A eficiência do motor térmico é tanto maior quanto maior a temperatura da combustão. Mas o calor produzido aquece os cilindros do motor, podendo prejudicar o funcionamento e causar danos. Daí surge à necessidade do resfriamento ou arrefecimento do motor.
A temperatura das partes metálicas do motor, especialmente das de liga de alumínio, deve ser mantida em valores abaixo de 300° C.
Conforme mostra a figura ao lado, o excesso de temperatura causa efeitos nocivos em diversas partes do motor.
Por outro lado, a temperatura não deve descer abaixo de um determinado valor mínimo, pois o vapor de gasolina poderá voltar ao estado líquido, empobrecendo a mistura e causando a parada do motor. Isso é mais comum em descidas prolongadas com o motor lento, em dias muito frios.
Sistema de resfriamento
Existem dois sistemas de resfriamento do motor: resfriamento a líquido (ou arrefecimento indireto), e resfriamento a ar (ou arrefecimento direto).
Em ambos os casos, o óleo lubrificante ajuda a resfriar o motor, transferindo calor ao ar através do radiador de óleo, conforme estudamos no capítulo “Sistema de lubrificação”.
Resfriamento a líquido
Neste sistema, os cilindros são resfriados por um líquido, que pode ser água ou etileno-glicol. Este, apesar de ser mais caro e absorver menos calor que a água, tem a vantagem de não ferver ou congelar facilmente e seu volume diminui quando congela, não danificando, portanto as tubulações e outras partes do sistema. O resfriamento a líquido proporciona melhor transferência de calor e melhor controle e estabilização da temperatura. Os motores podem ter tolerâncias (“folgas”) menores, ganhando em eficiência, potência, durabilidade e confiabilidade. Suas desvantagens são o maior custo, complexidade e peso. São fabricados ainda hoje em quantidade limitada, para usos especiais.
Resfriamento a ar
Este é o sistema de arrefecimento mais utilizado, por que é mais simples leve e barato. Suas desvantagens são a maior dificuldade de controle de temperatura e a tendência ao superaquecimento. Isso requer folgas maiores entre as peças, a fim de comportar a maior dilatação provocada pelo calor. Essas folgas diminuem a potência e a eficiência. Os cilindros e suas cabeças possuem alhetas de resfriamento para facilitar a transferência de calor. Podem ser usados ainda os defletores e flapes de arrefecimento, cujas funções estão mostradas nas figuras abaixo:
Nos motores com cilindros horizontais opostos, os defletores formam uma caixa de ar acima dos cilindros, onde a pressão foi aumentada devido ao impacto do ar que entra em na carenagem. Essa pressão faz com que o ar desça verticalmente, atravessando as alhetas dos cilindros:
Controle de temperatura
As condições climáticas no Brasil fazem com que a maior parte dos problemas de temperatura do motor sejam relacionadas ao superaquecimento. Para reduzir a temperatura, o piloto pode lançar mão dos seguintes recursos:
- Abrir flapes de arrefecimento se houver, para aumentar o fluxo do ar de arrefecimento
- Reduzir potência, para diminuir o calor produzido nos cilindros
- Aumentar a velocidade de vôo, a fim de aumentar o fluxo de ar sobre o motor (todavia sem aumentar a potência, isto é, o avião deve iniciar uma descida ou deixar de subir)
- Usar mistura rica, se for possível. O excesso de combustível resfriará o motor, apesar de aumentar o consumo