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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO REFRIGERAÇÃO

CLIMATIZAÇÃO CLIMATIZAÇÃO

GENERALIDADES ACERCA DA CLIMATIZAÇÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 2 NOÇÕES DE FÍSICA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 3 CALOR / TEMPERATURA / TRANSFERÊNCIA DO CALOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 3 HIGROMETRIA DO AR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 4 PRESSÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 5 PRINCÍPIO PARA ABSORVER OU LIBERTAR CALOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 6 RELAÇÃO PRESSÃO / TEMPERATURA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 7 CICLO FRIGORÍFICO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 8 ESQUEMA SINÓPTICO DE FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO - - - - - - - - - - - - - Página 9 FLUIDOS FRIGORÍGENOS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 10 DADOS GERAIS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 10 DADOS ACERCA DO FLUIDO R134a - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 10 PROPRIEDADES DO FLUIDO R134a - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 11 SEGURANÇA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 12 RECOMENDAÇÕES - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 12 REGULAMENTAÇÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 12 ACONDICIONAMENTO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 12 FUNÇÕES DOS COMPONENTES DO CIRCUITO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 13 COMPRESSOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 14 COMPRESSOR DE ÊMBOLOS DE CILINDRADA FIXA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 14 COMPRESSOR DE ÊMBOLOS DE CILINDRADA VARIÁVEL - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 16 EMBRAIAGEM ELECTROMAGNÉTICA DO COMPRESSOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 19 ÓLEOS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 20 CARACTERÍSTICAS E CAPACIDADES DOS CIRCUITOS de refrigeração - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 21 CONDENSADOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 22 GARRAFA-FILTRO-DESIDRATADOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 23 VÁLVULA DE EXPANSÃO TERMOSTÁTICA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 24 EVAPORADOR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 25 TUBOS, JUNTAS DE VEDAÇÃO E UNIÕES - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 26 TUBOS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 26 JUNTAS DE VEDAÇÃO E UNIÕES - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 27 UNIÕES DE SERVIÇO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 28 CONSOLA DE COMANDO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 29 ESQUEMA ELÉCTRICO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 30 PRESSÓSTATO OU SENSOR DE PRESSÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 32 PRESSÓSTATO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 32 SENSOR DE PRESSÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 32 TERMÓSTATO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 33 CAIXA DE TEMPERATURA DA ÁGUA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 34 ESTAÇÃO DE RECUPERAÇÃO, RECICLAGEM E CARGA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 35 RECUPERAÇÃO E RECICLAGEM - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 36 EXTRACÇÃO POR VÁCUO (EVACUAÇÃO) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 37 ENCHIMENTO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 38 CONTROLO DO FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 39 CONTROLO DA TEMPERATURA DO AR insuflado - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 39 CONTROLO DE ALTA E BAIXA PRESSÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 40 CONTROLO DA VEDAÇÃO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 41 RECONVERSÃO DE UM CIRCUITO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Página 42 ESQUEMA SINÓPTICO DA CLIMATIZAÇÃO REGULADA - 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CLIMATIZAÇÃO
MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

GENERALIDADES ACERCA DA CLIMATIZAÇÃO
A climatização automóvel tem por efeito melhorar o conforto dos ocupantes do veículo e a segurança da condução. A percepção do bem-estar climático dentro do habitáculo de um automóvel caracteriza-se, principalmente, pelos dados seguintes: - temperatura; - humidade; - movimento do ar; - renovação do ar; - qualidade do ar; - exposição ao sol. Como todos os carros vêm equipados de origem com aquecimento, quando se fala de "veículo climatizado" ou de "ar condicionado", para além do circuito de aquecimento de origem, o veículo possui igualmente um sistema de refrigeração.

Ar quente Ar frio Ar climatizado: mistura de ar quente e frio
4. Difusores centrais. 5. Saída de ar para os pés dos ocupantes dianteiros. 6. Saída de ar para os pés dos ocupantes traseiros.

1. Saídas de remoção de gelo ou de desembaciamento do pára-brisas. 2. Saídas de remoção de gelo ou de desembaciamento dos vidros das portas dianteiras. 3. Difusores laterais.

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A caloria é a quantidade de calor necessária para fazer aumentar a temperatura de um grama de água num grau Celsius.

CALOR / TEMPERATURA / TRANSFERÊNCIA DE CALOR

NOÇÕES DE FÍSICA

A: Entrada de ar

O calor é produzido, principalmente, pelas seguintes fontes de energia calorífica: - ar exterior; - exposição ao sol; - estrada; - ocupantes do veículo; - grupo moto-propulsor.

A refrigeração tem por função absorver o calor e a humidade do ar que penetra no habitáculo.

O calor é uma energia calorífica; é avaliado em joules ou em calorias ( 1 caloria = 4,185 joules).

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

1 kg de água

Temperatura 20º C

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A

Introdução de calor

Page 3

+ 10000 calorias

B: Distribuição do ar

CLIMATIZAÇÃO

Temperatura 10º C

B

1 kg de água

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Extracção de calor

C: Extracção do ar.

10000 calorias

Temperatura 0º C. 1 kg de água

C

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CLIMATIZAÇÃO
MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

O calor desloca-se sempre de um corpo mais quente para um corpo mais frio. A temperatura é uma medida física que se altera consoante a quantidade de calor contida num corpo, excepto durante uma mudança de estado; é frequentemente medida em graus Celsius (ºC) ou em Kelvins (K). Escala CELSIUS - 273 °C 0 °C 100 °C

Escala KELVIN ou escala absoluta 0K 273 K 373 K

Um corpo deixa de conter calor quando a sua temperatura é igual a 0 K, ou seja - 273 ºC. A refrigeração consiste em retirar calor de um corpo.

HIGROMETRIA DO AR
Definição: medida do teor de humidade no ar. Pode ser expressa em valor relativo (%) ou em valor absoluto (g/kg).

TEMPERATURA DO AR

CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DO AR EM g DE VAPOR DE ÁGUA POR KG DE AR.

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A pressão resulta da acção de uma força sobre uma superfície. É expressa em daN/cm2 (1 daN/cm2 = 1 bar = 100 000 Pascals = 760 mm de mercúrio (mmHg).

PRESSÃO

Os manómetros utilizados para controlar os circuitos de refrigeração automóvel medem a pressão relativa.

A pressão atmosférica de referência (Pat) é de 1,013 bares. A pressão pode ser medida em valor absoluto ou em valor relativo.

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

11/02/02 09:19

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0

Page 5

0

1

CLIMATIZAÇÃO

1

2

Pa = Pr + Pat

-5-

Superfície

1 cm

Pressão relativa (Pr) Pressão absoluta (Pa) Força de 1 daN 1 cm

1495_PO.qxd

A água que ferve forma vaporização.

Durante a mudança de estado, a temperatura do corpo mantém-se constante.

Quando um corpo muda de estado, troca calor com o meio onde se encontra: · A vaporização absorve calor do meio ambiente. · A condensação liberta calor para o meio ambiente.

Mudança de estado

PRINCÍPIO PARA ABSORVER OU LIBERTAR CALOR

Esta transformação da água não se adapta a um circuito de refrigeração dado que só consegue retirar calor a um meio que se encontre a mais de 100º C. Assim, utiliza-se um produto de refrigeração adaptado.

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

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ESTADO LÍQUIDO

20°C

Page 6

CLIMATIZAÇÃO

100°C

Condensação

Vaporização

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100°C

ESTADO GASOSO

T°C

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À

1495_PO.qxd

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Page 7

CLIMATIZAÇÃO
MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

RELAÇÃO PRESSÃO / TEMPERATURA
A temperatura de ebulição de um fluido varia consoante a pressão. A água. Temperatura de ebulição ou de condensação da água em ºC. 7 13 20 30 45 80 100 150 Pressão absoluta em bares. 0,010 0,015 0,025 0,040 0,1 0,5 1 5

O R134a. Temperatura de vaporização ou de condensação do R134a em ºC. - 40 - 25 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Pressão absoluta em bares. 0,5 1 2 2,5 3 3,5 4 5 5,7 6,6 7,7

O que acontece: - Quando a pressão do produto refrigerante aumenta, a temperatura de mudança de estado aumenta. - Quando a pressão do produto refrigerante diminui, a temperatura de mudança de estado diminui.

-7-

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Por conseguinte, para se fabricar frio é necessário dispor inicialmente de um fluido de alta pressão em estado líquido, que se distende e evapora dando um gás de baixa pressão (frio). Para fechar o circuito, o gás a baixa pressão é aspirado e comprimido por um compressor, o que dá um gás a alta pressão (quente). Em seguida, passa para um condensador, varrido pelo ar exterior. Através das alhetas do condensador, o fluido cede calor ao ar exterior e condensa-se (volta a tornar-se líquido), mas mantém a sua alta pressão. Está pronto a ser submetido a um novo ciclo de expansão/evaporação.

CICLO DE REFRIGERAÇÃO

MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

O calor desloca-se do refrigerante para o ar.

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3

4

Alta pressão

CLIMATIZAÇÃO

4

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Baixa pressão

5

2

1 2 3 4 5

-

Evaporador Compressor Condensador Reservatório desidratador Válvula de expansão.

5 1
O calor desloca-se do ar para o refrigerante.

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

ESQUEMA SINÓPTICO DE FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO DE REFRIFGERAÇÃO
NOMENCLATURA ESTADO: Líquido = L Gasoso = G Quente = Q Frio = F Alta Pressão = AP Baixa Pressão = BP

TEMPERATURA:

PRESSÃO:

EVAPORADOR

COMPRESSOR

VÁLVULA DE EXPANSÃO

CONDENSADOR

GARRAFAFILTRODESIDRATADOR

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

FLUIDOS FRIGORÍGENOS
DADOS GERAIS
Os fluidos frigorígenos são produtos químicos fabricados. Estes fluidos devem possuir um determinado número de características físicas, termodinâmicas, químicas e de segurança, relativamente ao homem e ao ambiente: · não devem destruir a camada de ozono; · não devem ser tóxicos; · não devem deteriorar os metais nem as outras matérias utilizadas nos componentes do circuito; · devem possuir uma temperatura de ebulição baixa; · etc. NOTA: A partir de 1 de Janeiro de 1995, na Europa, os veículos novos equipados com climatização utilizam o fluido R 134a. OBSERVAÇÃO: Actualmente, o fluido R12 (antigo fluido) não pode ser comercializado nem utilizado para fins de manutenção dos circuitos de climatização (Regulamentação).

DADOS ACERCA DO FLUIDO R134A · Não contém cloro e não prejudica a camada de ozono. · É higroscópico. Deve ser dada uma atenção especial à desidratação dos circuitos. · É mais pesado do que o ar. · É muito fluido (molécula pequena). Deve ser dada uma importância especial à vedação dos circuitos. · Requer a utilização de componentes específicos (compressor, condensador...) para o circuito de refrigeração. · Não se mistura com o R12.
Não se mistura com os óleos minerais frigoríficos. Requer a utilização de um óleo sintético.

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PROPRIEDADES DO FLUIDO R134 A

Características químicas Estado físico Cor Cheiro Temperatura de congelamento a 1 bar Temperatura de ebulição a 1 bar Pressão crítica Temperatura crítica Calor latente a - 26,5 ºC Massa volumétrica (líquido) a 25 ºC Massa volumétrica no estado gasoso 1 kg no estado líquido a 1 bar Decomposição térmica Produtos perigosos da decomposição Reacções perigosas Inflamabilidade

Tetrafluoretano: CH2FCF3 - R134a. Hidrofluorcarbono - HFC ou HFA. Líquido ou gasoso, ou líquido e gasoso. Incolor. Ligeiro cheiro a éter. - 101 ºC. - 26,5 ºC. 40,56 bares. 100,6 ºC. 217,1 kJ/kg. 1,21 Kg/litro. Cerca de 5 vezes mais pesado do que o ar. Ocupa 200 litros no estado gasoso. Quando o fluido é exposto a temperaturas anormalmente elevadas, que não estão em conformidade com a utilização. Halogéneos de hidrogénio, rastos de halogéneos de carbonila. Com os metais alcalinos e alcalinos terrosos e com os sais metálicos em pó. Pode formar uma mistura combustível com o ar quando a pressão se torna superior à pressão atmosférica e quando a concentração do ar é superior a 60% em volume. Pouco tóxico em baixa concentração. Não destrói a camada de ozono, fraca contribuição para o efeito de estufa. Conservar hermeticamente fechado em sítio seco, fresco e bem ventilado. Em local ventilado, protecção dos olhos com óculos e das mãos com luvas.

Toxicologia Dados ecológicos Armazenamento Manuseamento

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

SEGURANÇA 1. Proteger obrigatoriamente as mãos com luvas e os olhos com óculos. 2. As garrafas de fluido não devem ser armazenadas a uma temperatura superior a 50 ºC. 3. Trabalhar num local ventilado, pois o fluido pode-se escapar para a atmosfera. 4. Não se deve aquecer anormalmente o fluido (soldadura, decapagem térmica, ...). 5. Não fumar. 6. Não desatarraxar a tampa de óleo de um compressor se o circuito contiver fluido. RECOMENDAÇÕES · Em caso de incêndio, não existe qualquer contra-indicação quanto ao meio de extinção, mas há que usar um aparelho respiratório. · Em caso de inalação, a pessoa deve ser colocada ao ar livre, fazê-la aspirar oxigénio ou praticar a respiração artificial, se necessário. Não lhe dar adrenalina nem medicamentos similares. Consultar um médico. · Em caso de contacto com a pele ou com os olhos, lavar com muita água e consultar um médico. REGULAMENTAÇÃO · É proibida qualquer operação de descarga de fluidos para a atmosfera (a recuperação é obrigatória). · A venda ou posse de fluidos frigorígenos acondicionados em embalagens que não permitam a recuperação dos fluidos residuais é proibida (as garrafas de fluido devem ser recuperadas). ACONDICIONAMENTO O fluido R134a vem acondicionado em garrafas de recarga de 5 ou 12 Kg (etiqueta verde).

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

FUNÇÕES DOS COMPONENTES DO CIRCUITO

COMPONENTES Garrafa Filtro Desidratador

FUNÇÕES

Válvula de expansão

Evaporador

Compressor

Condensador

Fluido

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MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

COMPRESSOR
· O compressor é a bomba do circuito de refrigeração. É accionado pelo motor, através de uma correia e de uma embraiagem electromagnética. · A capacidade frigorífica do compressor depende da respectiva cilindrada e da relação de accionamento (velocidade de rotação). · Seja qual for a tecnologia aplicada, desempenha a mesma função: aspirar, comprimir e expelir o fluido frigorígeno gasoso. · Actualmente, existem dois tipos de compressor para os circuitos que funcionam com o R 134a. · Cilindrada fixa · Cilindrada variável.

COMPRESSOR DE ÊMBOLOS DE CILINDRADA FIXA
· Um veio (1) accionado pela embraiagem electromagnética (8 e 9) faz girar um prato oscilante (2). O ângulo desse prato define o curso dos êmbolos (3). Os cilindros são fechados pela placa de válvulas (4) (Válvulas de aspiração e refluxo). A cabeça do cilindro (10) determina a câmara de baixa pressão (5) ligada à tubagem de aspiração e a câmara de alta pressão (6) ligada à tubagem de refluxo ou compressão.

1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Veio motor. Prato porta-êmbolos. Êmbolos. Válvulas. Câmara de baixa pressão. Câmara de alta pressão. Polia. Prato. Electroíman. Cabeça.

2

3 10 6 4

8 5 7 9

NOTA: Denominação dos compressores SANDEN: - SD : fornecedor(es) SANDEN -7 : número de êmbolos -H : tipo de cilindrada (H = cilindrada fixa, V = cilindrada variável). - 13 : posição da cilindrada máxima (13 ~ 130 cm3).

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1495_PO.qxd

MANUTENÇÃO E REPARAÇÃO DO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO

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CLIMATIZAÇÃO

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