Optimización de la Temperatura en Sistemas de Refrigeración de Motores

Límites de Temperatura en Componentes del Motor

Los límites de temperatura recomendados para diferentes componentes del motor son:

• Paredes: 150 a 200 °C
• Pistón: 300 a 350 °C
• Válvula de Escape: 700 a 750 °C
• Cámara de Combustión (Culata): 250 a 300 °C

Es crucial evacuar el calor generado durante la combustión, pero sin excederse, ya que un enfriamiento excesivo reduciría el rendimiento del motor.

Clasificación de Sistemas de Refrigeración

Refrigeración Directa

• Por Aire:
  • Libre
  • Forzada
• Circuito Abierto

Refrigeración Indirecta

• Por Líquido:
  • Circuito Cerrado
  • Por Convección
  • Circulación Forzada

Refrigeración Mixta

• Forzada con pérdidas al exterior
• Circuito Presurizado

Ventajas y Desventajas de la Refrigeración por Aire

Ventajas

• Fabricación más sencilla
• Menor peso
• Menos averías

Inconvenientes

• Temperaturas más altas
• Mayor juego en frío
• Limitado a cilindros menores de 150 mm
• Acumulación de suciedad en aletas

Sistemas de Refrigeración Mixta

La refrigeración mixta combina un ventilador para ayudar a la refrigeración por líquido.

En sistemas de refrigeración mixta de circuito presurizado, el vapor del líquido no se pierde. Al estar presurizado, el punto de ebullición aumenta hasta 115-130 °C.

Componentes del Sistema de Refrigeración

Termostato

El termostato impide la salida de refrigerante del motor hacia el radiador por debajo de los 70 °C. Cuando alcanza aproximadamente 85 °C, permite el paso del refrigerante.

Vaso de Expansión

El vaso de expansión es un depósito de reserva para el refrigerante.

Presión del Refrigerante

La presión en el refrigerante incrementa la temperatura de ebullición en aproximadamente 2,5 °C por cada 10 kPa, permitiendo que el líquido supere los 100 °C sin hervir.

Tipos de Anticongelante

Existen dos tipos principales de anticongelante: orgánicos e inorgánicos.

Composición del Refrigerante

El refrigerante se compone de agua destilada, glicol y aditivos.

Intercambiador de Calor Aceite-Líquido

El intercambiador de calor aceite-líquido mantiene el aceite a una temperatura adecuada. Es un radiador con conductos por donde circula el líquido refrigerante y canalizaciones para la entrada y salida del aceite al filtro.

Bomba de Agua Desconectable

La bomba de agua desconectable es accionada por un disco de fricción a través de una polea movida por un motor eléctrico gestionado por una centralita. Se conecta solo cuando el motor alcanza una cierta temperatura, disminuyendo el tiempo de calentamiento, proporcionando mayor potencia en frío y ahorrando combustible al reducir las emisiones (sistema regulado electrónicamente).

Averías en el Sistema de Refrigeración

Sobrecalentamiento

• Falta de líquido refrigerante
• Fallo del ventilador
• Termocontacto no conecta
• Tapón del radiador defectuoso
• Nivel insuficiente de aceite de engrase

Pérdidas de Refrigerante

• Fugas externas
• Fugas internas
• Fugas internas provocadas por picaduras en la camisa del cilindro
• Fugas en elementos auxiliares

Baja Temperatura

• Termostato abierto
• Termocontacto conectado constantemente
• Temperatura ambiente baja