SISTEMA
DE
ENFRIAMIENTO
Calor Disipado por el Motor
1.
2.
3.
4.
Energía Útil: 33%
Calor Disipado por el Radiador: 30%
Calor Disipado por el Sistema de Escape: 30%
Calor Disipado por partes del Motor: 7%
Sistema de Enfriamiento
• Consiste en hacer Circular
una mezcla de AguaAnticongelante.
• El camino comienza en el
Block, pasa por las Cabezas
y luego regresa al Radiador.
• Cuando la Diferencia de
enfriamiento es de 3 a 15 °C,
significa que existe un
sobrecalentamiento en las
cabezas del Motor.
• La Temperatura es
monitoreada siempre por el
Termostato.
Componentes de Un Sistema de
Enfriamiento
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Bomba de Agua
Enfriador de Aceite (sólo en
Motores grandes).
Block y Cabeza del Motor
Termostato y Caja del
Termostato.
Radiador
Tapa del Radiador o Tapón
del Radiador
Líneas de Enfriamiento
Anticongelante
Bomba de Agua
• Se encarga de hacer fluir el
refrigerante o agua al motor.
Se mueve por engranes o
bandas.
Enfriador de Aceite
• Se encarga de enfriar el aceite del motor. Pueden existir
enfriadores de tubos de fuego o de agua y el de Placas.
Pos-Enfriador
• Su función es que por medio del Refrigerante, enfría el aire que se
comprime para que entre al motor en el Turbocargador.
• Un aire comprimido por el Turbo, puede entrar cerca de los 300 °C,
pero con el Pos-Enfriador, sale cerca de los 90 °C.
Culata o Block
• El Refrigerante enfría todas las camisas para absorber parte del
calor correspondiente a la combustión.
• El Block contiene conductos de enfriamiento y lubricación.
• Del Block, pasa a la caja del
Termostato
Termostato y Caja del Termostato
• El Termostato regula o dirige
el flujo de Enfriamiento hacia
el Radiador o hacia el Motor
para que se lleve a cabo la
transferencia de Calor.
• Los refrigeradores Eléctricos
y Neumáticos son los más
comunes que se manejan
para la Maquinaria Pesada.
• El termostato esta hecho de
un dispositivo de Mercurio
que se expande o contrae con
la Temperatura.
Operación del Termostato
 La mayoría de los
Termostatos indica la
temperatura
de
Operación a la cual debe
de
Operarse
y
Respetarse.
 La temperatura límite de
operación es de 190 °F
(88 °C).
Radiador
Se encarga de Disipar el calor del Sistema de Enfriamiento.
De 90 a 100 °C
De 82 a 83 °C
Tapa del Radiador

1.
2.
3.
La tapa del Radiador realiza
3 funciones en el Sistema
de Enfriamiento:
Tapar el radiador para
evitar
derrames
del
Refrigerante.
Controlar la presión del
Radiador.
Permite la igualación de
presiones
entre
la
Atmosférica y la Interna del
Radiador.
Ventiladores
1.
2.
Pueden existir de 2 tipos de
Ventiladores:
De Succión (absorben aire).
De Expulsión (expulsan el
aire caliente).
La expresión para calcular la
Eficiencia total del ventilador
viene dada como:
η total
W
total

 W
eje


P -P
2
Q 1

 W
eje






Donde: Wtotal = Potencia total
transmitida al aire (kW). Recordando
que Wtotal = Q (P1 – P2).
Weje = Potencia del eje o flecha (kW).
P1 y P2 = Presión inicial y Final del
Aire (en kPascales).
Q = gasto volumétrico del aire (en
m3/s)
Sistema de camiones de Carretera
El tipo de Sistema de enfriamiento para camiones de Transporte
por Carretera es la línea 1 la cual se agrega para cuando existan
cambios en la RPM de la flecha, aumente un flujo de aire
refrigerante.
Sino existiese esta línea extra, cuando entrara aire del exterior, se
originaría corrosión por Cavitación en la camisa del Cilindro.
Sistema de Enfriamiento Marino
1.
2.
3.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE
QUILLA: Las partes principales
de un Sistema de Quilla son:
Tanque de Expansión.
Bomba de Refrigeración
Serpentines de intercambio
El Sistema de Enfriamiento de
Quilla, esta sumergido en agua
marina. En los motores marinos,
el Turbocargador es enfriado
por el Refrigerante del mismo
motor.
Sistema de Enfriamiento Marino
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE INTERCAMBIO DE CALOR: La
diferencia es que trae una bomba extra para extraer agua fría
marina y recircularla.
El agua dulce y el agua marina nunca entran en contacto, esta
última es expulsada de la proa del barco.
Ánodo de Zinc
1.
Se utilizan ánodos de Zinc como
barras de Sacrificio en los Sistemas
de Enfriamiento de tipo Quilla y de
Intercambiador de Calor.
Formas de los Ánodos
• Ánodos en Plancha: espesor 10,
15 y 25
• Ánodo Elíptico Estriado
• Berlingote: Medida pequeña y
grande
• Bolas: diametro 50 y 40 mm.
• Semi Bola
• Hexagonos: Medida pequeña y
grande
• Ánodo Tipo Radice con Tuerca
• Ánodo tipo Collarín
• Ánodo tipo Barril
• Ánodo tipo Placa con Orificios y
goma
• Ánodo tipo Intraborda
Otros Ánodos de Sacrificio
Ventajas y limitaciones de la protección con ánodos galvánicos
Ánodos de sacrificio recomendables en función de la resistividad del medio
La vida del ánodo puede calcularse de la
siguiente manera
REFRIGERANTES
AGUA:
Es el mejor refrigerante que existe, pero su desventaja es que causa corrosión, por
lo que se le agregan otros productos para mejorar sus propiedades.
Si el sistema de refrigeración se alimentara de agua pura, sólo soportaría
temperaturas no mayores a 94.8 °C y no menores a 4° C.
REFRIGERANTES
ANTICONGELANTE O ETILENO GLICOL:
Al agregarse al agua, disminuye el punto de congelación del agua.
Al agregarse al agua, aumenta el punto de ebullición del agua.
Se recomienda una mezcla del 30% al 60% de Anticongelante en Agua.
Lo ideal es tener una mezcla 50%-50% de Anticongelante -Agua
Existen refrigerantes de uso directo.
Usos: debe ser Anticongelante - Refrigerante - Anticorrosión.
Protección práctica: -11ºC.
Debe cumplir con normas: UNE - INTA - SAE - ASTM
Propiedades del Refrigerante:
Propiedades del Refrigerante:
Propiedades del Refrigerante:
Acondicionador de Refrigerante Líquido:
Recubren todas las partes de la
tubería de refrigeración para
proteger el medio de las burbujas
que causan corrosión por
Cavitación.
Se pueden detectar fugas en el
sistema de Refrigeración cuando
se añade Acondicionador (Del 3%
al 6%) y se observa en las
camisas del Cilindro una capa
fina blanca que cubre la pared de
la Camisa.
Se recomienda agregar del 30%
al 60% de Anticongelante con un
3% al 6% de Acondicionador para
mejorar el rendimiento del
sistema de Refrigeración.
Acondicionador de Refrigerante Líquido:
El acondicionador de refrigerante líquido
se recomienda para motores diesel de
camisa húmeda no equipados con el filtro
de refrigerante opcional. Pueden
utilizarse también otros acondicionadores
si contienen inhibidores sin cromatos.
Añadir 30 ml de acondicionador de
refrigerante líquido por cada litro de
refrigerante añadido (4 fl.oz./gal). Al dar
servicio al sistema de enfriamiento cada
750 horas, sólo se requiere 1/2 de la carga
original.
NO usar el acondicionador liquido si el
motor está equipado con un filtro
acondicionador de refrigerante, puesto
que éste ya contiene los inhibidores
necesarios. Si se utilizan ambos, se
producirá un depósito gelatinoso que
podría inhibir la transferencia de calor y
obstruir el flujo de refrigerante. El
acondicionador de refrigerante liquido no
proteje contra la congelación.
Factores que afectan el funcionamiento del
sistema:
Altitud de operación, presión del sistema y concentración de anticongelante
Consecuencias de una refrigeración deficiente o de
sobrecalentamientos:
La temperatura en el interior de la cámara
de combustión puede llegar a 900/1000
°C, las cabezas de las válvulas de escape
pueden llegar a ponerse al rojo y si se
suspende el flujo de enfriamiento, en muy
poco tiempo se puede llegar a fundir los
metales más cercanos a la cámara de
combustión.
Un sobrecalentamiento puede generar
una aceleración en la velocidad de
oxidación
del
aceite
lubricante,
provocando de esta manera una
deficiente lubricación, formación de
depósitos
carbonosos
y
desgaste
metálico con todas las consecuencias
que esto significa.
Consecuencias de una refrigeración deficiente o de
sobrecalentamientos:
Pero también se puede generar otro tipo
de fallas como picaduras por corrosión,
cavitación, erosión, agrietamiento de
culatas, agarre de aros en los pistones o
taponamiento
de
radiadores.
Por lo tanto, resulta imprescindible que el
sistema de refrigeración de nuestro
equipo siempre funcione perfectamente.
De no ser así, la vida útil del motor
disminuirá drásticamente.
En los cilindros, se observa que
cualquier incremento de temperatura por
encima del valor de diseño, provocará
una disminución de la viscosidad de la
película de lubricante sobre las paredes
del cilindro, provocando el roce de
metales con el consiguiente desgaste de
las piezas. Este daño es de tipo
irreversible, ya que si de manera
inmediata se mejora el enfriamiento, el
desgaste producido no se podrá
solucionar.
Fallas del Sistema de Refrigeración:
FALLA EN EL FLUJO REFRIGERANTE, PRODUCIDA POR:
- MALA CALIDAD EN EL LIQUIDO REFRIGERANTE
- UNA DEFICIENTE CONCENTRACION DEL ADITIVO REFRIGERANTE
- UNA DEFICIENTE CALIDAD DEL AGUA (ALTA CONCENTRACION DE DUREZA).
FALLAS MECANICAS DEL SISTEMA.
LAS FALLAS DE TIPO MECANICAS PUEDEN SER PREVENIDAS POR UNA VISITA AL ESPECIALISTA
MECANICO QUIEN DEBE REVISAR QUE TODOS LOS ELEMENTOS MECANICOS TRABAJEN EN FORMA
OPTIMA. SERIA CONVENIENTE ADOPTAR LA COSTUMBRE DE REVISAR POR COMPLETO EL SISTEMA
MECANICO UNA VEZ POR AÑO.
FALLAS EN EL TERMOSTATO, QUE REGULA UN MAYOR O MENOR FLUJO DE AGUA POR EL SISTEMA.
FALLA EN LA VALVULA DE PRESION (TAPA DEL RADIADOR), NORMALMENTE EL SISTEMA DE REFRIGERACION
TRABAJA PRESURIZADO APROXIMADAMENTE 1,2 kg/cm2.
FALLA EN LA VALVULA DE ALIVIO (TAPA DEL RADIADOR), ESTA FALLA DISMINUYE LA PRESION DEL SISTEMA Y
ELIMINA EL FLUIDO REFRIGERANTE
RECUERDE QUE LAS FALLAS DEL LIQUIDO REFRIGERANTE, EN LA MAYORIA DE LOS CASOS, SON
RESPONSIBILIDAD NUESTRA, YA QUE DEPENDE DEL TIPO DE AGUA QUE UTILICEMOS Y DE LA CALIDAD
DEL LIQUIDO QUE ELIJAMOS.
GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN
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