SISTEMA
DE
ENFRIAMIENTO
Calor Disipado por el Motor
1.
Energía Útil: 33%
2.
Calor Disipado por el Radiador: 30%
3.
Calor Disipado por el Sistema de Escape: 30%
4.
Calor Disipado por partes del Motor: 7%
Sistema de Enfriamiento
Consiste en hacer Circular una
mezcla de Agua-Anticongelante.
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.
Bomba de Agua
2.
Enfriador de Aceite (sólo en
Motores grandes).
3.
Block y Cabeza del Motor
4.
Termostato y Caja del
Termostato.
5.
Radiador
6.
Tapa del Radiador o Tapón
del Radiador
7.
Líneas de Enfriamiento
8.
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.
Pueden existir de 2 tipos de
Ventiladores:
1.
De Succión (absorben aire).
2.
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)
Ventiladores
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
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE
QUILLA: Las partes principales
de un Sistema de Quilla son:
1.
Tanque de Expansión.
2.
Bomba de Refrigeración
3.
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.
Ánodos 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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