Sistema de refrigeracion por agua y aire

Refrigeración por agua y aire

El motor produce un tremendo calor – incluso más del que necesita para funcionar normalmente. Parte de este calor es utilizado por el calentador, el resto es dispersado por el sistema de refrigeración.

El motor de combustión interna de un automóvil no es una máquina muy eficaz, de toda la energía disponible a partir del combustible, menos del 25 % de ella es transformada en fuerza utilizable en el movimiento del vehículo. Casi todo el calor producido es útil, para calentar el motor y mantenerlo a la temperatura de funcionamiento correcta. Pero el resto tiene que ser disipado tan rápidamente como sea posible antes de que dañe el motor o cualquier otro componente importante.

Una gran cantidad de calor desaprovechado, cerca de la mitad, desaparece a través del escape. El resto tiene que ser disipado mediante un sistema de refrigeración. Muchos automóviles usan agua para refrigerar el motor, sólo unos pocos emplean aire.

Motores refrigerados por agua

Los sistemas de refrigeración por agua funcionan mediante un refrigerante (normalmente agua o una mezcla de agua y anticongelante) que circula alrededor de las partes más calientes del bloque del motor. El refrigerante es transportado mediante unos conductos en el metal del bloque: las camisas de agua. Una vez el refrigerante ha pasado a través del bloque, fluye en el radiador donde es enfriado mediante aire de forma que puede regresar otra vez al bloque del motor. El refrigerante es transportado mediante una bomba colocada en el interior del bloque y que es accionada por una correa desde el motor.

El radiador es una especie de intercambiador de calor que tiene que deshacerse del calor mediante una corriente de aire. Consiste en dos cámaras conectadas por una serie de tubos de pequeño calibre. Los tubos poseen a su alrededor pequeñas aletas de metal. Normalmente los tubos son verticales y van de un extremo al otro del radiador, pero en algunos automóviles nuevos la disposición es horizontal.

Dos grandes manguitos, el manguito superior y el manguito inferior, conectan el radiador con las camisas de agua. El agua fluye fuera del bloque a través del manguito superior a la cámara alta del radiador, la cámara superior. Entonces fluye hacia abajo a través de los tubos a la cámara inferior y vuelve a entrar en el bloque a través del manguito inferior.

El tapón de llenado puede ser sacado para elevar el nivel de líquido en el radiador; el nivel desciende cuando el motor se calienta demasiado y el refrigerante escapa a través del tapón de llenado y el tapón de rebose.

Algunos automóviles nuevos no tienen tapón de llenado en el radiador  y el sistema se denomina sellado. Aparte de no poseer tapón del radiador, los sistemas sellados tienen los mismos componentes que los otros sistemas con la excepción de un depósito de expansión, un recipiente de plástico o vidrio unido a la cámara superior del radiador sellado mediante un manguito de goma. A medida que la temperatura del refrigerante se eleva, se expande y fluye en el depósito de expansión, cuando se enfría es absorbido de nuevo por el radiador. Bajo circunstancias normales, por tanto, no se necesita completar el refrigerante ya que no puede escapar, a menos que haya una fuga.

Ventiladores

Por sí mismo, el radiador no puede mantener siempre el refrigerante lo suficientemente frío incluso con el automóvil en movimiento, en especial en un día caluroso o cuando se conduce espacio en un atasco. En estos casos se utiliza un ventilador para forzar la llegada de aire frío al radiador.

Existen tres tipos de ventilador: el directo, el de embrague y el eléctrico. Los dos primeros se encuentran normalmente en vehículos antiguos y el ventilador eléctrico en los modelos más modernos.

El ventilador directo está accionado por el motor mediante una correa montada en la misma polea que la bomba de agua. El ventilador funciona continuamente siempre que funcione el motor, por lo que a veces lo hace sin que sea necesario. Esto aumenta el consumo y enfría el motor, particularmente cuando el tiempo es frío o cuando se acaba de arrancar el automóvil. Para solucionar este problema muchos automóviles poseen un ventilador de embrague. Se trata de un embrague hidráulico operado por un termostato de forma que el ventilador sólo funciona cuando la temperatura del refrigerante se acerca a un punto.

El ventilador eléctrico, como en el caso del anterior, no funciona durante todo el tiempo. Los ventiladores de este tipo están controlados por un interruptor de termostato de forma que se accionan sólo cuando la temperatura del radiador alcanza un nivel determinado.

El termostato

Para estar seguro de que el motor se calienta rápidamente, se coloca un termostato en el sistema de refrigeración por agua. Éste se encuentra normalmente en el bloque del motor justo antes de la salida al manguito superior.

El termostato es una válvula sensible a la temperatura, por ejemplo, mientras el refrigerante esté por debajo de la temperatura normal de funcionamiento después de arrancar, la válvula permanece cerrada. Entonces el agua sólo puede circular dentro del bloque del motor por las camisas de agua. Cuando se alcanza la temperatura normal de funcionamiento, la válvula se abre permitiendo que el agua fluya en el radiador para ser enfriada.

Anticongelante

El agua se expande cuando se enfría y si se le permite hacerlo en un espacio cerrado como el radiador o el bloque del motor, puede reventarlos ocasionando graves daños. Para impedirlo se añade anticongelante al agua del refrigerante en los países donde la temperatura cae cerca o por debajo del punto de congelación durante el invierno.

Motores refrigerados por aire

En un sistema refrigerado por aire las partes más caliente del motor están fabricadas con grandes aletas de refrigeración. Estas aletas no sólo dirigen el flujo de aire sobre las partes calientes, sino que también incrementan la superficie de éstas y por lo tanto permiten que el aire las refrigere rápidamente. Un gran ventilador accionado por el motor también sopla sobre las aletas para mejorar la refrigeración. Las aletas están a menudo rodeadas por conductos que dirigen el aire sobre el motor. En algunos sistemas el flujo de aire a través de los conductos puede estar controlado por unas aletas que se hallan unidas al termostato, al objeto de que la temperatura sea constante.

Algunos motores cuya refrigeración se efectúa por aire también poseen un pequeño radiador a través del cual circula el aceite del motor, de forma que también pueda ser refrigerado por el ventilador.

Sistemas de calefacción

El calefactor que calienta el interior de un automóvil por lo general se halla unido al sistema de refrigeración.

En un motor refrigerado por agua, el refrigerante caliente circula a través de manguitos. Un mini radiador en un conducto orientado hacia el habitáculo libera el aire caliente. Para eliminar el vaho o calentarlo existe un ventilador eléctrico montado justo detrás del radiador.

Los motores refrigerados por aire utilizan un sistema diferente. Debido a que resulta difícil usar el aire caliente procedente de la refrigeración, hay que utilizar un dispositivo denominado intercambiador de calor, normalmente localizado alrededor del tubo de escape. Éste transfiere el calor de escape a un conducto y un ventilador controla el flujo hacia el habitáculo.


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