sistema de enfriamiento tipos y definiciones

Motor Enfriado por Agua


La incidencia del sistema de refrigeración en el desempeño de un motor es alta. La estabilidad en la temperatura es sinónimo de carburación y lubricación estable. La temperatura excesiva impide que los fenómenos naturales que se aprovechan en el funcionamiento de un motor le sigan siendo favorables.







Temperatura de Motor

La disipación de calor se controla mediante el agua, el aire y el lubricante. La temperatura también depende del color del bloque de cilindros. Si es muy claro, los rayos de luz que salen del metal son reflejados y parte del calor no es disipado con la facilidad que se requiere. Por ello se recomienda pintarlos de color obscuro.

Cavitación de Motor

Aun con su sistema de refrigeración lleno de agua, el motor deja de ser enfriado si el líquido comienza a ebullir. Mientras el agua hierve las burbujas impiden la refrigeración del metal en los puntos donde se generan. Esta pérdida de eficiencia en el proceso de disipación de calor también produce corrosión prematura en el metal de las cámaras de agua del block.

Por su parte, las aspas de la bomba de agua ya no logran impulsar el refrigerante a la velocidad que se requiere. Este fenómeno se conoce en macánica automotriz como cavitación y su nombre obedece a las cavidades que se generan en la masa de un líquido mientras ebulle. Para disminuir o impedir la corrosión, se utilizan refrigerantes especiales.

Punto de Ebullición

La temperatura que debe alcanzar el agua para hervir depende de la presión que se ejerce sobre ella. A mayor presión, mayor será la temperatura para lograr el punto de ebullición, (Blaise Pascal, 1653). En condiciones normales hierve cuando alcanza 100º C y la presión es de 1 Atmósfera o 760 mm de Mercurio (Torricelli). Esta medida equivale aproximadamente a cargar cada centimetro cuadrado con un kilo de peso (Kg/cm2).

Sistema de Refrigeración Presurizado

El refrigerante se mantiene confinado dentro del sistema de enfriamiento y se aisla de la atmósfera. La presión es controlada en forma automática por la tapa de radiador.



El agua se calienta, hasta que la presión que genera es capaz de comprimir el resorte principal de la tapa, lo cual separa el sello de su asiento, (ver). Esto permite la salida de líquido y vapor. Como regla general, cada libra (1) por pulgada de presión que se agregue, el punto de ebullición sube en 1,5º C.

Mientras el refrigerante no hierve la condición es normal. Enfriar un motor con agua a 120° C o más no es un problema. Al contrario. Subir la temperatura del agua mejora el rendimiento del motor y el sistema de refrigeración se torna más eficiente. El calor se disipa a mayor velocidad debido a que la diferencia de temperatura entre el ambiente y el motor es mayor.



Refrigeración de Alto Rendimiento

Los motores de competición utilizan sistemas de refrigeración de alta presión. Esto significa que utilizan tapas de radiador especiales de 22 a 26 libras por pulgada. Esta presión inhibe la ebullición y aumenta la temperatura de funcionamiento lo cual trae consigo un mejor aprovechamiento del calor para generar potencia.





Revisión del Sistema de Enfriamiento

Lo importante a la hora de revisar el sistema de refrigeración es comprobar su estanqueidad. El sello de la tapa debe debe apoyarse en forma perfecta con el asiento que provee la boca de entrada del radiador. Por otra parte la válvula de vacío, que se encuentra al centro de la tapa, debe sellar totalmente la salida de líquido. Las cañerías, tubos y sellos de motor deben ser estancos.

El sello del sistema de enfriamiento se comprueba con una herramienta especial que permite presurizar el circuito de refrigeración y comprobar la existencia de fugas. Al mismo tiempo sirve para probar el resorte y la estanqueidad del sello de la tapa de radiador. Para conocer este instrumento pulse sobre las imágenes que aparecen a continuación.





Motor enfriado por aire

El esquema de la figura 2 sirve para ilustrar un diagrama simplificado de un sistema de enfriamiento por aire que pudiera ser utilizado en un automóvil.

Una hélice radial movida desde el cigüeñal del motor a través de una correa, está ubicada dentro de un cuerpo de forma adecuada para dirigir el flujo de aire hacia la camisa del cilíndro que es la parte a refrigerar. El diámetro de la hélice así como la relación de transmisión entre las poleas están bien elaborados para garantizar la cantidad de aire necesario. La camisa del cilindro está dotada de aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor con el aire y así mejorar el enfriamiento.

Un termostato, que puede ser mecánico o electro-mecánico, regula la apertura de la compuerta de salida de acuerdo a la temperatura del aire procedente de la camisa para mantener el motor a la temperatura óptima.

Este mecanismo es en cierto modo auto compensado, ya que a medida que crece la velocidad del motor y se producen mas ciclos de combustión, automáticamente se genera mas aire de enfriamiento debido al propio aumento de la velocidad de rotación de la hélice que está acoplada al cigüeñal.

En la mayor parte de las aplicaciones la correa que mueve la hélice también mueve otros agregados del motor como el alternador, el fallo de la correa puede encender una alarma lunimosa al conductor en caso de fallo debido a la falta de servicio de alguno de los otros agregados, y por lo tanto, en ocasiones el indicador de temperatura del motor no existe en el tablero.