Sistemas de Refrigeración

 

 

CURSO MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA TRABAJO GRUPO 3 INFORME TEMA: Sistemas de refrigeración

Docente :

ING. JORGE ÁLVAREZ MARÍN 

Alumnos :

1.  CASTILLO-PINARES-GIMENA 2.  HUALLPA-MACEDO-S HUALLPA-MACEDO-SHEYLA HEYLA ERIKA 3.  ESCALANTE-VARGAS-JAIME 4.  OQUENDO-ARIZAPANA-ALEXANDER 5.  TAPARA-ORTIZ-EMERSON 6.  SUYLLO-CONDORI-LUXWIN 7.  MANTILLA-TORRES-RODOLFO 8.  ORLANDO ZEVALLOS CONDORI

CUSCO-2021  

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

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Contenido OBJETIVOS ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 4 1.1.

OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................... ....................................................................................................... 4

1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................ ................................................................................................ 4

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN.................................................... 5 2.1.

ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.................................. 6

2.2. 

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN ............................................... 9

TIPOS Y DIFERENCIAS ENTRE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN ...................................... 15 3.1 REFRIGERACIÓN POR AIRE ............................................................................................... 16 3.1.1 REFRIGERACIÓN DIRECTA: ............................................................................................ ............................................................................................ 16 3.1.2 REFRIGERACIÓN FORZADA: ........................................................................................... .......................................................................................... 17 3.3 REFRIGERACIÓN POR AGUA: ............................................................................................ ........................................................................................... 18 3.3.1 REFRIGERACIÓN POR CIRCULACIÓN POR TERMOSIFÓN:  ............................................. ............................................ 18 3.3.2 REFRIGERACIÓN POR CIRCULACIÓN FORZADA ............................................................ 19 3.4 DIFERENCIAS ENTRE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN  ................................................ ............................................... 20 3.4.1 REFRIGERACIÓN POR AIRE: ........................................................................................... 20 3.4.2 REFRIGERACIÓN POR ACEITE ........................................................................................ ........................................................................................ 20 3.4.3 REFRIGERACIÓN LIQUIDA .............................................................................................. ............................................................................................. 21 DEFINICIÓN Y EXPLICACIÓN INDIVIDUAL DE CADA SISTEMA DE REFRIGERACIÓN ...... 21

4.1.  4.2. 

REFRIGERACIÓN POR AIRE .............................................................................. 21 PROCESO DE REFRIGERACIÓN ........................................................................ ....................................................................... 22

4.3. 

...................................................................... 23 VENTAJAS E INCONVENIENTES .......................................................................

4.4. 

REFRIGERACIÓN POR AGUA ............................................................................ 24

1.1 

LA CIRCULACION POR TERMOSIFÓN, ACELERADO POR BOMBA .............................. 26

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN ................................ 28 5.1. 

COMPONENTES DE LOS MOTORES REFRIGERADOS POR AIRE  ................................. 28

VENTILADOR (ALGUNOS MECÁNICOS LE LLAMAN LLA MAN TURBINA) .................................................... 29 5.2. COMPONENTES DE LOS MOTORES REFRIGERADOS R EFRIGERADOS POR AGUA .......................................... 33 7. REFRIGERANTES Y CARACTERÍSTICAS EMPLEADOS EN LOS MCIA .......................................... 46 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... 50 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 51

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

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Í NDICEDEILUSTRACIONES NDICEDEILUSTRACIONES  

Ilustración 1 fuente: sistema de refrigeracion de automocion Gates .......................................... 5 Ilustración 2 fuente: diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera .................................... 6 Ilustración 3 fuente: diseño sistema de refrigeración Andrés Herrera ....................................... 10 Ilustración 4diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera ............................................... 11 Ilustración 5 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera .............................................. 12 Ilustración 6 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera .............................................. 13 Ilustración 7 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera .............................................. 14 Ilustración 8 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera .............................................. 15 Ilustración : Sistema de refrigeración VW. Tomada del manual para el taller CESCA. ............... 28 Ilustración : Ventilador radial y conjunto caja. Recuperado del manual del taller CESCA. ......... 29 Ilustración Sistema de enfriamiento por por aire forzado. Recuperado de flamas blog. ................ 29 Ilustración : El termostato. https://articulo.mercadolibre.com.mx/MLM-642400793termostato-motor-vocho-original-_JM ....................................................................................... ....................................................................................... 30 Ilustración : Aletas en los cilindros. Recuperado del manual del taller CESCA ....... ........................... .................... 31 Ilustración : Radiador de Aceite de Motor Top Engine para VW Sedan 1600. Recuperado de https://refaccionariamario.com.....................................................  ..................................................... ¡Error! Marcador no definido. 

Ilustración :Esquema de la circulación de aceite por todo el motor. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=EDZJRtjJFvU. https://www.youtube.com/watch?v=EDZJ RtjJFvU..................................................................... .................................................................... 32

 Ilustración : Aerodinámica del chasis para un VW. Re Recuperado cuperado de https://br.ifunny.co/video/aerodirarica-do-fusca-76-mSNj5GI78?s=cl .....................................  ..................................... 33      

 

 

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OBJETIVOS 1.1. 

OBJETIVO GENERAL

-  Analizar el sistema de refrigeración de los motores de combustión interna. -  Conocer el comportamiento de un motor refrigerado por aire. 1.2. 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

-  Conocer las características, los elementos que lo componen y el funcionamiento del sistema de refrigeración -  Conocer los tipos de refrigeración de los motores de combustión interna. -  Poder diferenciar los tipos de sistemas de refrigeración de un motor de combustión interna. Cuáles son sus componentes y con qué fluidos trabajan. -  Reconocer los componentes en los sistemas refrigerados por agua y por aire.

-

 

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CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Los motores de combustión interna generan un calor enorme alcanzando un aproximado de 2000°C, pero no utilizan esta energía de manera eficaz. La mayoría de los motores utilizan menos que 25% 25% de la energía térmica producida producida para conducir conducir el vehículo. Un 35% del calor de combustión sale a través del escape, y otro 10% se pierde por fricción interna. El 30% del ca calor lor de motor restan restante te debe ser eva evacuado cuado por el sistema sistema de refrigeración.

Ilustración 1 fuente: sistema de refrigeracion de automocion Gates  

Sin sistema de refrigeración, el aceite de motor se descompondría rápidamente y perdería su capacidad de lubricar los componentes metálicos móviles. Entonces, el sistema de refrigeración instalado debe ser eficaz para evacuar la gran cantidad de calor que se genera. El objetivo de la refrigeración refri geración es mantener el motor a una temperatura de funcionamiento de 90°C aproximadamente. Los elementos que precisan refrigeración son: por medio del lubricante (pistones, árbol de levas, cabezas de biela y apoyos del cigüeñal), y por aire o agua (cilindros, culata, guías de válvulas, válvulas y asientos).

 

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2.1. 

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ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Ilustración 2 fuente: diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera 

1.  Tapa de alivio de presión 2.  Botella de desgasificación 3.  Polea de bomba del refrigerante 4.  Bomba de refrigerante 5.  Carcasa del termostato y termostato 6.  Radiador 7.  Motor del ventilador 8.  Enfriador de aceite 9.  Válvula solenoide de cierre de refrigerante.   Tapa de alivio de presión

•

Sus funciones: ➢

Mantiene la presión del sistema en 150 Kpa (21,7 Psi), pues, no mantener la presión  provocaría el cambio cambio de estado del del refrigerante y fuga de este.

 

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➢

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 Permite que el refrigerante alcance una mayor temperatura sin alcanzar su punto de

ebullición. ➢

 Evita el daño de elementos del sistema de refrigeración, pues una alta presión en el

sistema podría causar daños como: romper el radiador y las mangueras. ➢

 Junto con la botella de desgasificación, evita que ingrese aire al sistema cuando el

refrigerante se contrae (motor enfriándose) ya que aire en el sistema provoca corrosión y un mal proceso de refrigeración   Botella de desgasificación

•

Es el encargado de contener el excedente de refrigerante y a su vez, elimina el aire del sistema de refrigeración. Además, permite la expansión del refrigerante y la presurización del sistema, reabastece el sistema de refrigerante y sirve como referencia para el lllenado lenado del refrigerante.   Polea de la bomba de refrigerante

•

Transmite movimiento a la bomba del refrigerante desde el cigüeñal a través de una correa de distribución.   Bomba de refrigerante

•

Mantiene el refrigerante en movimiento cuando el motor está funcionando, transporta el refrigerante a través del bloque y la culata del motor y se acciona con el giro del cigüeñal. Está ubicada en la parte delantera del motor y cuenta con un empaque que evita que el fluido salga de la carcasa.   Carcasa del termostato

•

 

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Contiene al termostato con el fin de protegerlo de daños y fugas el refrigerante. Está ubicado entre el bloque del motor y el radiador y actúa como salida de refrigerante al radiador.   Termostato

•

Es un elemento de tipo válvula se encuentra ubicada entre el radiador y el motor, este regula la entrada y salida del refrigerante del vehículo, esto lo hace a través de la medición de la temperatura que sale del motor y va hacia el radiado y viceversa, en función de esa temperatura, la válvula se abre o cierra en mayor medida.

La función principal del termostato dentro del sistema de refrigeración es la de mantener el motor caliente. Cuando el motor está totalmente frío, cierra el paso de líquido lí quido hacia el radiador y abre una derivación de refrigerante, para hacer que el agua circule únicamente en el motor, incrementando más rápido la temperatura del líquido.   Radiador

•

Es un elemento que usa aire y líquido para reducir las altas temperaturas que se generan en el motor debido a la combustión. Está formado por un grupo de tubos de cobre que están situados espaciadamente y en paralelo. Estos tubos están dotados también con un sistema de aletas que permite ampliar la superficie a través de la cual se disipa el calor.   Motor del ventilador

•

Es el encargado de accionar el ventilador para evacuar el calor del refrigerante en el radiador a través de la convección forzada. forzada. •

  Enfriador de aceite

 

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Es un intercambiador de calor de coraza y tubos refrigerante/aceite y su propósito es  permitir que el sistema de refrigeración del motor elimine el exceso de calor del aceite lubricante del motor y de la transmisión a través del radiador. El aceite fluye entonces alrededor de los tubos del refrigerador mientras que el refrigerante del motor fluye a través de los tubos trasfiriendo así el calor por conducción a través de las paredes de los tubos al refrigerante circundante.   Válvulas solenoide de cierre de refrigerante

•

Es una válvula controlada electrónicamente, es la encargada de bloquear o permitir el  paso del refrigerante a través de la carcasa del termostato, la bomba de refrigerante, el motor, núcleo del calentador, el enfriador de aceite del motor, el turbo y la botella de desgasificación,, se abre cuando la válvula no está energizada. desgasificación

2.2. 

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

A continuación, mostraremos la operación del sistema de refrigeración en cada una de sus 4 etapas de calentamiento, a través de los elementos que componen el sistema de refrigeración.

 

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Ilustración 3 fuente: diseño sistema de refrigeración Andrés Herrera  

1. Radiador 2. Electro-ventilador 3. Termostato 4. Válvula derivación de refrigerante 5. Válvula cierra de refrigerante 6. Sensor CHT 7. Sensor ECT 8. Bomba de refrigerante 9. Bloque del motor 10. Filtro de aceite 11. Refrigerador de aceite 12. Núcleo del calentador

 

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13. Turbocompresor 14. Bomba de aceite 15. Botella de desgasificació desgasificaciónn   Etapa 1:

•

En la etapa 1, el motor se encuentra en el proceso de arranque (frío) y con una temperatura ambiente o más caliente, el electro-ventilador permanece apagado al igual que la válvula solenoide de cierre del refrigerante y la válvula solenoide de derivación permanecen cerradas condicionando condicionando el refrigerante a estar estancado sin circular a tr través avés del motor ni ningún otro dispositivo. Líquido refrigerante estancado:

Ilustración 4diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera  

  Etapa 2:

•

 

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Para la etapa 2, el motor todavía se encuentra frío y con una temperatura ambiente, el electro-ventilador continúa apagado al igual que la válvula de derivación de refrigerante  permanece cerrada y la válvula solenoide de cierre del refrigerante se apertura  permitiendo que el refrigerante fluya a través de: la bomba de refrigerante, el motor, el núcleo del calentador, el enfriador de aceite de motor, el turbo y la botella de desgasificación. Líquido refrigerante estancado: Flujo de líquido refrigerante:

Ilustración 5 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera  

  Etapa 3:

•

En esta etapa, el motor se encuentra cerca de la temperatura de trabajo, la válvula de derivación de refrigerante se activa y se apertura con las siguientes condiciones: el refrigerante alcanza una temperatura de 70ºC (185ºF), la carga del motor es superior al

 

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70% y la velocidad del motor es superior a las 4.000 RPM. Una vez la válvula de derivación se abre, el refrigerante fluye hacia la carcasa del termostato iniciando el calentamiento del termostato y aumentando la velocidad del flujo del refrigerante a través del motor reduciendo así la presión del sistema de refrigeración y las fluctuaciones de temperatura en el bloque del motor. Los demás actuadores como el electro-ventilador y la válvula de cierre de refrigerante continúan conservando el estado de apagado y abierto. Líquido refrigerante estancado: Flujo de líquido refrigerante:

Ilustración 6 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera  

  Etapa 4.1:

•

En la etapa final, el motor ya ha alcanzado la temperatura de trabajo. Cuando el refrigerante alcanza una temperatura alrededor de los 90ºC, el elemento termo expandible dentro del termostato comienza a cambiar de estado y se da la apertura del termostato

 

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haciendo pasar el refrigerante a través del radiador con el fin de transferir el calor al ambiente exterior. En esta etapa la válvula de cierre de refrigerante y la válvula de derivación de refrigerante se encuentran abiertas y una vez el refrigerante alcanza una temperatura entre 100ºC y 103ºC el sensor de temperatura envía una señal al Módulo de Control del Sistema de Propulsión (PCM) que hace poner en marcha el motor del ventilador permitiendo disminuir la temperatura del motor. Líquido refrigerante estancado: Flujo de líquido refrigerante:

Ilustración 7 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera  

  Etapa 4.2:

•

En esta etapa es donde se puede observar la ejecución de los sistemas de gestión térmica, ya que cuando el motor ha alcanzado su temperatura optima y está trabajando a una carga  parcial, la válvula de cierre de refrigerante permanece abierta, la válvula de de derivación derivación de refrigerante puede presentar una apertura variable y el electro-ventilador se encenderá o

 

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se apagara según sea necesario con el fin de mantener el motor en las mejores condiciones de trabajo, fijando la temperatura del refrigerante entre 90ºC y 100ºC. Al igual que la etapa inicial, en estas condiciones se presenta un ahorro de combustible  pues el motor está está operando co conn mezclas efic eficientes. ientes. Líquido refrigerante estancado: Flujo de líquido refrigerante: Flujo intermitente del líquido refrigerante:

Ilustración 8 diseño de sistema de refrigeración Andrés Herrera  

TIPOS Y DIFERENCIAS ENTRE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN   REFRIGERACION POR AIRE

•

  REFRIGERACION POR ACEITE

•

  REFRIGERACION POR AGUA

•

   

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3.1 REFRIGERACIÓN POR AIRE La refrigeración por aire se usa más frecuentemente en las motocicletas y automóviles de tipo pequeño de mínima potencia y baja potencia. Este mecanismo de enfriamiento es que disipa directamente el calor gracias al aire que lo rodea por el desplazamiento que realiza el vehículo (motocicleta o avión). Se adopta este sistema por su bajo b ajo valor, menor ruido y menor peso. Este sistema se clasifica en

3.1.1 REFRIGERACIÓN DIRECTA: Este sistema normalmente es utilizado en motos, donde el motor se encuentra expuesto al aire, realizando el enfriamiento por aire que impacta en las aletas del motor mientras el vehículo se encuentra en marcha, siendo más eficiente el enfriamiento cuando mayor es la velocidad de desplazamiento.

fuente (https://elmotordecombustion.blogspot.com/2019/11/ sistema-de-refrigeracion-de-los-motores.html, sistema-de-refrigeracio n-de-los-motores.html, s.f.)

   

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3.1.2 REFRIGERACIÓN FORZADA: Este mecanismo o refrigeración es utilizado en vehículos donde el motor se encuentra encerrado y por lo tanto tiene ti ene menor contacto con el aire durante su recorrido, utiliza un ventilador que es movido por el motor, lo cual genera una gran onda de viento que se constituye a los cilindros, Este sistema ya no es muy usado, pero lo podemos encontrar en los automóviles clásicos.

Fuente (https://elmotordecombustion.blogspot.com/20 19/11/sistema-de-refrigeracion-de-losmotores.html, s.f.)

3.2 REFRIGERACIÓN POR ACEITE: En algunos modelos de motores se implementa este tipo de sistema de refrigeración, ya que su principio de funcionamiento se basa en utilizar el mismo aceite para que sea el refrigerante principal, en estos tipos de sistemas se proporciona una mayor cantidad de aceite, el cual circula por un radiador de tamaño adecuado antes de lubricar y enfriar el motor.

 

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La refrigeración por aceite se efectúa durante su permanencia en el Carter por el aire de la marcha, cuando mayor sea las RPM del motor y menor el nivel de aceite su refrigeración es menor efectiva, a más velocidad el flujo de aire es mayor enfriándose más el aceite en el Carter.

3.3 REFRIGERACIÓN POR AGUA: Este sistema de refrigeración consiste en un circuito un fluido refrigerante, podría ser agua u otro refrigerante, este fluido transita en el sistema estando en contacto con las  paredes de los cilindros y cámaras de combustión, adsorbiendo adsorbiendo y disipando el calor que  produce el motor. Además, transporta dicha temperatura hasta el depósito de líquido refrigerante donde se enfriará y de manera repetitiva regresando a cumplir la función de enfriar el fluido. Este mecanismo se radica en el interior del bloque del motor y culata  para que circule circule el líquido refrigerante. Según la circulación del agua se clasifican en:

3.3.1 REFRIGERACIÓN POR CIRCULACIÓN POR TERMOSIFÓN: El funcionamiento de este sistema se diferencia en la densidad entre agua caliente que se encuentra en la culata y bloque de cilindro y e refrigerante frio que está en el radiador,  por lo cual se fija una circulación de agua entre en en radiador y el moto motor. r. Su función se realiza con el ingreso de agua caliente por la parte superior del radiador, dicho fluido se traslada por los paneles y tubos refrigerantes reduciendo su temperatura  por el contacto contacto de aire en desplaz desplazamiento. amiento. El aagua gua fría aaumenta umenta su peso específico con lo cual desciende hasta la parte inferior del radiador. Este sistema ya es obsoleto por lo que no se utiliza hoy en la actualidad.

 

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3.3.2 REFRIGERACIÓN POR CIRCULACIÓN FORZADA Este sistema de refrigeración es más utilizado en los automóviles. siendo el que ofrece una refrigeración más eficiente para los requerimientos de los motores que actualmente alcanzan grandes revoluciones y necesitan una disipación más rápida de calor. Su trabajo lo realiza por medio de una bomba que aspira e impulsa i mpulsa el agua refrigerada del radiador  para que circules circules por los cond conductos, uctos, alrededo alrededorr de los cilindros y cculata. ulata.

 

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3.4 DIFERENCIAS ENTRE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

3.4.1 REFRIGERACIÓN POR AIRE: -  Utiliza el aire del exterior ya sea directa o forzada para enfriar el motor. -  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. -  El motor ocupa menor espacio. Factor importante para tener en cuenta sobre todo en vehículos pequeños y en motocicletas, donde el espacio destinado para el motor es bastante pequeño. La refrigeración por aire es más fácil de instalar, más liviana y más económica. -  Se puede aplicar a motores de pequeña capac capacidad. idad. -  Son más ligeros.

3.4.2 REFRIGERACIÓN POR ACEITE -  Se utiliza el aire para enfriar el aceite que pasa por un radiador. -  Este aceite circula por el motor refrigerando y lubricando todo el sistema. -   Necesita más componentes componentes a comparación de la refrigerac refrigeración ión por aire lo cual hace que la construcción sea un poco más compleja. -  Se aplican en motores pequeños. -  Fácil de instalar y económico.

 

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3.4.3 REFRIGERACIÓN LIQUIDA -  Utiliza agua o liquido refrigerante. refri gerante. -  La refrigeración por agua logra que el motor tenga un mejor desempeño y haga menos ruido. -  Requiere de un mayor numero de componentes, lo cual hace la construcción más compleja y pesada. El sistema por agua es más costoso de mantener y también ocupa más espacio que el sistema por aire. -  Generalmente se usa en motores de regular y gran tamaño.

DEFINICIÓN Y EXPLICACIÓN INDIVIDUAL DE CADA SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

4.1. 

REFRIGERACIÓN POR AIRE

Según Arias (2014). “Es conocida con el nombre de refrigeración forzada, ya que el motor

va encerrado en la carrocería, y por tanto en menor contacto con el aire durante el desplazamiento del vehículo. Su uso se generalizo a los motores de cilindros opuestos Panhard, a raíz de los buenos resultados consegu conseguidos idos por Volkswagen. Para ellos se hace circular, entre los cilindros y las aletas, una fuerte corriente producida por el ventilador o ”, ( p.210). turbina, movido por el propio motor ”,

 

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4.2. 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

PROCESO DE REFRIGERACIÓN

Afirma Salazar (2011). “Una hélice radial movida desde el cigüeñal del motor a través de

una correa, está ubicada dentro de un cuerpo de forma adecuada para dirigir el flujo de aire hacia la camisa del cilindro que es la parte para refrigerar. El diámetro de la hélice, así como la relación de transmisión entre las poleas están bien elaborados para garantizar la cantidad de aire necesario. La camisa del cilindro está dotada de aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor con el aire y así mejorar el enfriamiento. Un termostato, que puede ser mecánico o electromecánico, regula la apertura de la compuerta de salida de acuerdo a la temperatura del aire procedente de la camisa para mantener el motor a la temperatura óptima. Este mecanismo es en cierto modo auto compensado, ya que a medida que crece la velocidad del motor y se producen más ciclos de combustión, automáticamente se genera más aire de enfriamiento debido al propio aumento de la velocidad de rotación de la hélice que está acoplada al cigüeñal. En la mayor parte de las aplicaciones la correa que mueve la hélice también mueve otros agregados del motor como el alternador, el fallo de la correa puede encender una alarma luminosa al conductor en caso de fallo debido a la falta de servicio de alguno de los otros agregados,, y por lloo tanto, en ocasiones el indicador de temperatura del motor no existe en agregados el tablero”. La parte de la ventilación es la parte esencial para la refrigeración del motor ,

donde se encuentra acoplada al cigüeñal junto con otros componentes. componentes.

 

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Figura

de

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

refrigeración

por

aire,

obtenido:

http://mecatronicaau http://mecatronicaautomotoresdanielsalaz tomotoresdanielsalazar.blogspot.com/201 ar.blogspot.com/2011_05_31_arc 1_05_31_archive.html hive.html  

4.3. 

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Ventajas Son: a)  Mayor sencillez del motor  b)   No tener que preocuparse preocuparse de dell nivel de agua c)  Fácil mantenimiento al reducir averías d)  Ocupa menos espacio e)  Mayor rendimiento térmico f)  Menos peso del motor por no llevar el motor Inconvenientes

 

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a)  El motor mas ruidoso al exterior por falta de camisas, amortiguan los ruidos  b)  Irregularidad del enfriamiento, depende bastante del medio ambiente.  

c)  No conviene tener el motor en ra ralentí lentí mucho tiempo Calentamiento aparece más rápido

4.4. 

REFRIGERACIÓN POR AGUA

Según Arias (2014) ``El procedimiento generalmente empleado empleado es el de refrigeración por agua``. La culata, válvulas y cilindros están rodeados por una envoltura hueca llena de agua (camisas de agua) que en la figura 1 se señalan en C para la culata, y en G para los cilindros, siendo común para todos ellos

Figura 1

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

En este tipo de refrigeración el agua se aprovecha aprovecha,, enfriándola, con una corriente de aire, en un radiador. La circulación del agua del sistema de refrigeración puede asegurarse por dos  procedimientos: Por termosifón termosifón o por bomb bomba. a.

4.2.1 LA CIRCULACIÓN POR TERMOSIFÓN  La circulación del agua en el circuito, por termosifón, hoy día, prácticamente, está en desuso. Este sistema está basado en la diferencia de peso entre el agua caliente y fría. La que se calienta en las camisas G y C (Fig. 1), se hace más ligera y sube por el tubo S a la parte alta A, del radiador; desciende, por el aumento de peso, a través de éste, refrigerándola la corriente de aire que pasa por entre los tubos T, hasta que ocupa la parte inferior. Seguidamente, por el tubo J vuelve a las camisas G de los cilindros, ocupando el lugar que deja libre el agua que sube, ya caliente; roba el calor de los cilindros, refrigerándolos, y de nuevo pasa por S al radiador. La circulación queda así asegurada. Se entiende, que los conductos de circulación en el radiador y los tubos S y J han de ser gruesos para facilitar el paso del agua; así como el depósito A de la parte alta del radiador que, además, debe estar colocado en alto con relación al bloque motor, para obtener una diferencia de altura que asegure la circulación del agua por gravedad. La temperatura de esta parte alta del radiador es de 85° a 90°. En la parte alta del radiador hay un tapón, para el orificio de llenado de agua, y desde el interior de aquél sale un tubo de desagüe (Fig.2), por donde rebosa el exceso y da salida

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

al vapor por debajo del vehículo. En la parte inferior del radiador es frecuente encontrar un grifo para vaciar el agua de todo el sistema (radiador y camisas). El sistema es sencillo y económico, pero debido a la poca velocidad del agua en el circuito

Figura 2

1.1  LA CIRCULACIÓN POR TERMOSIFÓN, ACELERADO POR BOMBA Su funcionamiento es similar al anterior, con la única variante de que se monta una bomba  para acelerar la circulación del agu agua. a. La bomba, que se puede estar fijada sobre la culata o sobre el cárter de cilindros, esta generalmente colocada a la salida del agua fría y dirigida hacia el cárter de cilindros. El agua sube a continuación hacia la culata y retorna al radiador.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

En caso de avería de la bomba, hay una ligera circulación de agua por el fenómeno de termosifón.

2.2.3. LA C CIRCULACIÓN IRCULACIÓN FORZADA POR BOMBA El sistema (Fig.2), semejante al de termosifón, consiste en disponer una bomba centrífuga intercalada en el circuito, en un punto bajo, de manera que esté siempre cebada (entre la  parte baja, más fría, del radiador y las camisas del bloque), que es movida por el propio motor por medio de una correa, mandada por una polea montada en el extremo exterior del cigüeñal. La bomba activa la circulación del agua en su recorrido, con una velocidad  proporcional a la del motor (la ve velocidad locidad media de circulación circulación suele ser de unos 3 ml/sg.). La temperatura, ahora más uniforme al ser controlada por una válvula de paso, y normalmente, en la parte alta del radiador, la más m ás caliente, suele ser de 80° a 85°, con una diferencia entre la entrada y la salida de 8 a 10°C. Este sistema ofrece una refrigeración más eficaz, con un menor volumen de agua y menor superficie radiante en el radiador, forzando la circulación de la misma por el interior del  bloque motor a través de unos conductos (ya no necesitan ser tan amplios como como en en el caso anterior) o cámaras de agua, que rodean: las cámaras de combustión, los cilindros, los asientos y guías de las válvulas, y las partes metálicas en contacto con los gases de la combustión.

   

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

5.1.  COMPONENTES DE LOS MOTORES REFRIGERADOS POR AIRE Existen diversos tipos de componentes en la refrigeración por aire, la gran diferencia de una refrigeración por liquido es que poseen menos componentes en su sistema. Los sistemas modernos de enfriamiento por aire están diseñados para que los motores de combustión interna de los autos mantengan una temperatura homogénea entre 82° y 113°C. El clásico motor que lleva ll eva tal refrigeración en autos es el Volkswagen.

Ilustración 9: Sistema de refrigeración VW. Tomada del manual para el taller CESCA.  

 

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

VENTILADOR (ALGUNOS MECÁNICOS LE LLAMAN TURBINA) 

El ventilador es un elemento importante en la refrigeración del aire porque fuerza al aire a distribuirse por toda la tolva para que de esa forma pueda se puedan enfriar los  pistones.

Ilustración 10: Ventilador radial y conjunto caja. Recuperado del manual del taller CESCA.

Ilustración 11 Sistema de enfriamiento por aire forzado. Recuperado de flamas blog.

 

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

TERMOSTATO.

Es el encargado de regular el flujo de aire mediante un procedimiento mecánico-térmico a dos compuertas ubicadas en los extremos de la tova. Estas compuertas se abren cuando el termostato llega a calentarse a tal punto de que se dilata progresivamente provocando la apertura gradual de las compuertas

Ilustración 12: El termostato. https://a https://articulo.merca rticulo.mercadolibre.com. dolibre.com.mx/MLM-642400 mx/MLM-642400793-termostato-m 793-termostato-motorotorvocho-original-_JM

  ALETAS EN EL CILINDRO

•

El cuerpo del cilindro es refrigerado mediante unas aletas que envuelven dicho cilindro, las aletas aumentan el área superficial del cilindro con la finalidad de conducir el calor que se genera dentro de este, mediante un proceso de conducción, hacia el extremo de este.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Las extensiones son refrigeradas, mediante un proceso llamado convección, gracias al aire que se le bombea desde las turbinas para que el cilindro se mantenga a una temperatura optima de trabajo y no se recaliente mucho.

Ilustración 13: Aletas en los cilindros. Recuperado del manual del taller CESCA  

 

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RADIADOR DE ACEITE.

El radiador del aceite es una pieza fundamental que se incorpora dentro de la escafandra y tiene por finalidad enfriar el aceite caliente.

Ilustración 14: Radiador de Aceite de Motor Top Engine para VW Sedan 1600. Recuperado de https://refaccionariamario.com

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Enfriamiento del motor mediante la Circulación del aceite. En primer lugar, el aceite es succionado por la bomba de aceite la cual es accionado por el cigüeñal y se dirige hacia el radiador, pero no sin antes pasar por el sensor de presión de aceite la cual por medio de cables controla una óptima presión (inferior a los 0.3 bar). Luego el aceite continuo su recorrido hasta llegar a la válvula de presión de aceite; esta válvula está compuesta de un pistón y un resorte; cuando el motor se encuentra en frio, la viscosidad del cilindro es mayor y eso obliga al pistón a comprimir al resorte para que de ese modo llegue más rápido el aceite hacia el cigüeñal, árbol de levas, balancines y otros accesorios. Por otro lado, a medida que el aceite va perdiendo viscosidad y presión  producto del del calor, el resorte hace re retornar tornar al ppistón istón y ddee esa manera se cierra el conducto  para luego obligar a que el aceite pase completamente por el radiador enfriándolo y devolviéndolo su viscosidad para que finalmente el ciclo se valla autorregulando nuevamente.

15:Esquema de la circulación de aceite por todo el motor. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=ED Ilustración 15:Esquema https://www.youtube.com/watch?v=EDZJRtjJFvU. ZJRtjJFvU.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

  AERODINÁMICA DEL CHASIS

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El chasis forma parte también del sistema de enfriamiento por su diseño aerodinámico; la cual permite que las ráfagas de viento ingresen de la manera más uniforme posible evitando el calentamiento excesivo del motor.

 Ilustración

16:

Aerodinámica

del

chasis

para

un

VW.

Recuperado

de

https://br.ifunny.co/video/aerodirarica-do-fusca-76-mSNj5GI78?s=cl

5.2. COMPONENTES DE LOS MOTORES REFRIGERADOS POR AGUA  

El sistema de refrigeración del motor de un coche está formado por diferentes elementos: radiador, ventilador, termostato, depósito, bomba y manguitos. A

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

continuación, pasamos a explicarte cuál es la función de cada uno de estos componentes, que contribuyen a que la refrigeración r efrigeración del motor se realice correctamente.

RADIADOR Combina aire y líquido para disminuir la temperatura del agua que ha absorbido el calor del motor. Suele estar formado por un grupo de tubos de cobre. Normalmente se ubica en la parte delantera del vehículo el cual suele estar protegida por una parrilla. los factores que influyen para disipar el calor además de la diferencia de temperatura entre el agua y el aire del ambiente son la superficie frontal del radiador, la superficie de contacto del agua con la superficie radiante y la permeabilidad del radiador al agua y al aire.

El Metal ideal para la fabricación de los radiadores es el cobre por su facilidad en transmitir el calor, pero por razones económicas se emplea en latón e incluso se ha intentado usar el aluminio.

En la actualidad en muchos automóviles, en vez de circular el agua verticalmente lo hace de forma lateral con el radiador acostado y montado de canto, con el fin de bajar la altura del capo para ganar en aerodinámica. El riesgo de que el agua obligada a repartirse entre

 

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menos tubos y los más largos no se enfríe adecuadamente se suple con la circulación forzada por la bomba.

Figura 01. Radiador, recuperado recuperado de:  de: https://www.mundodelmotor.net/el-radiador/  

Hay 3 tipos de radiadores:

RADIADOR TUBULAR Este radiador es de empleo muy generalizado el agua que llega desde las camisas de cilindros y de la culata pasa por el tubo superior. Desciende por unos tubos largos y finos f inos rodeados y sujetos por unas aletas donde el calor del agua se esparce rápido por el metal de los tubos y aletas, De dónde es robado por el aire que circula entre unos y otros. [os tubos colocados verticalmente pueden ser redondos o planos de sección alargada T y aletas A que los enlazan y enfríen, son planas y perpendiculares perpendiculares a los tubos; en radiadores  para motor eess de fácil refrigera refrigeración, ción, o bien onduladas e intercaladas intercaladas en forma de acordeón entre los tubos, cuando se necesita mayor superficie metálica para disipar el calor en el aire. Hay veces que las aletas llevan l levan escotaduras que activan la ventilación.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Figura 02.  Radiador Tubular, recuperado de: MANUAL DE AUTOMÓVILES ARIASPAZ, 55a EDICIÓN, 2004, Madrid (España), ISBN 84-89656-09-06

RADIADOR DE PANAL También llamados de Nido de abeja eran usados antiguamente en motores potentes. En la actualidad se usa poco debido a su elevado precio por la gran cantidad de soldaduras que requieren, Y estos están constituidos por una serie de Pequeños tubos horizontales como el U, de 4 a seis caras, qué tienen de largo el espesor del radiador pues van colocadas en el sentido de la marcha del vehículo, y soldados por sus extremos ensanchados entre sus cuerpos circula el agua y por el interior de los mismos pasa el aire que enfría aquella. En este tipo de radiador la superficie de refrigeración es muy grande.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Figura 03.  Radiador de panal, recuperado de: MANUAL DE AUTOMÓVILES ARIASPAZ, 55a EDICIÓN, 2004, Madrid (España), ISBN 84-89656-09-06  

RADIADOR DE LÁMINAS DE AGUA También llamados de falso panal, están constituidos por unos tubos anchos y muy chatos que suelen montarse haciendo unas ondulaciones soldadas (1) entre sí o bien se separan y sostienen con unas finas chapas onduladas de latón (2) para dar ideas a los pasos hexagonaless del aire formando un falso panal. hexagonale En uno y otro caso el aire que pasa por entre llos os tubos chatos enfría las láminas de agua que circulan por el interior de ellos.

 

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Figura 04. Radiador de láminas de agua, recu recuperado perado de de:: MANUAL DE AUTOM AUTOMÓVILES ÓVILES  ARIAS-PAZ, 55a EDICIÓN, 2004, Madrid (España), ISBN 84-89656-09-06  84-89656-09-06  

BOMBA DE AGUA Impulsa el agua del radiador para que circule por el motor durante la combustión. la bomba de agua más usada es del tipo centrífugo donde la parte móvil está compuesta  por un plato con paletas. El agua llega por el tubo a la parte central de la bomba y las  paletas al girar le l e impulsan con fuerza hacia fuera obligándola a pasar a las camisas del  bloque de ccilindros. ilindros. E Ell movimiento para la bomb bombaa se envía desde el cigüeñal cigüeñal por la correa a la polea que acciona el ventilador, teniendo el mismo eje la bomba y el ventilador. Para que no haya fugas de agua este eje se rodea de una empaquetadura o prensaestopa M, hecho de material plástico y resbaladizo que por medio de una tuerca se oprime contra el eje, impidiendo escapes de agua, el eje de la bomba lleva casi siempre engrasador que debe atenderse con frecuencia. Las paletas del plato dejan entre ellas algún espacio para que el agua circule por él termosifón En el caso de que deje de funcionar la bomba. Precisamente por la propiedad

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

de dejar pasó al agua, en caso de avería, esta bomba se llama también impulsor, que a veces tiene forma de hélice sencilla los automóviles con motores de cilindro en V Suelen llevar una bomba de agua por  bloque donde ambas se ma mandan ndan con la misma correa  para asegurar el enfriamiento de las partes más calientes válvulas de escape asientos y alrededores en algunos motores se canaliza la llegada del agua fresca desde la bomba al  bloque de modo que vaya su corriente a bañar En primer término las zonas próximas a aquellas un dispositivo es por ejemplo recoger el flujo de agua que sale de la bomba por un tubo m alojado en el interior i nterior de las camisas de agua del bloque B del que sale el agua  por unos orificios f en forma de corriente que incide sobre las partes que rodean los asientos de las válvulas de escape y que lo refrigeran con el agua más fría que viene del radiador después después el agua sigue su circuito en forma normal. normal.

 

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Figura 05. Bomba de agua, agua, recuperado de: MANUAL DE AUTOMÓ AUTOMÓVILES VILES ARIAS-PAZ, 55a EDICIÓN, 2004, Madrid (España), ISBN 84-89656-09-06

TERMOSTATO Es una válvula situada entre el radiador y el motor y que regula la entrada y salida de líquido refrigerante de ambos elementos de acuerdo a la temperatura del fluido. Además de regular la temperatura y el flujo de refrigerante también influye en el consumo de combustible de los vehículos, ya que cuando la temperatura es baja, el suministro de combustible tiene que ser mayor. Y por lo tanto, si influye en el consumo, también lo hará en el nivel de emisiones contaminantes del vehículo.

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Por último, es utilizado en los aires acondicionados para encen encender der o apagar el compresor de los mismos.

FUNCIONAMIENTO DEL TERMOSTATO Cuando el motor se encuentra a bajas temperaturas el termostato impide que el líquido refrigerante circule entre el motor y el radiador, permitiendo alcanzar al motor la temperatura ideal de funcionamiento en el menor tiempo posible. Una vez alcanzada esta temperatura, el refrigerante caliente vuelve hacia el radiador para enfriarse, gracias a que el termostato abre la válvula de paso, evitando de esta manera un sobrecalentamiento del motor.

Figura

06.

Funcionamiento

del

termostato,

recuperado

de:https://talleresyrepuestos.com/documentacion-tecnica/sistema-de-refrigeracion-delmotor/333-como-instalar-un-termostato-en-mi-vehiculo

TIPOS DE TERMOSTATO Se pueden encontrar tres tipos de termostato en la actualidad: Termostato de cápsula: No contienen ningún tipo de sistema electrónico, funcionan gracias a la dilatación de una cera encapsulada. Al aumentar la temperatura la cera se

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

dilata y así se mueve la compuerta que abre el conducto. Por el contrario, si se enfría, la cera se vuelve a contraer cerrando la compuerta. Termostato de fuelle: Este tipo de termostato no se basa en la dilatación de los líquidos si no en la volatilidad de los alcoholes. Cuando el líquido refrigerante se calienta, el alcohol se evapora y expande el fuelle dejando pasar el líquido. Termostato electrónico: Son el tipo de termostatos más utilizados en la actualidad. Están controlados por la unidad de control del motor. Son más complejos que los anteriores ya que requieren de más conexiones, pero el funcionamiento en sí sigue siendo el mismo.

Figura 07. Termostato, recuperado de: https://www.mundodelmotor.net/termostato/  

MANGUITOS Son los conductos por donde circula el líquido. El manguito superior es para el fluido caliente y el inferior para el frío.

   

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Son

los

conductos por donde circula el líquido. El manguito superior es para el fluido caliente y el inferior para el frío. Figura

08.

 Manguitos,

recuperado

de:

https://www.transportelatino.net/2017/03/mantenimiento-mangueras-y-correas/

VENTILADOR Empuja el aire al interior del radiador para enfriar el líquido de su interior. el ventilador tiene por objeto activar la corriente de aire que pasando a través del radiador cuando está funcionando el motor a vehículo parado o circulando esté con una velocidad muy baja o cargado va a mantener el motor a una temperatura constante fue circulando a una velocidad elevada existe una gran cantidad de aire que atraviesa atr aviesa el radiador anulando se el ventilador por lo que la dificultad está en la evacuación de este aire que penetra en El capo sin embargo a poca velocidad o con el vehículo cargado el aire que atraviesa el radiador es insuficiente por lo que se precisa una ventilación forzada

   

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el ventilador es una pequeña hélice de 2 a 6 aspas que se mueven casi siempre por medio de una Correa recibe su giro desde una polea montada en el extremo delantero del Civic cigüeñal como la correa se afloja con el uso para que no patine es necesario disponer de un medio que la Atirante su tensión puede regularse porque la polea superior tiene su cara izquierda movible al aflojar el tornillo al ser de sección trapezoidal trapezoidal concuña si se acercan las caras de la polea la correa tiene que rodar más por fuera y se estira en la figura se representa r epresenta el supuesto muy frecuente usar el eje del ventilador para mover la bomba de agua que la aspira por a y la envía es puede recorrer las camisas de agua del  bloqueo por el el tubo S.A la parte aalta lta del radiador la disposición más corriente es de la figura en la que la correa mandada por la polea del cigüeñal mueve el eje del ventilador y la bomba de agua que está detrás y pasa por una tercera polar que hace girar la dinamo Esta última va montada sobre un soporte qué  pueden vascular vascular alrededor de una tuerca pivote fijándose con la tuerca t en una posición que deje suavemente atirantada la correa y la tercera causa de averías en la refrigeración el ventilador aspira la corriente de aire a través t ravés del radiador la hace circular alrededor del motor y para que su circulación sea fácil y quede bien canalizada ha de tener salida al exterior esto se conseguía en el pasado por las aberturas laterales que tenía El capo modernamente

sale

por

debajo

del

salpicadero

entre

éste

y

la

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

chapa que  por debajo del del motor le protege de las salpicaduras ddee barro Figura 09. Ventilador, recuperado de: MANUAL DE AUTOMÓVILES ARIAS-PAZ, 55a EDICIÓN, 2004, Madrid (España), ISBN 84-89656-09-06

LÍQUIDO REFRIGERANTE

   

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Complementa al agua del radiador, evitando que se caliente o se enfríe demasiado. También evita la oxidación de las piezas del sistema de refrigeración.

Figura 10.  Líquido refrigerante, recuperado http://www.baldajos.com/blog http://www.baldajos.com/blog/por-que/por-quecambiar-liquido-refrigerante/  

7. REFRIGERANTES Y CARACTERÍSTICAS EMPLEADOS EN LOS MCIA Sólo la tercera parte de la energía liberada en la combustión se convierte en energía mecánica útil. Otra tercera parte se pierde en los gases de escape y en energía radiante, y el resto es calor que debe eliminarse para evitar el sobrecalentamiento y colapso del motor. El fluido refrigerante cumple la importante función de extraer del motor este exceso de calor. El refrigerante entra en contacto con las superficies metálicas calientes en el interior del motor y las enfría, calentándose al hacerlo. Fluye luego al radiador, en donde entrega el calor que extrajo, quedando entonces listo para volver al motor a seguir extrayendo calor. Aunque hay motores de combustión interna enfriados por aire, la discusión subsiguiente va a centrarse exclusivamente en el caso más frecuente de los motores enfriados por “agua”. Son cuatro los aspectos que vale considerar al abordar el

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

tema: Composición del Fluido Refrigerante, Corrosión, Cavitación y Formación de Depósitos   COMPOSICIÓN DEL REFRIGERANTE:

•

El componente primario del refrigerante en los motores enfriados por agua, es por supuesto el agua. Por sus buenas propiedades de transferencia de calor, y por ser no tóxica, no inflamable y barata, probablemente seguirá siendo clave en los sistemas de enfriamiento de motores por largo tiempo. Mezclada con el agua puede estar presente una de las tres siguientes bases refrigerantes: Etilenglicol (EG), que es la base más común. Propilenglicol (PG), que es utilizada por su bajo nivel tóxico y contaminante. Y por último el Metanol que es la tercera alternativa y la menos efectiva, utilizada mucho en Gran Bretaña, casi sólo por costumbre histórica. Sin ninguna mezcla, el agua se mantiene líquida entre 0ºC y 100ºC. La función de la base refrigerante es extender ese rango. En una mezcla al 50%, los glicoles van a bajar el punto de congelamiento a -45 ºC y subir el de ebullición a 118 ºC. A la mezcla de agua y base refrigerante se le agregan inhibidores químicos que controlan la corrosión y la cavitación. Además, se agregan otros aditivos con el fin de estabilizar los inhibidores y las sales metálicas, que se conocen como secuestrantes.. Otro componente utilizado es el colorante secuestrantes   CORROSIÓN:

•

Hay dos modos diferentes por los que la corrosión puede hacer fallar el sistema de refrigeración. El primero es el desgaste corrosivo que debilita el metal lo suficiente para  producir fallas mecánicas, tales como como perforaciones y fugas del refrigerante. El segundo es la formación de bloqueos en el paso del líquido, a causa de partículas y pedazos de metal corroído. Esto conduce a la reducción del flujo de líquido y al sobrecalentamiento

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

del motor. Las fallas por corrosión ocurren frecuentemente en los radiadores y las bombas de agua. En los radiadores las perforaciones suelen estar acompañadas con gran cantidad de partículas de metal corroído que taponan los conductos y hasta los mismos agujeros que se han producido. En las bombas de agua, la corrosión causa la reducción de flujo de líquido, fugas y, en casos extremos, la fractura de la bomba. Otra consideración sobre la corrosión en motores de combustión interna es su relación con el flujo de calor. El metal que está cediendo calor tiene una tasa de corrosión más alta que el metal que lo está absorbiendo. El mayor ejemplo de metal cediendo calor es el bloque de cilindros cuando transfiere su calor al líquido refrigerante. Existe un cierto número de metales diferentes  presentes en los sistemas de refrigeración de los automotores. Los más comunes son acero, hierro, cobre, bronce, aluminio y soldadura de estaño. En términos generales, la corrosión es prevenida por la formación de un filme estable en las superficies metálicas. Este filme se forma por productos de la misma corrosión, como cuando el aluminio se expone al aire, o por la absorción de algún otro químico como los silicatos.   CAVITACIÓN:

•

Es el proceso por el cual fluctuaciones instantáneas de presión causan la formación y  posterior colapso violento de burbujas de vapor, ejerciendo grandes fuerzas mecánicas sobre las superficies metálicas. Como vimos antes, la erosión corrosiva es el proceso por el cual un líquido que fluye sobre una superficie metálica destruye su filme protector, dejándola desprotegida contra la corrosión, y también contra la cavitación. Los resultados de ambos procesos son muy similares y conducen a daños severos localizados. Además de las bombas de agua, se produce el fenómeno de la cavitación en el lado del agua de llos os cilindros de motores diesel con diseño de “camisas húmedas”. Las explosiones del combustible producen pequeños pequeños y abruptos incrementos en el diámetro del cilindro, que

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

al contraerse generan zonas de baja presión y burbujas de vapor. Al volverse a expandir el diámetro del cilindro en la siguiente explosión del combustible, esas burbujas estallan sobre la superficie exterior del cilindro, arrancándole partículas de metal, en el fenómeno que se conoce como “pitting” o erosión por cavitación     FORMACIÓN DE DEPÓSITOS:

•

Los depósitos son incrustaciones duras de color blanco salino que se adhieren firmemente a las paredes de metal. Se forman cuando en condiciones de variación de temperatura, las sales minerales menos solubles se precipitan en las partes más frías del sistema, usualmente en el radiador y la bomba. Algunos depósitos en el radiador pueden formar una barrera dura e insoluble que bloquea los ductos. Depósitos en la bomba de agua dañan los sellos. El principal factor que incide en la formación de depósitos es la dureza del agua, que es una medida de la cantidad de minerales que ella contiene, usualmente calcio, cloro y magnesio, en forma de sales que tienden a precipitarse. Además, los fosfatos, muy usados y efectivos como aditivos anticorrosivos del hierro, en presencia del aluminio, forman sales poco solubles en aguas duras, que se convierten fácilmente en depósitos. Los fluidos refrigerantes se deben fabricar con aguas desmineralizadas de muy baja dureza, y deben incluir en su composición aditivos que estabilicen y mantengan m antengan disueltas las sales.

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

CONCLUSIONES -  Se logró ver el funcionamiento del sistema de refrigeración a través de 4 etapas.

Comenzandoo con el flujo estancado en el motor, luego el líquido refrigerante fluye Comenzand a través del motor y los demás elementos a refrigerar, tercero el refrigerante hacia el termostato, y en la cuarta etapa que esta divida en dos partes, en la primera el refrigerante fluye a través del radiador, seguido fluye intermitentemente al radiador con el fin de mantener temperatura de trabajo. -  Se analizó el sistema de refrigeración por aire con las ventajas y desventajas que

se tiene, las ventajas es que no necita algún liquido de refrigeración. el motor no es pesado y la desventaja es que es ruidoso. -  Se puede diferenciar tres tipos de refrigeración por aire, por liquido refrigerante y

aceite. Cada tipo de sistema tienen componentes propios y características constructivas del motor con lo cual podemos fácilmente diferenciarlos. -  Se logro conocer los diferentes componentes que conforman dichos sistemas de

refrigeración.

 

  TEMA: SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE PROYECTO: 

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

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