Funcionamiento y Tipos de Refrigeración del Motor

Temperaturas de Funcionamiento del Motor

Para comprender el sistema de refrigeración, es fundamental conocer las temperaturas de funcionamiento de los distintos componentes:

• Válvula de escape: 750 °C
• Válvula de admisión: 350 °C
• Cabeza del pistón: 350 °C
• Culata: 300 °C
• Segmentos: 250 °C
• Cilindro: 200 °C

Factores en la Transmisión del Calor

La eficiencia en la disipación térmica depende de varios factores críticos:

• Coeficiente de conductividad del metal: Las aleaciones de aluminio son mejores conductoras del calor que otros materiales.
• Superficie y espesor de la pared metálica: El flujo de calor es más eficiente a medida que aumenta la superficie de contacto y disminuye el espesor de la pared.
• Diferencia de temperatura: El gradiente térmico entre la superficie metálica y el agente refrigerante determina la velocidad de transferencia.

Función del Sistema de Refrigeración

La función principal es mantener el motor dentro de unos límites de temperatura que no perjudiquen a sus componentes y, simultáneamente, lograr un buen aprovechamiento del calor obtenido en la combustión.

Refrigeración por Aire

En este tipo de refrigeración, el motor cede calor directamente al aire que se pone en contacto con él. Para facilitar el acceso del aire, el bloque de estos motores está constituido por cilindros independientes. A su alrededor se funden unas aletas, cuyo objetivo es aumentar la superficie tanto del cilindro como de la culata, lo que permite que haya más cantidad de aire en contacto con las zonas calientes.

Ventajas de la Refrigeración por Aire

• Sencillez: Conlleva un menor número de averías, menor peso y menos coste de fabricación y mantenimiento.
• Rápido alcance de temperatura: La temperatura de régimen se alcanza más rápido, por lo que se reducen los desgastes en frío.
• Rendimiento térmico: Se mantienen temperaturas más altas, lo que resulta en un mayor rendimiento térmico.

Inconvenientes de la Refrigeración por Aire

• Dilatación y llenado: Las mayores temperaturas obligan a aumentar el juego de montaje entre las piezas, los riesgos de autoencendido crecen y empeora el llenado de los cilindros.
• Ruido: El motor es más ruidoso al no existir las cámaras de agua que amortiguan el sonido.
• Uso limitado: Su uso es poco frecuente en la actualidad, debido a que la refrigeración por agua ofrece mayores ventajas operativas.

Refrigeración por Agua

Este sistema utiliza un líquido a base de agua como medio para extraer el calor del motor y transportarlo hasta el radiador, donde es cedido al aire. El líquido refrigerante se desplaza por un circuito cerrado entre el motor y el radiador.

Este líquido es impulsado por una bomba centrífuga que lo hace circular por las cámaras practicadas en el bloque alrededor de los cilindros y por la culata, rodeando las cámaras de combustión. Parte del calor es transmitido al líquido, que pasa al radiador y lo recorre cediendo calor al aire que lo atraviesa.

La corriente de aire es suministrada por el ventilador y por el viento de la propia marcha. Una vez refrigerado, el líquido vuelve al motor para repetir el recorrido cíclicamente.