Refrigeración del motor

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Durante el funcionamiento del motor, la temperatura alcanzada en el interior de los cilindros es muy elevada, superando los 2000 ºC en el momento de la combustión. Esta temperatura, al estar por encima del punto de fusión de los metales empleados en la construcción del motor, podría causar la destrucción de los mismos.

Aunque esta temperatura sea instantánea, pues baja durante la expansión y escape de los gases, aun así la temperatura media es muy elevada, y si no se dispusiera de un buen sistema de refrigeración, para evacuar gran parte del calor producido en la explosión, la dilatación de los materiales seria tan grande que produciría en ellos agarrotamientos y deformaciones.Por lo tanto el sistema de refrigeración tendrá que evacuar el calor producido durante la combustión hasta unos limites donde se obtenga el máximo rendimiento del motor, pero que no perjudiquen la resistencia mecánica de las piezas ni el poder lubricante de los aceites de engrase.

Sistemas de refrigeración Los sistemas actualmente empleados para la refrigeración de los motores, tanto de gasolina como Diesel, son los siguientes:

Refrigeración por aire Refrigeración por agua o mixtos

Refrigeración por aireEste sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmósfera a través del aire

que lo rodea. Para mejorar la conductibilidad térmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmósfera, estos motores se fabrican de aleación ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor. La longitud de estas aletas es proporcional a la temperatura alcanzada en las diferentes zonas del cilindro, siendo, por tanto, de mayor longitud las que están mas próximas a la cámara de combustión.La refrigeración por aire a su vez puede ser:

Directa Forzada

Refrigeración directaSe emplea este sistema en motocicletas, donde el motor va situado expuesto completamente al aire, efectuandose la refrigeración por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehículo, siendo por tanto mas eficaz la refrigeración cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento. En la figura inferior se puede ver un motor de motocicleta de la marca BMW, con dos cilindros horizontales refrigerados por aire.

Refrigeración forzadaEl sistema de refrigeración forzada por aire es utilizado en vehículos donde el motor va encerrado en la carrocería y, por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento. Consiste en un potente ventilador movido por el propio motor, el cual crea una fuerte corriente de aire que canalizada convenientemente hacia los cilindros para obtener una eficaz refrigeración aun cuando el vehículo se desplace a marcha lenta. Este sistema de refrigeración fue utilizado por la marca Volkswagen en su mítico escarabajo, también lo utilizo Citroën en su no menos mítico 2CV y GSA.

Ventajas de este sistema:

La sencillez del sistema. Se obtiene un menor peso muerto del motor al eliminar los elementos de refrigeración

Menor entretenimiento del sistema. Se consigue al eliminar posibles averías en los elementos auxiliares de refrigeración.

El motor ocupa menor espacio. Factor importante, a tener en cuenta en vehículos pequeños y sobre todo en motocicletas, donde el espacio destinado al motor es reducido.

No esta sometido a temperaturas criticas del elemento refrigerante, como ocurre en los motores que emplean el sistema de refrigeración por agua, en el que se puede producir la ebullición o congelación del agua. En este sistema se puede dimensionar las aletas o canalizar el aire convenientemente para que el caudal de aire, que atraviesa el motor, asegure una eficaz refrigeración y mantenga una temperatura optima en el motor.

Disminuye las pérdidas de calor por refrigeración. Estas perdidas suelen ser un 18% menores que en la refrigeración por agua, obteniendose, por tanto, un mayor rendimiento térmico.

Inconvenientes:

Los motores refrigerados por aire son más ruidosos que los refrigerados por agua. Esto es debido a que el paso del aire por las aletas de refrigeración origina un pequeño amplificador sonoro. En los refrigerados por agua, la capa líquida que circunda las camisas hace de amortiguador de los ruidos internos.

La refrigeración es irregular. Esto es debido a la influencia de la temperatura ambiente que produce un mayor calentamiento al ralentí, cuando el vehículo no se mueve o circula muy lento. Están sometidos, por lo tanto, a un mayor peligro de gripaje lo que obliga a un mayor juego de montaje entre sus elementos.

Debido a la mayor temperatura en los cilindros, la mezcla o aire aspirado se dilata. Con esto se reduce el llenado y, por tanto, la potencia útil del motor en un 6% aproximadamente.

Refrigeración por aguaEste sistema consiste en un circuito de agua, en contacto directo con las paredes de las camisas y cámaras de combustión del motor, que absorbe el calor radiado y lo transporta a un depósito refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir nuevamente su misión refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir su misión refrigerante. El circuito se establece por el interior del bloque y culata, para lo cual estas piezas se fabrican huecas, de forma que el líquido refrigerante circunde las camisas y cámaras de combustión circulando alrededor de ellas.La circulación del agua por el circuito de refrigeración puede realizarse por "termosifón" (apenas se ha utilizado) o con circulación forzada por bomba centrífuga.

Circulación del agua por termosifónEste sistema como se ha dicho antes, no se utiliza desde hace muchos años. El sistema esta basado en la diferencia de peso entre el agua fría y caliente, de forma que el agua caliente en contacto con los cilindros y cámaras de combustión pesa menos que el agua fría del radiador, con lo cual se establece una circulación de agua del motor al radiador.

FuncionamientoEl agua caliente entra por la parte alta del radiador donde se enfría a su paso por los tubos y aletas refrigerantes en contacto con el aire de desplazamiento. El agua fría, por el aumento de peso, baja al depósito inferior del radiador y entra en el bosque, donde al irse calentando va ascendiendo por el circuito interno para salir otra vez al radiador.La circulación del agua en el sistema es autorregulable, ya que al aumentar la temperatura del

motor, aumenta también la velocidad de circulación por su circuito interno, independientemente de la velocidad de régimen del motor.

Inconvenientes del sistemaEl sistema es sencillo y económico, pero, debido a la pequeña velocidad del agua en el circuito, se requiere un gran caudal, un gran volumen de líquido y mucha superficie radiante en el radiador. Esto hace que el sistema requiera piezas muy voluminosos, que ocupan gran espacio muerto en el motor, solución que no es posible en los automóviles actuales.

 

Circulación de agua por bombaEste es el sistema mayormente utilizado desde hace muchos años, ofrece una refrigeración más eficaz con menor volumen de agua, ya que, debido a las grandes revoluciones que alcanzan hoy día los motores, necesitan una evacuación más rápida de calor, lo cual se consigue forzando la circulación de agua por el interior de los mismos.

Constitución y funcionamiento del sistemaEste sistema tiene una bomba centrífuga intercalada en el circuito de refrigeración y accionada por el propio motor. La bomba centrífuga activa la circulación del agua en su recorrido con una velocidad proporcional a la marcha del motor. En su funcionamiento, la bomba aspira el agua refrigerada de la parte baja del radiador y la impulsa al interior del bloque a través de los huecos que rodean las camisas y cámaras de combustión. El refrigerante sale por la parte superior de la culata y se dirige otra vez al radiador por su parte alta, donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refrigeración. Con esta circulación forzada, el agua se mantiene en el circuito a una temperatura de 80 a 85 ºC, con una diferencia entre la entrada y la salida de 8 a 10 ºC, controlada por medio de una válvula de paso (termostato) que mantiene la temperatura ideal de funcionamiento sin grandes cambios bruscos en el interior de los cilindros, que podría dar lugar a dilataciones y contracciones de los materiales.El sistema de refrigeración del motor se aprovecha también para la calefacción interna del habitáculo del vehículo. Para ello, se intercala en serie, a la salida del agua caliente de la culata, un intercambiador de calor que trabaja como radiador, calentado el aire del vehículo.

Como se puede apreciar en los esquemas anteriores se dispone también de un ventilador, en este caso movido por el propio motor térmico. Este ventilador, ademas de forzar el paso del aire a través del radiador para obtener una refrigeración mas eficaz del agua sobre todo a marcha lenta, también suministra una corriente de aire al motor para refrigerar los elementos externos adosados al mismo, como son: el alternador, bujías, colectores de escape, etc.Debido a la utilización del agua y del aire para refrigerar el motor, se le denomina también a este sistema como una refrigeración "mixta".

 

Estudio de los elementos que componen el circuito de refrigeraciónEl circuito de refrigeración de los motores esta formado principalmente por los siguientes elementos:

Radiador Bomba centrífuga de agua Válvula reguladora de temperatura (termostato) Ventilador

 

RadiadorEl radiador sirve para enfriar el liquido de refrigeración. El liquido se enfría por medio del aire que choca contra la superficie metálica del radidor.El radiador esta formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, también pueden estar en los laterales. Ambos están unidos entre si por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeración, o por una serie de paneles en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleación ligera (actualmente sobre todo de aluminio), facilitando, con su mayor conductibilidad térmica, la rápida evacuación de color a la atmósfera.

El depósito superior lleva una boca de entrada que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida caliente de agua de la culata del motor. En el depósito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerante, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba.

 

Circuito de refrigeración abierto y cerrado Debido a los cambios de temperatura que se producen en el circuito de refrigeración, sobre todo en el radiador, se necesita de un sistema que pueda adaptarse a estos cambios, para que no afecten sobre el buen funcionamiento del sistema. Cuando aumenta la temperatura del motor también aumenta la temperatura del liquido refrigerante, por lo que se genera una presión dentro del radiador. Esto es debido a que por efecto del aumento de temperatura, el agua se va evaporando, este vapor de agua queda concentrado en la parte superior del radiador, creando una sobrepresión en el mismo que si llegase a unos limites críticos, haría saltar el tapón de llenado o reventaría el radiador.Otro problema ocurre cuando el motor una vez que ha estado en funcionamiento se para y se enfría rápidamente, se produce entonces, en el interior del radiador una condensación del vapor acumulado, creando un vacío interno que dificultará la perfecta circulación del agua en el circuito.Para evitar estos problemas se disponen unas válvulas en el tapón de llenado que comunican con la atmósfera y eliminan la sobrepresión y el efecto del vacío cuando existen.

Existen dos tipos de circuitos de refrigeración:

Abiertos : cuando el circuito de refrigeración se comunica a través de las válvulas de paso (del tapón de llenado) con la atmósfera, se denomina circuito abierto, produciendose la evacuación del vapor interno a la atmósfera y retornando aire al interior del depósito cuando se produce la condensación.Este sistema tiene el inconveniente de que con la evaporación y evacuación se va perdiendo liquido en el circuito, con lo que el conductor tiene que rellenar frecuentemente el circuito (sobre todo en verano) para restablecer el volumen del mismo, lo que origina un mayor mantenimiento del sistema.El tapón de llenado del radiador esta constituido (figura inferior) por dos válvulas, una de las cuales, P, puede abrirse hacia arriba y poner en comunicación el radiador con la atmósfera (C) cuando hay una sobrepresión por aumento de temperatura; la otra válvula (R) se abra hacia abajo y también pone en comunicación el radiador con la atmósfera (C), cuando hay una bajada brusca de temperatura y provoca una depresión. Estas válvulas se mantienen cerradas por medio de sendos muelles, y estando las dos cerradas no hay comunicación entre el radiador y la atmósfera. La fuerza de los muelles esta calculada para que las válvulas se abran con una presión determinada. Con ello se consigue aumentar la temperatura de ebullición del agua hasta unos 120ºC

Cerrados : actualmente los mas utilizados en todos los vehículos. El radiador no lleva tapón de llenado y se comunica mediante un tubo con un pequeño depósito auxiliar llamado "depósito de expansión". El depósito de expansión contiene liquido refrigerante y recibe a través del tubo de unión con el radiador, los gases procedentes de la evaporación, los cuales al contacto con el liquido se licúan. Cuando se produce el vacío interno, el liquido procedente del depósito de expansión pasa al radiador, con lo cual se restablece el circuito sin perdida de liquido en el mismo por condensación. El depósito de expansión cuenta con un tapón, que tiene unas válvulas, que como en el caso anterior, sirven para eliminar la sobrepresión y la depresión que se produce en el radiador y que se transmiten al depósito de expansión.

Bomba de aguaLa bomba de agua se intercala en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito para que el transporte y evacuación de calor sea más rápido. Cuanto más deprisa gire

el motor, mayor será la temperatura alcanzada en el mismo, pero como la bomba funciona sincronizada con él, mayor será la velocidad con que circula el agua por su interior y, por tanto, la evacuación de calor.Las bombas utilizadas en automoción son de funcionamiento centrífugo, y están formadas por una carcasa de aleación ligera, unida al bloque motor con interposición de una junta unión. En el interior de la misma se mueve una turbina de aletas unida al árbol de mando de bomba, el cual se apoya sobre la carcasa por medio de uno o dos cojinetes de bolas, con un retén acoplado al árbol para evitar fugas de agua a través del mismo. En el otro extremo del árbol va montado un cubo al cual se une la polea de mando.

Estas bombas están calculadas para proporcionar el suficiente caudal de agua al circuito en función de la potencia del motor y la temperatura a evacuar, la cual difiere esencialmente de unos motores a otros y, sobre todo, entre los Diesel y los de gasolina.

 

TermostatoHay que tener en cuenta que la temperatura interna del motor debe mantenerse dentro de unos limites establecidos (alrededor de 85ºC) para obtener un perfecto funcionamiento y un rendimiento máximo, debiendo mantener esa temperatura tanto en verano como en invierno. La temperatura de funcionamiento en el motor incide directamente sobre la lubricación y la alimentación ya que, si está frío, el aceite se hace más denso dificultando el movimiento de sus órganos con perdida de potencia en el motor.Por otra parte, a bajas temperaturas la mezcla de combustible se realiza en peores condiciones, no obteniendo toda su potencia calorífica en la combustión, con un mayor consumo para una potencia dada.Si la temperatura, por el contrario, es elevada, el aceite se hace más fluido, perdiendo parte de sus propiedades lubricantes, con lo cual las partes móviles del motor pueden sufrir dilataciones y agarrotamientos, dificultando el movimiento se sus órganos móviles y absorbiendo una mayor potencia que reduce el rendimiento útil del motor.El termostato se utilizara para mantener la temperatura de funcionamiento del motor entre unos limites preestablecidos. El termostato va situado frecuentemente en la boca de salida de la culata del motor. Cuando la temperatura del agua es inferior a la prevista, el termostato cierra la válvula de paso impidiendo la salida del agua hacia el radiador, con lo cual la circulación se establece directamente desde la bomba, que al aspirar el agua caliente y mandarla al circuito interno sin refrigerar, hace que el agua ya caliente alcance pronto mayor temperatura. Cuando el agua ha alcanzado la temperatura adecuada, el termostato abre la válvula dejando libre la circulación hacia el radiador, con lo cual se establece el funcionamiento normal del circuito de refrigeración.

Existen varios tipos de termostatos. Hay termostatos denominados de "fuelle" y los mas utilizados actualmente, los termostatos de "cera".

Termostato de ceraEl funcionamiento del termostato se basa en el considerable cambio del volumen de la cera a una temperatura predeterminada. Al llegar a esta temperatura, la cera (1) se expande en la cápsula (2) y empuja la membrana de goma (4) unida a la varilla (3); como ésta es solidaria al puente fijo (7),

no puede moverse y, en consecuencia, la cápsula (2) se desplaza hacia abajo, venciendo la resistencia del muelle (5). El movimiento de la cápsula abre la válvula (6), que se apoya en el asiento (8), y el agua penetra a través del paso abierto.

Cuando la cera recupera su temperatura inicial, su volumen se reduce y la cápsula asciende de nuevo, ayudada por la reacción del muelle; al final de la ascensión, la válvula cierra el paso del agua de refrigeración. El termostato regula así el flujo del líquido refrigerante y permite que el circuito de refrigeración mantenga en el motor la temperatura idónea de la marcha.

 

VentiladorEl ventilador sirve para impulsar el aire a través del radiador para obtener una mejor y más eficaz refrigeración, pero ello no siempre es imprescindible cuando la velocidad del vehículo es suficiente para producir la refrigeración por el simple desplazamiento rápido del mismo. En estos casos se puede desconectar el ventilador consiguiendo así una marcha mas silenciosa del automóvil y un menor consumo de combustible.

El ventilador puede ser accionado por:

el motor térmico, un motor eléctrico, especifico para este cometido.

El accionamiento del ventilador por el motor térmico puede ser de forma directa o mediante una correa de accionamiento. En este caso el ventilador se moverá continuamente mientras lo haga el motor térmico.Para poder conectar y desconectar el giro del ventilador cuando es accionado por el motor térmico, necesitamos de un sistema que pueda acoplar y desacoplar el ventilador, teniendo en cuenta la temperatura del motor. Existen varios sistemas de acoplamiento del ventilador al motor térmico.

Acoplamiento mediante electroimánEl sistema consiste en acoplar sobre la polea (1) que mueve la bomba de agua, un electroimán (2) que recibe corriente a través de un anillo rozante (3) y un termocontacto (4) situado en el circuito de agua de la culata. En las paletas del ventilador (5), que gira libre e independiente de la bomba y que va montado sobre el mismo árbol (8) por medio de un rodamiento (9), va acoplada una armadura (7) sujeta al ventilador por medio de un sistema elástico (6).Cuando la temperatura del agua baja a los 75 ºC el termostato (4) se abre, interrumpiendo la

corriente al electroimán, con lo cual el ventilador queda fuera de servicio. Cuando la temperatura del liquido refrigerante llega a los 85 ºC se cierra nuevamente el circuito eléctrico del electroimán, atrayendo a la armadura y haciendo solidario el ventilador a la polea de mando, con lo cual éste permanece en funcionamiento.

Accionamiento del ventilador mediante motor eléctrico, en este caso el movimiento del ventilador es independiente del motor térmico. El ventilador se conecta y desconecta automáticamente mediante un interruptor térmico (termocontacto), tarado para la conexión entre 90 y 98 ºC y la desconexión 82 a 90 ºC. El circuito eléctrico se compone de un termocontacto, un relé y el propio motor eléctrico. El termocontacto consta de un elemento bimetalico que al calentarse cierra un contacto eléctrico que alimenta el motor eléctrico. El termocontacto va instalado en la salida del radiador.El tamaño del ventilador y la potencia del motor eléctrico depende de si el motor es Diesel o gasolina. También depende de si el automóvil monta o no aire acondicionado.

Se pueden montar uno o dos ventiladores, a su vez cada ventilador puede ser de una o dos velocidades. En los automóviles con aire acondicionado el "condensador" va situado junto con el radiador, con esto se consigue que ambos elementos se refrigeren con el aire que choca con la parte delantera del vehículo cuando este se mueve. El ventilador o los ventiladores ademas de refrigerar el "radiador" también lo hacen con el "condensador". Por esta razón es necesario de unos ventiladores mas potentes o el uso de dos ventiladores cuando el vehículo monta aire acondionado.

 

Líquidos refrigerantes y anticongelantesComo líquido refrigerante se emplea generalmente el agua por ser el líquido más estable y económico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullición el agua es muy oxidante y ataca a las partes metálicas en contacto con ella. Por otra parte, y debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcáreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 ºC se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podría reventar los conductos por los que circula.Para evitar estos inconvenientes del agua se emplean los anticongelantes, que son unos productos químicos preparados para mezclar con el agua de refrigeración de los motores y conseguir los siguientes fines:

Disminuir el punto de congelación del líquido refrigerante, el cual, en proporciones adecuadas, hace descender el punto de congelación entre 5 y 35 ºC; por tanto, la proporción de mezcla estará en función de las condiciones climatológicas de la zona o país donde circule el vehículo.

Aumentar la temperatura de ebullición del agua, para evitar perdidas en los circuitos que trabajen por encima de los 100 ºC.

Evitar la corrosión de las partes metálicas por donde circula el agua.

El principal aditivo del anticongelante es el compuesto por glicerina o alcohol, el producto más utilizado es "etilenglicol". El punto de congelación se determina según el porcentaje de este elemento. El anticongelante puro se mezcla, a poder ser, con agua destilada en distintas proporciones, que determinaran un punto de congelación mas bajo.

Anticongelante puro (%)

Punto de congelación (º C)

20 - 1033 - 1844 - 3050 - 36

 

 

 

AFTERCOOLER

Los motores de combustión interna de gasolina y diesel, requieren de un adecuado sistema de carga de aire, compuesto de uno o más elementos mecánicos, cuya función es la de incrementar su potencia.  El sistema básico consiste en un compresor de aire o turbocargador, accionado por los gases de escape del motor y un enfriador de aire o post-enfriador (aftercooler), también conocido como charge air cooler.

El turbocargador aumenta la presión y la densidad del aire entregada al motor, llevando al máximo su par de torsión o potencia de salida.  El post-enfriador está localizado más abajo del turbocargador, reduce el calor producido por compresión y

fricción de la carga de aire.  Los post-enfriadores aumentan la densidad del aire en la cámara de combustión y reducen su temperatura.

Ambos elementos están igualados con precisión, para cumplir con los requisitos de funcionamiento y emisión del fabricante del motor.  En la actualidad, este sistema de carga de aire se utiliza en carros de pasajeros y de carreras, en aplicaciones comerciales diesel, ya sean camiones y autobuses, equipo agrícola y para la construcción, e incluso en equipo militar, de aviación y aplicaciones de producción en potencia.

LA TERMINOLOGÍA

Un aftercooler es un cambiador de calor colocado entre el compresor y la admisión del motor. Se utiliza el término "aftercooler" como sentimos que es más exacto; está "después" del compresor. "Intercooler" significa un cambiador de calor colocado entre dos compresores en un sistema gradual, pero se ha utilizado como sinónimo para un aftercooler desde entonces fuera pegado incorrectamente en el backend de un Volvo  cerca de 1981. Los aftercooler y los intercoolers son ambos refrigeradores también llamados charge air cooler.

LA HISTORIA DE POSENFRIADORES

Los aftercooler más tempranos aparecieron en RACE-CARS sobrealimentados poco después de vuelta de siglo. Tomaron la forma de aletas colocadas en el exterior de los conductos de la descarga que extendieron en la corriente del aire. Los aftercooler y los intercooler fueron utilizados con gran éxito en el avión de WWII. Ésta era la “era de oro” de sobrealimentar. Más avances fueron hechos en sobrealimentadores y en sistemas de enfriamiento de la carga en este tiempo que en cualquier otra hora desde entonces. Durante este tiempo, el centrífugo de dos fases sobrealimentado, air-to-water aftercooled de los motores de Rolls Royce MERLIN fue apareado con el P51 Mustang para producir el avión más impresionante de combate, de motor de pistón de

la historia. El personal de ingeniería tiene años de experiencia con los diseños del refrigerador de carga, para muchos tipos de sobrealimentación y turbocharged usos tales como automóviles, barcos y avión. En 1992, usando un posenfriador air-to-air con un Vortech V-1 se sobrealimentó 5,0 Ford Mustang. Las configuraciones múltiples fueron intentadas, todos con resultados similares: las mejoras previstas del funcionamiento de refrescar el aire de la carga eran no observado justo debido a las pérdidas friccionales significativas en la presión de la carga. Nos sentíamos que mejorar la eficacia del sobrealimentador era más importante, y con la eficacia mejorada, un posenfriador era innecesario con los niveles más bajos del alza populares en aquella época.

EL DISEÑO ACTUAL  

Para los propósitos del diseño del cambiador de calor, los gases del aire se clasifican como líquidos de baja densidad. El aire que pasa a través de un sobrealimentador se llama "aire de la carga". Un sobrealimentador comprime el aire de la carga antes de que entre en el motor. El acto de la compresión aumenta la energía y la densidad del aire de la carga, pero este acto también genera una cantidad proporcionada de calor. La calefacción es indeseable, pues tiende para disminuir la densidad del aire de la carga. Una forma de ocuparse de la calefacción es refrescar el aire de la carga después de que salga del sobrealimentador y antes de que entre en el motor. Sin embargo, diseñar el sistema de enfriamiento de la carga, que es, como sabemos, un aftercooler y no un intercooler, usted debe intentar refrescar el aire sin perder la densidad creciente con "pérdidas friccionales". Las pérdidas friccionales significan la gota de presión que es causada naturalmente funcionando el aire comprimido a través del ducting y tuercen, las vueltas y las longitudes de tubos. En hecho, las pérdidas fricciónales causadas usando un mecanismo que se refresca pueden ser tan grandes que puede realmente haber una pérdida neta en densidad del aire. Por lo tanto, el diseñador debe considerar la tarifa del traspaso térmico y las pérdidas friccionales para cualquier sistema bajo consideración. Esto se llama el gasto de la fricción-energía.

CONSIDERE LAS TRANSICIONES TERMALES

En un automóvil sobrealimentado típico, el alza se hace en la válvula reguladora de par en par abierta ("WOT"), y esta alza produce calor. La mayoría del uso de los coches es intermitente y el motor está funcionando en vacío más tiempo. (como a menudo y cuánto tiempo puede usted conducir su coche en WOT?) Por lo tanto la mayoría del tiempo, un sobrealimentador está generando poco calor. En este modo de operación típico, con un sistema air-to-water hay continuamente agua refrescada almacenada en el depósito puesto que no hay virtualmente calefacción del aire de la carga. Cuando el motor se utiliza bajo condiciones del alza, el aire calentado de la carga comenzará a intercambiar calor en el agua. Ese calor en el agua entonces se intercambia del agua al aire en el "radiador". Dependiendo de la capacidad del sistema y del depósito, del nivel del alza y de la duración de la aceleración, allí puede haber un impacto muy pequeño del alza en la temperatura total del sistema. El uso continuo en WOT sobre un rato extendido tendría que ocurrir para el sistema "que

se  estabilice", que significa que el agua del depósito y del radiador es tan caliente como el aire de la carga. Entonces, el sistema sería dependiente solamente en la eficacia del radiador del cambiador de calor que quita el calor. Estas condiciones ocurren raramente. En el local la prueba demuestra que el sistema air-to-water del ® Vortech que funciona en una presión continua del alza de 8 p.s.i.g. requeriría aproximadamente 18 a 20 minutos para estabilizarse. Incluso estabilizado, el sistema air-to-water del posenfriador puede entregar el funcionamiento total superior debido a la reducción al mínimo de lo intrínseco de la pérdida del alza con el mejoramiento del diseño. Este sistema se piensa para emplear transiciones termales como parte de los criterios del diseño y entrega significativa con pérdidas fricciónales mínimas. Se recomienda el uso de un segundo o un cambiador de calor más grande del "radiador" para el rubro que compite en  carreras de superiores velocidades.

Para los sistemas de la calle, estas ventajas permiten que nuestros diseñadores coloquen el aftercooler más compacto en una posición óptima en la zona del producto con virtualmente ningún ducting adicional. Para los usos de competición  se ha estado utilizando esta tecnología con éxito sin precedente.

 

Conclusión

La primera vez que vi en un 4x4 escrito TURBO INTERCOOLER, creo que fue el verano pasado (en un Hyunday), me llamó la atención demasiado y la curiosidad por saber un poco sobre esto me llevó a preguntar, la respuesta explicita que recibí  fue “es el refrigerador de los gases que introduce el turbo en el motor” quedé bastante satisfecho  con la respuesta y nunca pensé que estas simples palabras me ayudarían mas adelante a resolver una confusión tremenda.

Hace ya unos meses tuve que empezar este trabajo y al principio debo admitir que la confusión era cada día mayor ya que a los lugares que íbamos a consultar y pedir información más técnica, no hacían más que confundirme mas y darme unas fotocopias de información de turbo ya que la información de los post-enfriadores es bastante escasa, así que llegué a la conclusión que en internet está todo lo que uno busca y sin lugar a duda mejor redactado, aunque todavía creo que de todas maneras el ir a un concesionario ayuda bastante a desenvolverse en el medio que en pocos meses será nuestro trabajo.

Después de un tiempo recordé esas palabras que describían al post-enfriador y pude resolver que este sistema no es mas que un pequeño radiador que enfría el aire que envía el turbocompresor al motor y sus nombres son la diferenciación de su ubicación, pero cumplen con el mismo objetivo.

Sandro Martínez Oyarce.

 

Averías frecuentes del radiador consejos para cambiarloDetectar pequeñas averías en el radiador, o síntomas de que éstas vayan a producirse, será determinante para asegurar el buen funcionamiento de todo el sistema de refrigeración del motor.

Lo ideal para que un radiador se mantenga en buen estado es que se encuentre limpio y que no se acumulen excesos de suciedad en el interior, ya que de los contrario podría disminuir su rendimiento y afectar al funcionamiento del motor, puesto que se produciría un aumento de la temperatura que podría ocasionar imperfecciones en la culata. 

Para conservar el radiador en buen estado durante más tiempo es posible realizar limpiezas internas, siempre y cuando éstas se realicen con sumo cuidado puesto que de cualquier otra forma podría quedar inservible, lo cual haría imprescindible su sustitución. 

Por lo general, las principales averías que suelen aparecer en un radiador tienen que ver con pérdidas de hermeticidad o con fugas de agua localizadas en las juntas. Además estas averías vienen determinadas por diversos factores, los cuales detallamos a continuación: 

Pérdidas de agua

Las rejillas del radiador están obstruidas

Existen desperfectos en el radiador producidos por un golpe

El termostato está averiado

El termocontacto del radiador se ha estropeado

El ventilador del radiador no funciona

La bomba de agua tiene las aspas rotas

El eje de la bomba de agua se ha paralizado

Hay problemas de obstrucción en el circuito de agua del motor

¿Qué consejos seguir para evitar el sobrecalentamiento del motor?

Para que un motor no exceda la temperatura máxima, la principal recomendación es controlarla. Para ello, deberemos de fijarnos en si desde el cuadro de mandos se ilumina el testigo luminoso de temperatura o si éste sobrepasa con frecuencia los 70 u 80 grados, pues sería un síntoma de que algo no está funcionando correctamente en el sistema de refrigeración del motor. 

Además, durante la época estival son más frecuentes los aumentos de temperatura en el interior del vehículo pues el exceso de calor incrementa irremediablemente los grados a los que trabaja el motor. 

Normalmente, los fabricantes ya tienen en cuenta el hecho que acabamos de comentar, por lo que siempre será aconsejable revisar el sistema antes de que empiecen a subir las temperaturas ya que podremos prevenir que debido al deterioro de ciertos elementos se terminen por producir averías mucho más graves y costosas. 

Por ello, será importante que además de comprobar periódicamente el nivel del líquido refrigerante, comprobemos también que las rejillas del ventilador estén en buen estado y permitan que el aire circule con normalidad.