SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. CONCEPTO Y NECESIDADES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Se entiende por enfriamiento, la cesión de calor desde un elemento, a otro.

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1 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

2 CONCEPTO Y NECESIDADES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Se entiende por enfriamiento, la cesión de calor desde un elemento, a otro cuya temperatura es inferior a la de aquel. En los motores es necesario evacuar el calor generado en las combustiones, de no evacuarse dicho calor, la temperatura de los mismos se elevaría peligrosamente, provocando una dilatación excesiva, que podría originar el agarrotamiento por fusión, mas conocido como gripaje. Tiene el propósito de mantener la temperatura del motor dentro de unos márgenes, en los que el rendimiento es máximo, y no correr el riesgo de deteriorar las partes móviles del mismo.

3 TIPOS DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Refrigeración por aire. Consiste en evacuar el exceso de calor directamente a la atmósfera, a través del aire que esta en contacto con el motor. Se disponen a su alrededor una serie de aletas que incrementan la superficie de contacto con el aire, para así aumentar la disipación de calor. Desventajas: ruidosos y altas emisiones contaminantes.

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5 Pueden ser: DIRECTAFORZADA Problemas en circulación lenta con tiempo caluroso, y de excesivo periodo de calentamiento en tiempo frío, hace que el motor funcione mas tiempo del deseado fuera de su temperatura de trabajo. Se utiliza en motocicletas de modelo clásico. La corriente de aire que circula a través de las aletas, es impulsada por un ventilador, asegurándose la presencia de la misma, e independizando el enfriamiento, de las condiciones de marcha del vehículo. Algunos motores industriales utilizan este tipo de refrigeración, pues en ellos ha de primar la fiabilidad por encima del rendimiento.

6 Refrigeración liquida. Se disponen una serie de conductos, de liquido refrigerante alrededor de los elementos a enfriar, para que estos cedan el calor al liquido refrigerante, y este a su vez lo ceda a la atmósfera en un radiador o disipador. Caracteristicas: Permite al motor trabajar en un margen de temperatura muy estrecho lo que favorece un mejor rendimiento y mayor vida útil. Excelente aislamiento acústico, motivado por la presencia de las cámaras de agua. Desventajas: precisa de un cierto mantenimiento y ciertas pérdidas de potencia por el accionamiento de la bomba de agua.

7 Circulación por termosifón. El liquido circula por la diferencia de densidad que experimenta al variar su temperatura. Sistema en desuso, debido a la baja eficacia debido a la falta de velocidad lo que le da bajos rendimientos. Puede ser:

8 Circulación forzada por bomba. Se dispone una bomba (denominada de agua) para impulsar el líquido refrigerante por el circuito, con ello se asegura el caudal suficiente para garantizar la refrigeración del motor. Es el sistema de mayor rendimiento por lo que es el utilizado en la actualidad.

9 ELEMENTOS DE UN CIRCUITO DE ENFRIAMIENTO

10 Líquido refrigerante. Evitar la formación de óxidos y sales calcáreas, que provocan disminución de las otras cualidades que ha de poseer, contribuyendo a formar depósitos de lodo, que disminuyen la sección del circuito, pudiendo llegar a provocar graves obstrucciones, que originarían un rápido sobrecalentamiento del motor. Capacidad anticorrosiva y antiespumante. Capacidad anticongelante Evitar la congelación del líquido que conlleva un aumento de volumen que puede llegar a ocasionar fisuras en el radiador o, peor aun, en el bloque. Capacidad antiebullición Evitar que el liquido refrigerante entre en ebullición, pues la consiguiente formación de burbujas trae consigo un aumento de la presión, que puede originar la rotura de los elementos más frágiles del circuito. Se puede dar lugar al fenómeno de la cavitación.

11 La Capacidad anticongelante, alcohol denominado etilenglicol (90%). Como inhibidor de la corrosión se emplea el bórax, presente en torno a un 3%, añadiéndose antiespumante y colorante en proporciones variables. Todo ello mezclado agua destilada en proporciones diversas, en función del grado de concentración. La eficacia de dichas capacidades depende del grado de concentración del refrigerante.

12 Permite la cesión del calor sobrante a la atmósfera. Situado en la parte delantera, hace pasar el líquido refrigerante por unos conductos, rodeado de un gran número de aletas o laminillas, incrementándose por tanto la eficacia en el enfriamiento. COMPONENTES Los radiadores están formados por dos depósitos; el superior, por el que se produce la entrada del líquido caliente procedente del motor, y el inferior, en el que se dispone la salida del líquido, ya enfriado hacia el motor. El material mas utilizado en la fabricación de radiadores, es el plástico para los depósitos, y el aluminio para las aletas o laminillas, siendo los conductos siempre metálicos. En vehículos deportivos se utiliza aluminio en todos sus componentes por su mayor capacidad de disipación de calor. RADIADOR

13 Los radiadores pueden ser de flujo vertical u horizontal. REFRIGERACIÓN EN MOTORES TÉRMICOS

14 Es la encargada de impulsar el líquido refrigerante a lo largo del circuito. Se utilizan las de funcionamiento centrífugo basadas en un rotor con paletas accionado por el cigüeñal a través de la correa de accesorios o la correa de la distribución. FUTURO: bombas eléctrico para así poder ser gobernadas por la centralita de gestión del motor, adecuando su velocidad y por tanto su caudal a la condiciones de marcha del vehículo. BOMBA DE AGUA

15 Su misión es acelerar el proceso de calentamiento del motor, impidiendo la circulación del líquido refrigerante hacia el radiador. Una vez que este ha alcanzado su temperatura de funcionamiento, el termostato de aire se abre, dejando que el líquido llegue al radiador para su enfriamiento. Se dispone en la salida de líquido del motor hacia el radiador, para así controlar el paso del mismo. Está formado por una válvula, accionada por una cápsula rellena de un material muy sensible a la temperatura, el cual al dilatarse o contraerse, en función de la temperatura del refrigerante, abre o cierra la citada válvula. Cada termostato debe estar adaptado al motor en que va montado. La temperatura de cierre debe estar 5 o 10ºC por debajo de la de apertura, para así evitar las continuas aperturas y cierres a que se vería sometido por las condiciones de marcha. TERMOSTATO

16 REFRIGERACIÓN EN MOTORES TÉRMICOS

17 La misión del vaso de expansión es absorber los incrementos de volumen del liquido refrigerante, alojando el exceso de líquido, cuando la temperatura del mismo sea muy alta, y devolviéndolo al circuito cuando éste se enfríe. En la actualidad, por el vaso de expansión se hace pasar una parte del líquido refrigerante, utilizándose como desgasificador y, en muchos casos, como recipiente de llenado, al ubicarse el tapón de llenado en el mismo. VASO DE EXPANSION

18 Encargado de generar la corriente de aire que permita la cesión de calor por cualquiera de los métodos existentes. TIPOS De accionamiento directo. El ventilador dispone de una polea, en la que se ubica una correa que le transmite el movimiento desde el cigüeñal. VENTILADOR

19 De accionamiento eléctrico. Mas conocido como electroventilador, el ventilador es accionado por un motor eléctrico de corriente continua, que utiliza la energía procedente de la batería. Su accionamiento está gobernado por el termocontacto el cual lo acciona cuando se alcanza una temperatura determinada. En la actualidad, se tiende a montar dos electroventiladores de accionamiento diferenciado, conectándose primero uno de ellos, y, de seguir ascendiendo la temperatura, entra a continuación en funcionamiento el segundo. En los modelos de última generación, se dispone un electroventilador de velocidad variable, gobernado por la centralita de gestión del motor. Es el sistema más empleado ya que apenas absorbe potencia del motor. Tiene el defecto de que se confía su funcionamiento al termocontacto.

20 De accionamiento viscoso. El ventilador posee un accionamiento similar al directo, mediante correa, pero con la particularidad de intercalar un embrague viscoso, a base de siliconas. Su funcionamiento está basado en la sensibilidad de la silicona a la temperatura, la cual tiende a solidificarse y actuar como transmisor de movimiento, cuando ésta aumenta. Este sistema ofrece pérdidas de potencia generadas por el arrastre del ventilador. Es muy usado en turismos de clase alta y vehículos todo-terreno, por el alto grado de fiabilidad que ofrece.

21 De accionamiento electromagnético. Embrague de arrastre, de accionamiento electromagnético. Se disponen unas bobinas, que al ser atravesadas por la corriente, generan un campo magnético, que provoca el accionamiento del embrague. La alimentación es controlada por un termocontacto, cuando el termocontacto detecta que se ha alcanzado la temperatura de activación, se cierra el circuito eléctrico y se activa el ventilador, desactivándose cuando la temperatura desciende 12°C

22 Es un interruptor eléctrico, accionado en función de la temperatura del líquido refrigerante, con el que está en contacto, el cual gobierna el accionamiento del electroventilador. Se utiliza un material muy sensible a la temperatura, generalmente una lámina bimetálica, la cual, al dilatar por efecto de la misma, cierra el citado interruptor, juntando los contactos del mismo. FUTURO: la centralita de gestión del motor será la que gobierne el electroventilador modificando su velocidad, al aplicar diversos parámetros de entrada para su puesta en funcionamiento. TERMOCONTACTO

23 Los manguitos son los conductos exteriores, a través de los cuales el líquido se desplaza de un elemento a otro. Se construyen generalmente a base de caucho (elasticidad), interior constituida por un trenzado a base de nylon (robustez). Otros casos la mayor parte del manguito es rígida, construyéndose a base de PVC o aluminio, siendo flexible en los extremos, para los cuales se vuelve a recurrir al caucho. Los purgadores, se disponen para evacuar el posible aire existente en el circuito. Se ubican en los puntos de mayor altura del circuito. MANGUITOS Y PURGADORES

24 ELEMENTOS ADICIONALES AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Está formado por un radiador recorrido por el líquido refrigerante, el cual le cede parte de su calor. La dosificación del calor al habitáculo, se gobierna mediante una serie de trampillas situadas en los conductos, cuales son gobernadas a su vez por el conductor desde el habitáculo, bien manualmente, bien a través de un climatizador de gestión electrónica. RADIADOR DE CALEFACCION

25 Montaje de unas resistencias eléctricas, dispuestas en el interior del circuito de enfriamiento, las cuales, aceleran el calentamiento del líquido refrigerante para conseguir la temperatura óptima de funcionamiento mas rápidamente. Dichas resistencias reciben el nombre de termosumergidos y son alimentadas por la centralita de gestión del motor en función, sobre todo, de la temperatura del refrigerante, TERMOSUMERGIDO

26 Pareja de conductos en forma de serpentín. Su misión es transmitir calor al lubricante durante el periodo de calentamiento del motor y absorbiéndolo del mismo, cuando la temperatura es superior a la del refrigerante. INTERCAMBIADOR AGUA-ACEITE

27 LIQUIDOS REFRIGERANTES Y ANTICONGELANTES Se emplea 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. DESVENTAJAS DEL AGUA Debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcáreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 ºC se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podría reventar los conductos por los que circula. AGUA

28 Son unos productos químicos preparados para mezclar con el agua de refrigeración de los motores y conseguir los siguientes fines: Disminuir el punto de congelación del líquido refrigerante, el cual, en proporciones adecuadas, hace descender el punto de congelación entre 5 y 35 ºC; por tanto, la proporción de mezcla estará en función de las condiciones climatológicas de la zona o país donde circule el vehículo. Aumentar la temperatura de ebullición del agua, para evitar perdidas en los circuitos que trabajen por encima de los 100 ºC. Evitar la corrosión de las partes metálicas por donde circula el agua. El principal aditivo del anticongelante es el compuesto por glicerina o alcohol, el producto más utilizado es "etilenglicol". El punto de congelación se determina según el porcentaje de este elemento. El anticongelante puro se mezcla, a poder ser, con agua destilada en distintas proporciones, que determinaran un punto de congelación mas bajo. ANTICONGELANTES