El sistema de enfriamiento tecnológico

VISTAS 827


Por Enzo Nuvolari



El sistema de enfriamiento, o de refrigeración del motor, es un conjunto de conductos y dispositivos adecuados para sustraer calor del motor, cediéndolo al medio ambiente exterior. Esto ocurre, para poder mantener la temperatura del propulsor entre valores, que permitan optimizar el rendimiento general, y las emisiones contaminantes queden muy disminuidas a tal punto de no constituir un peligro, para la integridad personal.

Las partes componentes del circuito de enfriamiento son como sigue:

• La bomba de agua, movida generalmente por el motor, a través de una correa trapezoidal o de una correa dentada de la distribución.
• El radiador.
• El ventilador.
• El termostato.

La denominada bomba de agua, activa concretamente la circulación del líquido de enfriamiento (una mezcla de agua y anticongelante básicamente, que debe sustituirse de acuerdo a las indicaciones de la terminal automotríz) por el block cilindro, por la culata o tapa de cilindros, y por el radiador. Cabe señalar que el termostato, evita la circulación del líquido al radiador, hasta que el mismo no haya alcanzado la temperatura correcta o suficiente. Para disminuir el consumo de energía, y acelerar el régimen de temperatura de trabajo del motor, el ventilador del radiador, es generalmente accionado por un motor eléctrico. Este último está conectado a un termocontacto, o a la unidad de control electrónico del motor.



En el caso de los ventiladores, accionados por el motor por medio de una correa trapezoidal, suelen utilizar una junta viscosa para poder regular la velocidad de funcionamiento del ventilador en función de la necesidad de enfriamiento del radiador. Una derivación del circuito de enfriamiento, hace circular líquido por el circuito de climatización para poder lograr el calentamiento del habitáculo del vehículo. La puesta a punto del circuito de enfriamiento, es en la actualidad más compleja que hace un tiempo, debido a que para reducir el consumo de combustible y las emisiones tóxicas, es importante que el motor alcance lo más rápido posible, la temperatura de trabajo y la mantenga constante.

Básicamente el sistema funciona de la siguiente manera; y se compone de varios elementos: el líquido de enfriamiento toma el calor del motor y la transporta hacia el radiador, para que el fluído o el líquido la transfiera al medio ambiente. La bomba de agua, activa o acelera la circulación del líquido, para favorecer al intercambio entre el motor, el líquido y el radiador, la válvula termostática o el termómetro regula el caudal de líquido. Con el motor en frío, el líquido efectúa un recorrido corto sin pasar por el radiador. Con el motor en caliente, el circuito es prolongado con pasaje de fluido por el radiador. El termostato desconecta el ventilador, cuando la temperatura del líquido es baja, y el depósito de expansión mantiene el nivel de líquido en el circuito.



La denominada bomba de agua o de líquido, es en realidad la que produce el transporte del líquido de enfriamiento, y su ubicación es por lo general en la parte delantera del block cilindro. Es una bomba del tipo centrifuga a paletas, y es instalada entre el block, y el radiador del circuito. Normalmente está compuesta por un cárter o carcasa, en cuyo interior se aloja un eje en cuyo extremo, va montado a presión el rotor o turbina. El accionamiento de la bomba, se realiza a través de una polea, que es movida por una polea del ciguenal de motor, a través de una correa trapezoidal generalmente. Esta bomba centrífuga, toma el líquido del depósito inferior del radiador y por medio de la turbina, la centrífuga hacia el block cilindros. El eje de la bomba, se apoya en varios cojinetes que son suficientemente estancos, para evitar fugas.

El radiador tiene la función de evacuar el calor generado por el motor. Al mismo llega el agua caliente desde el propulsor, a altas temperaturas, para ser enfriada y ser devuelta al mismo. El proceso de enfriamiento del agua se efectúa en el radiador, haciendo pasar una corriente de aire a través del él. Este flujo de aire, deber ser realmente importante, de manera que el líquido no entre en ebullición. Los radiadores están compuestos por dos depósitos, el superior por el que entra el líquido desde el motor, y el inferior por donde sale el líquido, a menos temperatura hacia el motor (flujo vertical). Los dos depósitos, están unidos por una cantidad de tubos, rodeados por aletas, que son los que ceden el calor a la atmósfera, por medio del flujo de aire que atraviesa el radiador. También existen radiadores con los depósitos en los costados, en ese caso el flujo de líquido que atraviesa los tubos es desde lo horizontal (flujo horizontal).

Por lo general, en la actualidad, los materiales que se usan para la fabricación de los radiadores, son el plástico para los depósitos, y el aluminio para las aletas y las pequeñas láminas de unión, en tanto que los conductos son metálicos. En cuanto al ventilador, está por lo general montado sobre el eje de la bomba, y es accionado por la misma correa trapezoidal. Su función es sin duda generar una importante corriente de aire, para que se concrete la cesión de calor a la misma. Existen ventiladores llamados de accionamiento directo, muy poco usado actualmente, debido a que los mismos giran siempre y absorben potencia del motor.



Los de accionamiento eléctrico, denominados también electroventiladores, son movidos con motores eléctricos de corriente, comandados por un termocontacto cuando se alcanza una determinada temperatura. Actualmente se suele montar dos electroventiladores de funcionamiento diferenciado, es decir en dos etapa (primero uno, y cuando se llega a cierta temperatura mayor, el segundo ventilador). Los ventiladores de accionamiento viscoso, tienen un accionamiento parecido al directo –por medio de una correa- pero al que se le intercala un "embrague viscoso", basado en las siliconas.

Estos realizan la conexión, cuando el motor llega a la temperatura de trabajo. Todo esto se basa en la sensibilidad de las siliconas, en función de la temperatura, y tiende a hacerse sólida y funcionar como un sensor de movimiento, cuando la misma se eleva. Es decir que, la velocidad del ventilador depende de la temperatura, y cuando mayor sea ésta, mayor será la solidificación de la silicona y el grado de arrastre. El termostato tiene la función, de acelerar el proceso de calentamiento del motor, evitando que el líquido refrigerante circule hacia el radiador, no permitiendo su enfriamiento. Cuando el mismo alcanza la temperatura de trabajo, el termostato se abre dejando pasar al líquido hacía el radiador.

El termocontacto, es un interruptor eléctrico, que funciona de acuerdo a la temperatura del líquido de enfriamiento, con el cual se encuentra en contacto, comanda la acción del electroventilador. En un futuro cercano, será reemplazada por la gestión de la Unidad de Control Electrónica. El depósito de expansión, puede ser utilizado en un "circuito cerrado", ya que cuando se calienta el líquido, se experimenta un aumento de volumen, que es absorbido por el mismo circuito.

Básicamente, la función del depósito es absorber los aumentos de volúmenes del líquido, alojando o reteniendo, el exceso de líquido con altas temperaturas y devolviendo al circuito, cuando baja la temperatura, mediante un conducto conectado con la parte de arriba del radiador. Respecto al circuito de enfriamiento de un moderno motor V8, la denominada bomba de agua, o de líquido refrigerante, envía a dicho líquido hacia los bancos de cilindros (4 y 4). En el caso de las tapas de cilindros – que generalmente son de aleación liviana- que a veces poseen cinco válvulas por cilindro, tres de admisión y dos de escape. Los motores, tienen en cada uno de los cilindros, camisas de agua optimizadas, para alcanzar una mayor disipación del calor, en las áreas de la cámara de combustión y de los conductos de escape.



Las juntas de tapa de cilindros también son consideradas y diseñadas de modo tal, de dar paso al caudal de líquido de enfriamiento correspondiente. Cabe destacar que, el radiador de aceite del motor, se encuentra integrado a su vez, al circuito de líquido. En los motores V8 turbosobrealimentados, para evitar todo posible recalentamiento, se utiliza una bomba de agua eléctrica. Después que el motor se detiene, se pueden producir picos de sobrecalentamieto locales, con formación de burbujas de vapor, debido a las altas temperaturas del líquido de enfriamiento, en la zona de los turbosobrealimentadores. Para evitar este inconveniente, se realiza en "ciclo de continuidad" por un tiempo de la bomba denominada "de continuación", del líquido de enfriamiento. La activación de esta bomba, la efectúa la Unidad de Control Electrónico del motor, a través del relé para el ciclo de continuación del líquido refrigerante. La activación de dicha bomba, depende de los sensores siguientes; - Sensor de temperatura del líquido de enfriamiento. - Sensor de temperatura del aceite del motor. - Sensor de temperatura del motor (exterior).

Es importante aclarar que, durante el tiempo que la "bomba de continuación" es activada, el sentido del flujo se invierte hacia los turbos. Si el motor, cuando se detiene, tiene una temperatura de 60 grados C el "ciclo de continuación" de la bomba se mantiene unos 15 minutos. Después de pasado ese tiempo, el relé principal desactiva definitivamente a la misma. El radiador de aceite del motor, realiza el enfriamiento del lubricante. El intercambiador de calor para líquido refrigerante/aceite, posee un caudal continuo.

El aceite del motor, alcanza la temperatura de trabajo en la etapa de arranque en frío, por medio del precalentamiento a través del intercambiador de calor. Una vez alcanzada, una determinada temperatura específica, se pone en conexión el segundo circuito, al radiador aire/aceite, regulado por el termostato. Normalmente, éste último se encuentra posicionado delante del radiador principal de líquido, y va montado junto con el radiador adicional para el aceite de transmisión. Los dos radiadores, de aceite motor y aceite transmisión, comparten una carcasa compartida, tienen entradas independientes y trabajan diferente.

Suscribite a nuestro Newsletter Toda la información que necesitás sobre posventa y mercado automotriz, en tu casilla.
Suscribirme
Seguinos hoy!