Respetables lectores, en esta edición abordaremos el tema de los Sistemas de Enfriamiento Automotriz, su función y tipos.
En los motores de combustión, gran cantidad de la energía generada se pierde en forma de calor, parte de éste sale a través de los gases de escape, pero otra se transfiere a las paredes del cilindro, culata y los pistones, por lo que la temperatura de trabajo de estas piezas se incrementa enormemente, siendo necesario refrigerarlos para mantener este incremento dentro de límites seguros.
Además, las pérdidas por fricción calientan las piezas en movimiento, como cojinetes de biela y puntos de apoyo del cigüeñal.
Para liberar este calor se conjugan muchos elementos: gases de escape (como ya mencionamos), se irradia calor a través de los metales del motor hacia el exterior; en los motores de combustión a base de gasolina, por medio de las bujías se libera calor a través de su porcelana directamente de la cámara de combustión y el mismo lubricante cumple una función importantísima de enfriamiento, en su circulación a través del motor.
Sin embargo, los tipos de sistemas de enfriamiento específicamente diseñados para refrigerar el motor pueden circunscribirse en sistemas de enfriamiento por líquido y sistemas de enfriamiento por aire.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR LÍQUIDO (AGUA):
En éste el propósito es que un líquido absorba calor de puntos calientes y luego, al pasar por un radiador, libere cierta cantidad de ese exceso de temperatura. El líquido es movido por una bomba que se acciona desde el motor, de manera que siempre funcione; la bomba hace circular el líquido al sistema, una válvula de control de flujo (termostato), cuya apertura depende de la temperatura, restringe el flujo de refrigerante en mayor o menor medida de acuerdo a ésta, garantizando una temperatura en el agua que sale del motor y, con ello, su temperatura de trabajo.
El refrigerante caliente procedente del motor se hace circular por un intercambiador de calor dotado de múltiples tubos con aletas (radiador), por el que se hace circular un flujo de aire externo para enfriarlo.
Una hélice accionada eléctricamente o bien, desde el motor a través de un embrague térmico, induce el flujo de aire para el funcionamiento del radiador.
Finalmente, un sensor alimenta el indicador al conductor vía señal luminosa de alarma, aparato indicador de temperatura o ambos.
Como el sistema está lleno con agua, la cual se dilata-contrae al calentarse y enfriarse, está provisto de una válvula de seguridad de presión calibrada, que se abre y cierra por la propia presión (tapón del radiador). El trasiego del volumen sobrante se hace a un recipiente aparte que, a la vez, sirve de reserva. El sistema de líquido se llena por medio del tapón del radiador o el depósito.
El líquido generalmente recomendado es agua + un porcentaje de refrigerante/anticongelante (del cual comentaremos en artículos posteriores).
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE:
Una hélice radial movida desde el cigüeñal del motor, a través de una correa, está ubicada dentro de un cuerpo de forma adecuada para dirigir el flujo de aire hacia la camisa del cilindro que es la parte a refrigerar. La camisa del cilindro está dotada de aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor con el aire y así mejorar el enfriamiento.
Un termostato, regula la apertura de la compuerta de salida de acuerdo a la temperatura del aire procedente de la camisa para mantener el motor a temperatura óptima.
Este mecanismo es, en cierto modo, auto compensado, ya que a medida que crece la velocidad del motor y se producen más ciclos de combustión, automáticamente se genera más aire de enfriamiento debido al propio aumento de la velocidad de rotación de la hélice que está acoplada al cigüeñal.
En la mayor parte de las aplicaciones, la correa que mueve la hélice, también mueve otros agregados del motor como el alternador; el fallo de la correa puede encender una alarma luminosa al conductor en caso de fallo, debido a la falta de servicio de alguno de los otros agregados y, por lo tanto, en ocasiones el indicador de temperatura del motor no existe en el tablero.
Características de los sistemas:
- Los sistemas enfriados por aire son muy confiables ya que no presentan fugas del refrigerante, pero no son tan eficientes como los que utilizan una sustancia líquida proporcionando estos últimos un mejor control de temperatura en el motor.
- En sistemas que manejan el aire como elemento refrigerante, se requieren grandes cantidades de este elemento para enfriar el motor, por lo cual su uso está restringido a motores pequeños (como en el caso de algunas motocicletas) o en condiciones muy específicas.
Saúl Ramírez Seijas
VISCOSA
saul@viscosa.com
