motor.  Se a temperatura de abertura for atingida, o fluido passa a circular em circuito aberto: entre o motor e o radiador. Nesse caso ele é arrefecido por convecção no radiador, retornando ao motor em menor temperatura.

A porcentagem de abertura da válvula depende da temperatura em que ela está, fazendo com que ela também seja controladora de fluxo. Em geral sua abertura completa requer aproximadamente 10 graus Célsius. Abaixo, um esquema simplificado da localização da válvula termostática no circuito convencional de arrefecimento, destacando o sentido do fluxo entre o motor e o radiador.

A abertura da válvula termostática é feita pela expansão de cera térmica no seu interior. É mito popular a fama de que a válvula termostática utiliza mercúrio para sua expansão. Não é verdade, segundo o fabricante MTE-THOMSON. No passado, utilizava-se a cera com pó de alumínio, o que dava a impressão da presença do metal pesado. Atualmente, o alumínio não é mais utilizado, apenas a cera derivada do petróleo.

Ao longo dos anos, a válvula vem sofrendo evoluções construtivas, tanto no design, quanto nos materiais utilizados. Segundo Alfredo Bastos da MTE, um resistor, dentro da cera térmica, alimentado por tensão modulada, vem sendo utilizada desde 2005. Essa válvula é denominada válvula termostática eletrônica. Esse resistor, quando alimentado eletricamente, altera a temperatura da cera, fazendo-a expandir e contrair como desejado. Isso permite o controle de fluxo do fluido de arrefecimento nas várias temperaturas, por meio do controle da porcentagem da sua abertura.

Em se tratando de inovações, o Volkswagen UP! está equipado com duas válvulas termostáticas  inaugurando a nova geração do controle de temperatura interna do motor, em duas zonas. A região do cabeçote, com menor temperatura, para controle de detonação e redução da temperatura dos gases residuais, e a região do bloco, com maior temperatura, para manutenção da dilatação térmica dos componentes e da viscosidade do lubrificante.

Abaixo um esquema comparativo do sistema de arrefecimento com duas válvulas termostáticas. A válvula de maior diâmetro controla o fluxo entre o cabeçote e o radiador. A  de menor diâmetro controla o fluxo entre o bloco e o radiador. Com maior vazão,  a região do cabeçote é  mais arrefecida, mantendo-se sob temperatura menor. Já a região do bloco, com menor vazão, é menos arrefecida, mantendo-se sob maior temperatura.

Outra característica é que as válvulas se abrem em temperaturas diferentes. A válvula do cabeçote inicia a abertura a 80 graus, enquanto a válvula do bloco inicia a 95 graus. Isso significa que o cabeçote inicia seu arrefecimento antes do bloco. Segundo sites relacionados à Volkswagem, a redução da temperatura dos gases residuais permite a operação com misturas mais próximas à estequiométrica, em cargas elevadas do motor. Essa característica reduz a emissão de poluentes (hidrocarbonos não queimados) e controla de temperatura do catalisador, garantindo boa eficiência catalítica.

É isso, novidade que já está presente no UP! há um bom tempo, mas que ainda permanece dúvidas quanto a seu princípio de funcionamento e suas características operacionais.

Equipe Mecânica 2000,

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