OBJETIVO DE LA REFRIGERACIÓN

Los motores disponen de un sistema de refrigeración que evacua parte del calor producido en la explosión, controlando la dilatación de los materiales. Como el motor funciona en distintas condiciones de carga y temperatura exterior, el sistema de refrigeración debe ser lo más eficaz posible. Cuando el motor está frío, evacuará poco calor al exterior, y cuando las condiciones son desfavorables (alta temperatura exterior, altas temperaturas de funcionamiento y velocidades bajas) evacuará el máximo calor.

SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

REFRIGERACIÓN POR AIRE

Consiste en evacuar el calor de las piezas a refrigerar directamente con el aire exterior. Para aumentar la superficie de evacuación de calor, los cilindros y la culata llevan en el exterior aletas. Existen dos tipos de refrigeración por aire:

Refrigeración forzada

El aire es impulsado por una turbina y canalizado, pasando por las aletas a refrigerar. Presenta las siguientes ventajas:

• Motor más ligero
• Menor mantenimiento
• Menor espacio del motor
• Menores pérdidas de calor

Refrigeración no forzada

El aire circula entre las aletas por la velocidad del vehículo.

Inconvenientes del sistema refrigerado por aire

• Más ruidosos
• La temperatura de funcionamiento es más variable

REFRIGERACIÓN POR AGUA

El calor es evacuado del motor por el agua, y esta lo cede al aire exterior. El motor dispone de unas cámaras huecas adosadas a la cámara de explosión y a los cilindros por las que circula el agua recogiendo el calor. El agua circula a un intercambiador de calor, el radiador, donde cede calor al aire. El agua, después de ceder calor, retorna al motor. La circulación del líquido es bombeada por una bomba. Podemos encontrar dos tipos de circulación por agua:

Circulación por termosifón

El ventilador origina una corriente de aire que enfría el refrigerante del radiador. El radiador se suele disponer un poco más alto que el bloque. La diferencia de temperatura oscila en torno a los 35ºC. La principal ventaja es que es un sistema autorregulado. Es un sistema sencillo, aunque solo puede utilizarse en motores de poca potencia. El depósito superior del radiador debe tener gran capacidad.

Circulación por bomba de agua

Se consigue una mejor refrigeración, ya que al aumentar el régimen de giro aumenta el caudal de refrigerante. Para conseguir un funcionamiento equilibrado del sistema de refrigeración se necesita una regulación. Para conseguir esta regulación se hace lo siguiente:

• Mediante regulación de la circulación de agua por termostato
• Mediante un dispositivo que permita el funcionamiento del ventilador a intervalos
• Mediante un dispositivo de obturación del radiador

El conjunto de radiador y ventilador es el encargado de eliminar las calorías excedentes, mientras que el termostato se encarga de regular la cantidad del refrigerante que pasa por el radiador en función de la temperatura del motor. El termostato está constituido por una válvula que abre o cierra en función de la temperatura del motor. En frío, se corta la circulación hacia el radiador y se dirige el refrigerante hacia la bomba de agua y el bloque. En caliente, se abre el termostato y deja pasar refrigerante al radiador.

BOMBA DE AGUA

Se emplea para circular el agua de forma forzada. Van montadas en el bloque motor, son de tipo centrífugo y reciben el movimiento del cigüeñal por medio de una correa.

EL DEPÓSITO DE EXPANSIÓN

Como el agua al calentarse dilata, el circuito debe disponer de una cámara de aire para evitar que se produzca un aumento de presión que produciría una rotura del circuito. La válvula de sobrepresión es tarada, según el tipo de motor, entre 1 y 1,6 bar, permitiendo temperaturas de 110 a 120ºC sin producirse ebullición.

VENTILADOR

Es el encargado de activar una corriente de aire a través del radiador cuando el líquido refrigerante sobrepasa una cierta temperatura. El más empleado es el electroventilador, que consiste en un ventilador accionado por un motor eléctrico, que se pone en funcionamiento cuando la temperatura del líquido en la parte baja del radiador es la suficiente para activar un termocontacto que cierra el circuito.

LÍQUIDO REFRIGERANTE

Llamado anticongelante, ya que es una base de agua con otro elemento que ayuda a disminuir el punto de congelación de la misma. El agua posee buenas propiedades refrigerantes, pero tiene los siguientes inconvenientes:

• Se congela a 0ºC
• Al congelarse aumenta su volumen, pudiendo producir grietas
• Ataca químicamente a los metales

Un anticongelante debe cumplir lo siguiente:

• Temperatura de congelación baja y de ebullición alta
• Propiedades anticorrosivas
• Actuar como desincrustante
• Poseer cualidades antiespumantes
• Buena conductividad térmica
• Compatibilidad con elastómeros
• Reducida viscosidad
• Mínima toxicidad

CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN MENOR

Nivel de temperatura en el circuito menor para calefactar el motor en las gamas inferior y superior de carga parcial, entre los 95 y 110ºC.

Arranque en frío y carga parcial

El circuito menor sirve para calefactar rápidamente el motor. La refrigeración del motor gestionada por familia de características todavía no actúa. El termostato en la caja de distribución del líquido refrigerante ha cerrado el retorno del radiador y abierto el trayecto corto hacia la bomba de líquido refrigerante.

Posición inicial, el motor se pone en marcha y funciona

El líquido procedente de la culata pasa al nivel superior de la caja de distribución y de ahí pasa al nivel inferior a través de un conducto. La posición del termostato permite el recorrido directo hacia la bomba de líquido refrigerante. El líquido refrigerante se calienta muy rápidamente, por tanto, el circuito menor sirve para caldear el sistema.

CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN MAYOR

Es abierto por el termostato en el regulador de líquido refrigerante en cuanto se alcanza una temperatura aproximada de 110ºC.

Motor a plena carga

Se requiere un gran rendimiento de refrigeración. El termostato recibe corriente eléctrica, abriendo así el retorno del radiador. El platillo de válvula menor cierra al mismo tiempo el circuito menor hacia la bomba de líquido refrigerante. La bomba impele el líquido, tras su salida de la culata, directamente a través del nivel superior hacia el radiador. El líquido vuelve refrigerado por el radiador hacia el nivel inferior, donde es vuelto a aspirar por la bomba de líquido refrigerante.

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