SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Conocido también como sistema de enfriamiento es el encargado de eliminar el excesivo calor,que es generado por el motor.Su importancia es muy alta ya que si en algún momento llegara a fallar pone en peligro el funcionamiento del mismo.

Cuando el motor de combustión interna esta en funcionamiento,la temperatura de sus elementos tiende a elevarse por causa del calor de la combustión y las piezas en movimiento.Si permitiéramos esta situación,el motor puede prontamente sobrecalentarse y averiarse.El mecanismo de enfriamiento refrigera los componentes del motor previniendo un sobrecalentamiento y manteniendolo a la temperatura de funcionamiento,sabiendo que si el motor se sobrepasa o esta por debajo de dicha temperatura,puede presentar fallas llegando hasta dejar de realizar su trabajo.

¿COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EN EL MOTOR?

El líquido refrigerante o agua esta depositado en el radiador,sale por la parte inferior del mismo,dicho fluido es impulsado por una bomba centrifuga que lo hace circular por los conductos del bloque del motor,llegando a estar en contacto con las paredes de los cilindros y la cámara de combustión,disipando una parte del calor producido por la combustión que atraen los elementos del motor,dicha temperatura debe ser eliminada.

El refrigerante como ya vemos se traslada por todo el circuito de refrigeración,enfriando desde la salida del radiador y en el interior del motor,pero dicho fluido se calienta por la absorción de calor en la parte superior de culata hasta la entrada del radiador,donde el líquido ingresa para ser enfriado por los paneles que tiene el radiador,que intercambia dicho calor con el aire atmosférico.

El motor de combustión interna debe mantener una temperatura promedio entre 75 a 110 grados centígrados para un optimo funcionamiento. Pero que sucede en los arranques en frió,para que el motor alcance mas rápido su temperatura de trabajo y no ocasionar cambios en la salida de líquido refrigerante y temperatura del motor,el sistema de refrigeración coloca una válvula llamada termostato que es el elemento que regulara el paso del fluido refrigerante,dependiendo de las condiciones de temperatura que presente el funcionamiento del motor.

TIPOS DE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR

Dependiendo el método usado el motor puede tener diferentes tipos de enfriamiento aquí te mostramos los mas utilizados tanto en los motores diésel y gasolina.

• Refrigeración por Aire
• Refrigeración por Aceite
• Refrigeración por  Agua

Sistema de refrigeración por aire 

Este mecanismo de enfriamiento es que disipa directamente el calor gracias a el aire que lo rodea por el desplazamiento que realiza el vehículo (motocicleta,aviones).Este sistema es  mas utilizado en los motores de motocicletas,aeronaves de baja potencia y automóviles de mínima potencia,ya que adoptan este sistema por su bajo valor,menor ruido,y menor peso.

Este sistema de refrigeración a su vez puede clasificarse en:

• Directa
• Forzada

Refrigeración Directa: Este sistema es mas utilizado por motocicletas,ya que el motor va colocado directamente expuesto al aire,realizando el enfriamiento por aire que impacta en las aletas del motor durante la marcha.Teniendo una mayor eficacia en el enfriamiento a cuanta mayor velocidad se mueva el vehículo.

Refrigeración Forzada:Este mecanismo de enfriamiento o refrigeración forzada fue adoptado por dichos automóviles que tienen su motor cerrado en la carrocería, por lo tanto tienen un menor contacto con el aire al momento de desplazarse.Esta constituido por un potente ventilador que accionado por el mismo motor,lo cual genera una gran onda de viento que se distribuye a los cilindros obteniendo así una refrigeración muy eficaz,aun si el vehículo se mueva a revoluciones bajas.Este sistema  ya no es muy utilizado pero lo podemos encontrar en los automóviles clásicos Citroën 2CV y GSA,también en el Volswagen Escarabajo.

Sistema de refrigeración por aceite

En algunos modelos de motores se implemento este sistema de refrigeración,ya que su principio de funcionamiento se basa en utilizar el mismo aceite para que sea el refrigerante principal.En estos tipos de sistemas se proporciona una mayor cantidad de aceite,el cual circulara por un radiador de tamaño adecuado antes de lubricar y enfriar el motor.Un ejemplo de automóvil que se utilizo este mecanismo de refrigeración fue el Suzuki GSX 750.

Refrigeración por agua

Este sistema básicamente es un circuito por el cual circula un fluido refrigerante,podría ser agua o otro liquido diferente, al aceite como refrigerante principal.Dicho fluido transita en este sistema, estando en contacto con las paredes de los cilindros y cámaras de combustión,absorbiendo,disipando el calor que produce el motor.Ademas transporta dicha temperatura hasta el deposito de líquido refrigerante donde se enfriara,retornando al circuito para cumplir con la función de enfriar.Este mecanismo se radica al interior del bloque del motor y culata,para que circule el liquido refrigerante se construyen estas piezas  de forma huecas.

Ademas según la circulación del agua el sistema puede clasificarse en:

• Refrigeración con circulación por termosifón
• Refrigeración con circulación forzada (Bomba Centrífuga)

Refrigeración con circulación por termosifón: El funcionamiento de este sistema se fundamenta en la diferencia de densidad entre el agua caliente que se encuentra en la culata y bloque de cilindros y el refrigerante frió que esta en el radiador,con lo cual se fija una circulación de agua entre el radiador y el motor.

Su funcionamiento se realiza con el ingreso del agua caliente por la parte superior del radiador,dicho fluido se traslada por los paneles y tubos refrigerantes reduciendo su temperatura por el contacto de aire en desplazamiento.El agua fría aumenta su peso especifico con lo cual desciende hasta la parte inferior del radiador,donde entrara al bloque del motor,que al calentarse va ascendiendo hasta regresar al radiador,donde se reinicia el proceso.Este sistema ya es obsoleto por lo que no se lo utiliza en la actualidad.

Refrigeración con circulación forzada por bomba centrífuga: Este es el mecanismo de enfriamiento mas utilizado en los automóviles.Siendo el que ofrece una refrigeración mas eficiente para los requerimientos de los motores que actualmente alcanzan grandes revoluciones y necesitan una disipación mas rápida de calor.Lo cual se consigue con la forzada recirculación de líquido refrigerante en el interior del motor.

Su trabajo lo realiza por medio de una bomba que aspira e impulsa el agua refrigerada del radiador para que circule por los conductos,alrededor de los cilindros y culata.El refrigerante sale por la parte superior de la culata e ingresa nuevamente al radiador por su parte superior donde al pasar por los paneles es enfriada nuevamente.Como la circulación es forzada el agua se mantiene a una temperatura de 80 a 85 grados centígrados,con la diferencia de 7 a 10 grados centígrados,pero estas cantidades son reguladas por la válvula llamada termostato,que mantendrá la temperatura optima para un buen funcionamiento del motor,impidiendo que existan variaciones bruscas de temperatura en el interior del mismo,que podrían ocasionar contracciones y dilataciones en los materiales de los elementos que están en funcionamiento.

En este sistema se puede encontrar un circuito paralelo que se utiliza para calefacción interna del vehículo. Para ello colocan un intercambiador de calor a la salida de refrigerante caliente de la culata.

PARTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR AGUA DEL MOTOR

Los elementos principales del sistema de refrigeración de un motor son los siguientes:

• Radiador
• Bomba Centrifuga (bomba de agua)
• Termostato
• Ventilador
• Sensor de Temperatura
• Mangueras
• Deposito o Vaso
• Líquido Refrigerante o Agua

Radiador

Ubicado en la parte delantera del automóvil,su principal función es enfriar el liquido refrigerante.El fluido se enfriara por medio del aire que choca contra el área metálica del radiador,esta constituido por paneles y aletas refrigerantes,ademas posee dos tipos de depósitos,uno superior y otro inferior.Los dos están conectados por tubos rodeados de paletas o aletas de refrigeración. Estos tubos están construidos de aleaciones de latón,actualmente los hacen de aluminio lo cual ayuda a una mayor evacuación de calor hacia la atmósfera y mejora la conducción térmica.En la parte superior del radiador lleva una entrada grande que esta unida a una manguera de goma con la salida de agua caliente de la culata.Por su parte inferior tiene el orificio de salida de líquido refrigerante que esta conectada por otra goma a la bomba centrifuga.

Bomba Centrifuga (bomba de agua)

Este dispositivo hace circular el refrigerante.Su ubicación esta en el bloque de cilindros y es propulsada por la polea del cigüeñal por medio de una correa o banda.

Las bombas que se usan en los automóviles,funcionan centrifuga-mente, están conformada por una carcaza fabricada en aleaciones ligeras,va acoplada al bloque de cilindros para lo cual se coloca una junta para que exista una estanqueidad entre estos elementos,para mantener una circulación constante de fluido refrigerante y realizar que el sistema de refrigeración garantice un equilibrio térmico en el motor.

Termostato

Se lo conoce como válvula termostato trabaja automáticamente para regular el flujo del refrigerante o agua hacia el radiador obteniendo así una temperatura constante y optima para el funcionamiento del motor.Esta instalado en el sistema de enfriamiento entre el radiador y el motor.En el momento en que la temperatura del refrigerante es baja,el termostato se cierra provocando que el agua circule en el interior del motor.Pero cuando la temperatura del refrigerante se eleva,el termostato se abre permitiendo que el fluido ingrese al radiador para ser enfriado.

Ventilador

El elemento ventilador cumple la función de impulsar el aire a través del radiador para conseguir una eficiente refrigeración. Según la velocidad del ventilador elevara el flujo de aire que pasa al radiador aumentando la eficacia de enfriamiento.Viene montado justo en la parte posterior del radiador.

Su accionamiento puede ser:

• Motor Térmico
• Motor Eléctrico

Sensor de temperatura

Es el dispositivo que se encarga de monitoriar y medir la temperatura del liquido refrigerante. Según los datos que recopile este sensor puede enviar señales a la ECU(Unidad de Control Electrónico),esta en consecuencia actuara para así mantener una temperatura estable y optima.Es un elemento de vital importancia ya al no tenerlo no se podría determinar y regular la temperatura para que se mantenga en condiciones idóneas.

Mangueras

Se llaman mangueras o gomas,son elementos flexibles que conducen el liquido refrigerante por la parte externa del motor. Están fabricadas de caucho muy resistente ya que deben resistir altas temperaturas y presión.

Depósito o Vaso

Este componente es mas usado por los automóviles en la actualidad ya que así el radiador no lleva un tapa de llenado de agua,esta unido al deposito por medio de una manguera pequeña.La función del vaso o deposito es contener el líquido refrigerante ademas de recibir el gas que se produce por la evaporación. El agua que esta en el deposito pasa hacia el radiador con lo cual regresa al circuito y no hay perdida de fluido de refrigeración gracias a la condensación que se produce.

Líquido refrigerante o agua

La misión principal del fluido refrigerante es absorber el calor que genera el motor para asi evitar peligrosos sobrecalentamientos y daños en el mismo.Para ello debe cumplir ciertos requerimientos que pueden ser:Densidad alta para usar en conductos pequeños

• Punto de congelación bajo para cualquier condición climática que evite el congelamiento
• Punto de ebullición alto 
• Presión de condensación elevada
• No ser corrosivos
• No ser inflamables

VISEO DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN