10.1 Objeto de la refrigeración en los motores

Durante el funcionamiento del motor, la temperatura alcanzada en el interior de los cilindros es muy elevada, superando los 2 000 °C en el momento de la combustión. Esta temperatura al estar por encima del punto de fusión de los metales empleados en la construcción del motor, podría causar la destrucción de los mismos para eso se dispone un buen sistema de refrigeración, para evacuar gran parte del calor producido en la explosión sino la dilatación de los materiales sería tan grande que produciría en ellos agarrotamientos y deformaciones

10.1.1 Condiciones que debe reunir un sistema de refrigeración

- Poder evacuar gran cantidad de calor en intervalos tan cortos de funcionamiento

- Mantener la temperatura interna dentro de los límites de tolerancia de los materiales y obtener el mayor rendimiento del motor

10.1.2 Pérdidas de calor

Por medio de la refrigeración y durante la expansión se pierde aproximadamente el 35% del calor producido en la explosión y otro 35% se pierde en el escape, quedando aproximadamente un 30% de calor útil para transformarse en trabajo mecánico

10.2 Sistemas de refrigeración

10.2.1 Refrigeración por aire

Consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmósfera a través del aire que lo circunda. Para mejorar la conductibilidad térmica, estos motores se fabrican de aleación ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor

10.2.1.1 Refrigeración directa

Se emplea en motocicletas, donde el motor va completamente al aire efectuándose la refrigeración por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehículo

10.2.1.2 Refrigeración forzada

Es utilizado en vehículos donde el motor va encerrado en la carrocería y,  por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento

 

 

 

 

 

1. Ventajas

- La sencillez del sistema

- Menor entretenimiento del sistema

- El motor ocupa menor espacio

- No está sometido a temperaturas críticas del elemento refrigerante

- Disminuye las pérdidas de calor por refrigeración

2. Inconvenientes

- Son más ruidosos

- La refrigeración es irregular

- Debido a la mayor temperatura en los cilindros, la mezcla o aire aspirado se dilata

10.2.2 Refrigeración por agua

Consiste en un circuito de agua, en contacto directo con las paredes de las camisas y cámaras de combustión, que absorbe el calor radiado y lo transporta a un depósito refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para nuevamente cumplir su misión refrigerante. Puede realizarse por termosifón o con circulación forzada

10.2.2.1 Circulación del agua por termosifón

Está basado en la diferencia de peso entre el agua fría y caliente

- Funcionamiento

El agua entra por la parte alta del radiador donde se enfría a su paso por los tubos y lateas refrigerantes en contacto con el aire de desplazamiento. La circulación del agua en el sistema es autorregulable, ya que al aumentar la temperatura del motor la velocidad de circulación aumenta

- Inconvenientes

- Se requiere un gran caudal, un  gran volumen de líquido y mucha superficie radiante en el radiador

- Requiere de piezas muy voluminosas

 

 

 

 

 

 

10.2.2.2 Circulación forzada por bomba

Empleado actualmente en los vehículos, ofrece una refrigeración más eficaz con menor volumen de agua, ya que, debido a las grandes revoluciones que alcanza el motor necesitan una evacuación más rápida de calor

- Funcionamiento

La bomba aspira el agua refrigerada de la parte baja del radiador y la impulsa al interior del bloque a través de los huecos que rodean las camisas y cámaras de combustión. El refrigerante sale por la parte superior de la culata y se dirige otra vez al radiador por su parte alta, donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refrigeración

10.2.3 Refrigeración mixta

Consiste en una combinación de los dos sistemas anteriores. Para ello se dispone de un circuito de refrigeración forzada por agua, ayudado por una corriente de aire que suministra un ventilador movido por el propio motor que refrigera al igual los elementos externos adosados al mismo

10.3 Estudio de los elementos que componen el circuito de refrigeración

 10.3.1 Radiador

Este elemento está formado por dos depósitos unidos entre sí por una serie de tubos finos o por una serie de paneles en forma de nidos de abeja. En el depósito superior lleva la boca de entrada lateral que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida de agua caliente de la culata. En el depósito inferior va instalada la boca de salida de agua refrigerada, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba. En este depósito inferior va montado un grifo de desagüe para cuando se quiera vaciar el radiador

10.3.2 Circuito de refrigeración abierto y cerrado

- Circuito de refrigeración abierto

El circuito de refrigeración se comunica a través de la válvula de paso del tapón del radiador con la atmósfera produciéndose la evacuación del vapor interno a la atmósfera y retornando aire al interior del depósito cuando se produce la condensación

- Circuito de refrigeración cerrado

En los circuitos cerrados, a través de la válvula de paso del tapón, se une por medio de un tubo de goma o plástico a un depósito auxiliar llamado depósito de expansión, el cual contiene agua o líquido refrigerante y donde van a parar los gases procedentes de la evaporación, los cuales al contacto con el agua se licúan.

 

 

 

 

10.3.3 Bomba de agua

Tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito para que el transporte y evacuación de calor sea más rápido. Cuanto más deprisa gire el motor, mayor será la temperatura alcanzada por el mismo. Las bombas utilizadas en automoción son de funcionamiento centrífugo y están formadas por una carcasa de aleación ligera, unida al bloque motor con interposición de una junta de cartón de amianto para hacer estanca la unión

10.4 Refrigerantes y anticongelantes

Se emplea el agua por ser el líquido más estable y económico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullición el agua es muy oxidante y ataca a las partes metálicas en contacto con ella

10.4.1 Finalidad del anticongelante

- Disminuir el punto de congelación del líquido refrigerante

- Aumentar la temperatura de ebullición del agua

- Evitar la corrosión de las partes metálicas por donde circula el agua

10.5 Averías y comprobaciones

10.5.1 Perdidas de agua

Se deben generalmente a fugas en el circuito, las cuales suelen localizarse en los manguitos de unión, grifo de desagüe del radiador y en la bomba. También se pueden producir, aunque más raramente, en el propio radiador y a través de la junta de culata.

Para comprobar si el circuito pierde agua se llena el radiador a tope y después de un corto recorrido se observa si ha descendido el niel. Entonces se comprueba si existen fugas de agua y se procede a localizar el punto exacto por donde se produce la fuga

10.5.2 Calentamiento del motor

Si se observa un calentamiento anormal del motor se comprueba en primer lugar el nivel de agua en el radiador y el tensado de la correa del ventilador, corrigiendo el defecto que proceda

10.5.2.1 Comprobación del termostato

Para ello, se sumerge el mismo en un recipiente con agua que se ira calentado progresivamente, controlando la temperatura con un termómetro. A los 70°C la válvula debe empezar a abrirse y a los 85°C debe estar completamente abierta, en caso contrario el termostato está en mal estado y debe ser sustituido por otro nuevo

10.5.3 El motor tarda en alcanzar su temperatura de régimen

Está localizado en el termostato, el cual no cierra en las debidas condiciones. Para su comprobación se desmonta del vehículo y se hace la prueba de funcionamiento como se indicó anteriormente, sustituyéndolo en caso de avería