Sistema De Refrigeracion Automotriz

Tema: Sistema de Refrigeración

Introducción

La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de los motores de combustión interna modernos.

En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de 1000º c (cámara de combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550º c. En un motor más de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde en forma de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los diferentes componentes del motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar que el motor sufra desgastes prematuros o daños importantes y lograr con ello su máximo rendimiento.

Necesitad del sistema de refrigeración motor

Cuando se quema combustible en el motor, la energía producida se distribuye de la siguiente forma:

 30 % de energía utilizada en generar el movimiento del vehículo

 70 % se convierte en energía térmica:

• 33 % se pierde por el tubo de escape.

• 7 % se disipa al ambiente por convección natural.

• 30 % va al agua y al aceite para ser disipado en el sistema de refrigeración del motor.

Objetivo General

Conocer el funcionamiento de los componentes que componen en el Sistema de Refrigeración.

Objetivos Específicos

• Comprender el funcionamiento del sistema de refrigeración y de cada uno de sus elementos que lo componen.

• Analizar ventajas y desventajas de los diferentes tipos de sistemas refrigeración.

• Verificar fallas y averías dentro dl sistema d refrigeración.

• Conocer de líquidos refrigerantes y anticongelantes que ayuden al sistema de refrigeración.

Desarrollo:

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Importancia

Los motores de combustión interna están diseñados para operar eficientemente mientras se mantenga la temperatura interna del mismo entre 82 y 100ºC. (Existe un punto óptimo de temperatura para cada marca y tipología de motor, pero todas están dentro de ese rango). Si se trabaja con una temperatura por encima de ese rango:

• Existe el riesgo de reducir la viscosidad del aceite, disminuyendo la protección al desgaste

• Puede producirse un incremento de fricción entre piezas móviles

• Se puede incrementar el calentamiento de las piezas por efectos de rozamiento

• Puede generarse un efecto de “detonación – picado de biela” por encender el combustible en el cilindro antes de tiempo.

• La principal función de la refrigeración es mantener todos los componentes dentro del rango de temperaturas de diseño del motor evitando su destrucción por deformación y agarrotamiento.

Si se opera con una temperatura por debajo de este rango:

• Aumenta el consumo de combustible porque el sistema ajusta la mezcla para la temperatura del motor.

• Se puede acumular agua en el aceite como residuo de la combustión, causando corrosión, herrumbre, formación de lodos, taponamiento del filtro de aceite y por ende la circulación de aceite “sucio” por el motor.

• Se aumenta el consumo de aceite y desgaste de piezas debido a que están diseñadas para expandir hasta su tamaño y tolerancia normal cuando están en el rango correcto de temperatura.

• Se reduce la potencia del motor por la pérdida de compresión y la falta de temperatura para una combustión eficiente.

• Se puede producir herrumbre en el sistema de escape por la falta de evaporación de lagua residual de la combustión.

• Se pueden generar depósitos de nitración, carbón y barniz en las válvulas, bujías y pistones.

La refrigeración en motores de combustión interna es necesaria para eliminar el calor generado por la quema del combustible (superior a 2000ºC), y no transformado en energía mecánica, durante el funcionamiento de éstos. La principal función de la refrigeración es mantener todos los componentes dentro del rango de temperaturas de diseño del motor evitando su destrucción por deformación y agarrotamiento, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior.

La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º, el sistema de refrigeración tendrá que evacuar el calor producido durante la combustión hasta unos límites donde se obtenga el máximo rendimiento del motor, pero que no perjudiquen la resistencia mecánica de las piezas ni el poder lubricante de los aceites de engrase.

Los sistemas actualmente empleados para la refrigeración de los motores, tanto de gasolina como Diesel, son los siguientes:

• Refrigeración por aire

• Refrigeración por agua o mixtos

Refrigeración por aire

Este sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmósfera a través del aire que lo rodea. Para mejorar la conductibilidad térmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmósfera, estos motores se fabrican de aleación ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor. La longitud de estas aletas es proporcional a la temperatura alcanzada en las diferentes zonas del cilindro, siendo, por tanto, de mayor longitud las que están más próximas a la cámara de combustión.

La refrigeración por aire a su vez puede ser:

• Directa

• Forzada

Refrigeración directa

Se emplea este sistema en motocicletas, donde el motor va situado expuesto completamente al aire, efectuándose la refrigeración por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehículo, siendo por tanto mas eficaz la refrigeración cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento. En la figura inferior se puede ver un motor de motocicleta de la marca BMW, con dos cilindros horizontales refrigerados por aire.

Refrigeración forzada

El sistema de refrigeración forzada por aire es utilizado en vehículos donde el motor va encerrado en la carrocería y, por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento. Consiste en un potente ventilador movido por el propio motor, el cual crea una fuerte corriente de aire que canalizada convenientemente hacia los cilindros para obtener una eficaz refrigeración aun cuando el vehículo se desplace a marcha lenta. Este sistema de refrigeración fue utilizado por la marca Volkswagen en su mítico escarabajo, también lo utilizo Citroën en su no menos mítico 2CV y GSA.

Ventajas de este sistema:

• La sencillez del sistema. Se obtiene un menor peso

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