Sistema De Enfriamiento
El sistema de enfriamiento es un sistema constituido de partes y refrigerante que trabajan juntos para controlar la temperatura de operación del motor y obtener un óptimo desempeño. El sistema tiene conductos dentro del monoblock y cabezas del motor, una bomba de agua y la banda que la impulsa para que circule el refrigerante, un termostato para controlar la temperatura del refrigerante, un radiador para enfriar el refrigerante, un tapón de radiador para mantener la presión en el sistema y mangueras para conducir el refrigerante del motor al radiador.
El líquido que fluye a través del sistema refrigerante, anticongelante o comúnmente referido como refrigerante, soporta temperaturas extremas de calor y frío, contiene inhibidores de corrosión y lubricantes para mantener el sistema trabajando en optimas condiciones.
Componentes Principales del Sistema de Enfriamiento
Radiador.
El refrigerante caliente fluye hacia la entrada del radiador, pasa por una serie de tubos y aletas que efectivamente disipan el calor del refrigerante.
Tapón del Radiador.
El tapón del radiador es responsable de mantener el rango adecuado de presión dentro del sistema de enfriamiento. Si la presión aumenta por arriba de un punto específico, la presión adicional es liberada al vencerse el resorte de la válvula del tapón.
Refrigerante.
Al fluir el refrigerante o anticongelante a través del motor caliente, el mismo absorbe el calor del motor para ser disipado en el radiador. La mayoría de los refrigerantes contienen aditivos antioxidantes y anticorrosivos que previenen la acumulación de sedimentos y fallas prematuras del sistema de enfriamiento. Los refrigerantes se proveen en una amplia variedad de colores y formulas. Utilice siempre la formula y mezcla recomendada por el fabricante del motor.
Ventilador.
El ventilador succiona aire a través del radiador para ayudar en la transferencia de calor.
Fan Clutch.
Cuando en necesario, el fan clutch embraga para succionar aire a través del radiador. También permite al ventilador liberarse de su flecha cuando no es necesario que gire, reduciendo la pérdida y consumo de potencia e incrementando la economía de combustible. Nota: No todos los vehículos están equipados con un fan clutch.
Bandas.
La bomba de agua es impulsada por bandas, ya sea por la banda de tiempo o la banda de accesorios. En vez de utilizar una banda, en ocasiones la cadena de tiempo hace el trabajo de impulsar la bomba de agua. Las bandas siempre deberán de estar en buenas condiciones y tener la tensión adecuada para hacer girar la bomba de agua a la velocidad correcta y deberá de estar correctamente alineada para evitar daños a los componentes internos del motor.
Mangueras.
Las mangueras conducen el refrigerante de y hacia el radiador así como el radiador de la calefacción. Siempre deberán de remplazarse las mangueras que están reblandecidas al tacto o que presenten grietas.
Termostato.
El termostato regula el flujo de refrigerante hacia el motor, manteniendo una temperatura óptima de operación. El termostato está cerrado cuando el motor está frío. Mientras que el motor se calienta, el termostato abre y permite que circule el refrigerante hacia el radiador.
Bomba de agua. La bomba de agua es considerada el ‘corazón’ del sistema de enfriamiento y usualmente está ubicada al frente del monoblock. Una manguera lleva el refrigerante enfriado por el radiador a la bomba de agua. Una banda o cadena hace girar la flecha de la bomba y el refrigerante entra al centro de la bomba. La bomba de agua tiene aspas en un impulsor que gira creando una fuerza centrífuga, lo que hace circular el líquido hacia el motor. El refrigerante es conducido a través del motor, cabeza de cilindros y múltiple de admisión por medio de cavidades. El refrigerante absorbe el calor de los componentes del motor y una vez que está caliente, sale del motor, entrando una vez más al radiador para iniciar el siguiente ciclo de enfriamiento.
Sensor de temperatura del líquido enfriante del motor
El mas común, se encuentra ubicado en el Housing (estructura) donde se encuentra el termostato, su función es monitorear la temperatura del agua, o coolant;
cuando alcanza la temperatura pre establecida como máxima, abre su circuito y, permite que el abanico se active, empezando su función de enfriar..
Funcionamiento del Sistema De Enfriamiento
El refrigerante inicia su circulación en la bomba de agua. El impulsor de la bomba de agua utiliza la fuerza centrífuga para hacer circular refrigerante del radiador e impulsarlo al monoblock del motor. Las bombas usualmente son impulsadas por la banda de tiempo o cadena de tiempo. Actualmente las bombas impulsadas por electricidad y también de forma electrónica. Si la bomba de agua experimenta una fuga por el sello, una fractura en el cuerpo, un impulsor roto o un mal funcionamiento del balero, esto podrá afectar todo el sistema refrigerante ocasionando que el vehículo se sobre-caliente.
Mientras que el refrigerante fluye por el sistema, absorbe el calor del motor antes de llegar al termostato. El termostato es una válvula que mide la temperatura del refrigerante y abre para permitir que el fluido caliente viaje al radiador. Si el termostato se ‘pega’ o deja de funcionar, afectará todo el sistema refrigerante.
Una vez que es liberado por el termostato, el refrigerante caliente viaja dentro de una manguera para ser enfriado en el radiador. El refrigerante pasa a través de tubos delgados en el radiador y se enfría con el aire que pasa por fuera de los tubos. Dependiendo de la velocidad del vehículo, el flujo de aire es proveído durante el rodaje por el movimiento del mismo (entrada del aire a presión) y / o los ventiladores. Restricciones en el radiador podrán comprometer su habilidad de reducir la temperatura. Estas restricciones podrán ser externas en el flujo de aire o internas en restricción al flujo de refrigerante. Un mal funcionamiento del motor eléctrico del ventilador o fan clutch podrá limitar el flujo de aire a través del radiador. Revise / reemplace el fan clutch…la vida útil esperada de las bombas de
agua y los fan clutch son aproximadamente la misma y comparten la misma flecha. Un fan clutch que haya fallado podrá ocasionar daño severo a la bomba de agua.
Mientras que la temperatura de refrigerante se incrementa, también se incrementa la presión en el sistema de enfriamiento. Esta presión es regulada por el tapón del radiador. Se requiere de una presión correcta en el sistema para asegurar una correcta lubricación del sello. El punto de ebullición del refrigerante se incrementa al incrementarse la presión en el sistema refrigerante. Por cada libra por pulgada cuadrada que se incrementa la presión en el sistema refrigerante, el punto de ebullición incrementa 3°F. Si la presión incrementa por arriba de un punto específico, una válvula con un resorte comprimido abrirá y liberará la presión. Si el motor se sobre-calentó, el tapón del radiador y el termostato deberán ser reemplazados.
Es importante inspeccionar regularmente el estado de las bandas y mangueras de su sistema de enfriamiento. Las mangueras reblandecidas, bandas que hubieran estado contaminadas con aceite, bandas o mangueras fracturadas podrán generar un mal funcionamiento en todo el sistema de enfriamiento. También es muy importante la tensión adecuada de la banda.
Siempre refiérase al manual del fabricante para determinar el tipo de refrigerante para su vehículo. Esto y la mezcla adecuada de refrigerante y agua destilada son la vida para mantener el sistema enfriando adecuadamente. La mayoría de las refaccionarias ofrecen una solución premezclada de refrigerante y agua destilada. Mientras que esto puede parecer un gasto adicional innecesario, con el tiempo, la limpieza de una solución premezclada compensará lo pagado.
Los depósitos minerales y sedimentos de partes corroídas se acumulan en el sistema de enfriamiento. Antes de realizar una reparación al sistema de enfriamiento, es importante drenar y limpiar el sistema previo a la instalación de piezas nuevas. Este trabajo es mucho más sencillo si se utiliza el juego de drenado-relleno. El no
limpiar el sistema previamente contaminará las piezas nuevas instaladas y podrá generar fallas prematuras a los componentes.
Innovaciones tecnológicas en el sistema de enfriamiento
En cuanto a las innovaciones tecnológicas, la bomba de agua eléctrica y el sistema Valvetronic o doble VANOS ayuda a conseguir un mayor aumento en el rendimiento y un ahorro del 15% del combustible en los vehículos BMW Serie 3.
También tenemos, una nueva válvula digital permite economizar el combustible en vehículos. Se ha logrado gracias a una gestión más efectiva de los sistemas de fluidos críticos
Un importante ahorro energético será posible en los motores de los vehículos que incorporen una nueva válvula de control digital (DRCV). Además del menor consumo de energía, propiciaría un incremento en el tiempo de vida útil de distintos componentes y elementos del motor, junto a una disminución en la emisión de sustancias contaminantes.
Esta nueva válvula de control digital, pensada para promover la economía de combustible. El cambio del modelo analógico al digital permitiría incrementar el ahorro de combustible, reducir las emisiones contaminantes e incrementar la vida útil de los principales componentes del motor.
La importante innovación tecnológica, con connotaciones ecológicas, económicas y en el propio funcionamiento de los motores. Resulta extraño que hoy los sofisticados sistemas que intervienen en el funcionamiento de un vehículo continúen utilizando sistemas analógicos para controlar la interacción del motor con el sistema de radiadores.
Importancia y ventajas del sistema digital
La importancia de esta comunicación motor-radiadores es fundamental, ya que en ella intervienen fluidos que protegen los sistemas operativos más importantes del vehículo, como son el motor y la tracción. Un ritmo de funcionamiento demasiado alto o demasiado bajo de estos componentes puede significar un fuerte derroche de energía.
La nueva Válvula de Control Digital de Rotary (DRCV), permitirá obtener un sistema digital de gestión de potencia térmica que facilitará que el motor trabaje en todo momento de acuerdo a las temperaturas de funcionamiento óptimo, en todas las condiciones de manejo posibles.
El sistema computarizado incorporado vigilará la temperatura del sistema en todo momento, en todas las variantes de potencia que desarrolle el motor y de acuerdo además a la temperatura ambiente.
Máxima precisión y seguridad
Esta condición resulta vital frente a la continua exposición al calor de los fluidos y componentes, que llegan a estar expuestos durante un largo tiempo a temperaturas de hasta 130°C. También colaboran en la retención de humedad, una característica que resulta óptima para el funcionamiento de esta innovación. Las resinas empleadas permiten aprovechar la ventaja que supone la ligereza de los plásticos y sus beneficios en cuanto a costos, con relación a los metales. Una de las razones del éxito del sistema es su capacidad para proporcionar una precisión total en cuanto al equilibrio de temperatura entre el motor, el sistema de transmisión y el radiador.
Los resultados de una primera fase de pruebas de tres años de duración permiten comprobar que el ahorro de combustible puede mejorar un 8 por ciento durante el
invierno y, aparentemente, más de un 5 por ciento durante todo el año, aunque este último indicador aún se encuentra en fase de comprobaciones.
Otro punto positivo de la nueva tecnología es que podría propiciar una reducción en el uso de aceite y, en consecuencia, un menor número de cambios en los filtros de aceite durante la vida útil del vehículo. Esta tecnología es adaptable a todos los tipos de motores y resulta ideal para los dispositivos híbridos, que optimizan mejor las gamas de temperatura con este sistema digital.
Bomba de Agua Eléctrica.
La bomba eléctrica proporciona un flujo constante de agua de enfriamiento al turbo y sigue funcionando algunos minutos después de haberse detenido el motor. Así se garantiza la circulación del agua por el turbo hasta que la temperatura en su interior (a veces se registran valores de 900 ºC en la sección de la turbina) sea lo suficientemente baja como para impedir que el aceite que lubrica los cojinetes se queme y produzca residuos sólidos de carbón que afectarían seriamente la unidad turbo. De hecho, la gran mayoría de los motores turbo, y cuando la unidad es enfriada por agua, tienen la citada bomba eléctrica, que toma el líquido del propio motor o incluso de un sistema autónomo.
Para el motor, la bomba mecánica de agua accionada por correa desde el cigüeñal del motor ha dado muchas satisfacciones a los proyectistas de motores durante muchas décadas, pero, en plena era de la electrónica computadorizada y de los refinados sensores, ha llegado la hora de decirle adiós.
Las bombas de agua eléctricas más potentes pueden entregar un caudal de 110 litros por minuto, y ya no tienen que estar obligatoriamente adosadas a la parte frontal de la máquina porque no necesitan comando mecánico.
Estas bombas del tipo centrífugo son alimentadas por el equipo eléctrico del vehículo, sólo pesan 900 gramos, son muy compactas y tienen una vida útil estimada en las 6.000 horas de trabajo. Algunas incorporan un ventilador interno para el enfriamiento del motor eléctrico que comanda la sección de la bomba.
