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MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. Ing. López Hernández Maria Antonia

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MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE

ENFRIAMIENTO.

Ing. López Hernández Maria Antonia

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PROGRAMA SINTÉTICOCOMPETENCIA GENERAL (DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE) :

Aplica las actividades de lubricación a los sistemas mecánicos del automotor, considerando las especificaciones y

manual del fabricante.

COMPETENCIA PARTICULAR (DE CADA

UNIDAD DIDACTICA)RAP CONTENIDOS

UNIDAD No. 1

Aplica actividades previas al mantenimiento del

sistema de enfriamiento del vehículo automotor, de

acuerdo a las especificaciones y manual del

fabricante.

No. 1 Checa los componentes y características del

sistema de enfriamiento del vehículo automotor, de

acuerdo especificaciones y manual del fabricante.

1. Introducción al Sistema de Enfriamiento.

2. Principios de funcionamiento.

3. Tipos de Sistemas de enfriamiento.

4. Componentes del Sistema enfriado por líquido.

5. Líquidos Refrigerantes

6. Componentes y características del sistema

enfriado por aire.

No.2 Selecciona el equipo y herramientas

necesarios para el mantenimiento del sistema de

enfriamiento del vehículo automotor, de acuerdo a

especificaciones y manual del fabricante.

1. Herramientas.

1. Equipo en el Taller.

UNIDAD No. 2

Da mantenimiento al sistema de enfriamiento del

vehículo automotor, de acuerdo a especificaciones y

manual del fabricante.

No.1 Ddiagnostica el sistema de enfriamiento del

vehículo automotor, de acuerdo a especificaciones y

manual del fabricante.

1. Diagnóstico de fallas.

2. Instrumentación del sistema de sistema de enfriamiento del vehículo automotor.

No.2 Ejecuta el mantenimiento al sistema de

enfriamiento del vehículo automotor, de acuerdo con

el manual del fabricante.

1. Mantenimiento del Sistema de enfriamiento.

No.3 Verifica el mantenimiento realizado al sistema

de enfriamiento del vehículo automotor.

1. Métodos de verificación y supervisión.

Ing. López Hernández Maria Antonia

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NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE DE LA STPS(SEGURIDAD EN EL

TRABAJO Y PREVENCIÓN SOCIAL), APLICABLES A UN TALLER

AUTOMOTRIZ

LAS 10 NORMAS OFICIALES MEXICANAS MÁS IMPORTANTES SOBRE

SEGURIDAD INDUSTRIAL

Ing. López Hernández Maria Antonia

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1.- Condiciones de seguridad para la prevención y protección contra incendios

(Nom-002-STPS-1993).Esta norma establece las condiciones de seguridad para la prevención contra incendios. Se

aplica en aquellos lugares donde las mercancías, materias primas, productos o subproductos

que se manejan en los procesos, operaciones y actividades que impliquen riesgos de incendio.

2.- Sistemas de protección y dispositivos de seguridad en maquinaria, equipos

y accesorios (Nom-004-STPS-1994).Esta norma tiene por objetivo prevenir y proteger a los trabajadores contra los riesgos de

trabajo. Se aplica donde por la naturaleza de los procesos se emplee maquinaria, equipo y

accesorios para la transmisión de energía mecánica.

3.- Condiciones de seguridad para el almacenamiento, transporte y manejo de

sustancias inflamables y combustibles (Nom-005-STPS-1993).Esta norma tiene por objetivo prevenir y proteger a los trabajadores contra riesgos de trabajo e

incendio. Se aplica donde se almacenen, transporten o manejen sustancias inflamables y

combustibles.Ing. López Hernández Maria Antonia

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4.- Seguridad e Higiene para el almacenamiento, transporte y manejo de

sustancias corrosivas. irritantes y tóxicas (Nom-009-STPS-1994).Su objetivo es prevenir y proteger a los trabajadores contra los riesgos de quemaduras,

irritaciones o intoxicaciones. Se aplica donde se almacenen, trasporten o manejen sustancias

corrosivas, irritantes o tóxicas.

5.- Seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se produzcan,

almacenen o manejen sustancias químicas capaces de generar contaminación

en el medio ambiente laboral ( Nom-010-STPS-1994).Su objetivo es prevenir y proteger la salud de los trabajadores y mejorar las condiciones de

seguridad e higiene donde se produzcan, almacenen o manejen sustancias químicas que por

sus propiedades, niveles de concentración y tiempo de acción sean capaces de contaminar el

medio ambiente laboral y alterar la salud de los trabajadores, así como los niveles máximos

permisibles de concentración de dichas sustancias, de acuerdo al tipo de exposición. Se aplica

donde se produzcan, almacenen o manejen sustancias químicas capaces de generar

contaminación en el ambiente laboral.Ing. López Hernández Maria Antonia

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6.- Seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se produzcan, usen,

manejen, almacenen o transporten fuentes generadoras o emisoras de

radiaciones ionizantes (Nom-012-STPS-1994).Su objetivo es implantar las medidas preventivas y de control a fin de que los trabajadores

expuestos a radiaciones ionizantes, no reciban por este motivo dosis que rebasen los límites

establecidos en la presente norma. Se aplica donde se produzcan, usen, manejen, almacene o

transporten fuentes generadoras o emisoras de radiaciones ionizantes.

7.- Protección personal para los trabajadores en los centros de trabajo (Nom-015-

STPS-1994).El objetivo de esta norma es establecer los requerimientos de la selección y uso del equipo de

protección personal para proteger al trabajador de los agentes del medio ambiente de trabajo que

puedan alterar su salud y vida. Se aplica en todos los centros de trabajo como medida de control

personal en aquellas actividades laborales que por su naturaleza, los trabajadores estén

expuestos a riesgos específicos.Ing. López Hernández Maria Antonia

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8.- Condiciones de seguridad en donde la electricidad estática represente un

riesgo (Nom-022-STPS-1993).Su objetivo es establecer las medidas de seguridad para evitar los riesgos que se derivan por

generación de la electricidad estática. Se aplica en los centros de trabajo donde por la naturaleza

de los procedimientos se empleen materiales, sustancias y equipo capaz de almacenar cargas

eléctricas estáticas.

9.- Señales y avisos de seguridad e higiene (Nom-027-STPS-1994).

Establece el código para elaborar señales y avisos de seguridad e higiene; así como las

Características y especificaciones que éstas deben cumplir. Las señales y avisos de seguridad e

higiene que deben emplearse en los centros de trabajo, de acuerdo con los casos que establece el

Reglamento General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, y no es aplicables a señales o avisos

con iluminación propia. Por lo tanto se aplica en todos los centros de trabajo.

10.- Medicamentos, materiales de curación y personal que presta los primeros

auxilios (Nom-020-STPS-1994).Establece las condiciones para brindar los primeros auxilios oportunos y eficazmente. Se aplica en

todos los centros de trabajo, para organizar y prestar los primeros auxilios.Ing. López Hernández Maria Antonia

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SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

La refrigeración en los motores de combustión interna es necesaria para

disminuir el calor generado por la quema de combustible (superior a 2000°c) y

no transformado en energía mecánica.

Función: mantener todos los componentes dentro del rango de temperaturas

de diseño del motor evitando su destrucción por deformación y

agarrotamiento.

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CONSIDERACIONES SOBRE EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Ing. López Hernández Maria Antonia

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Durante el funcionamiento de un motor de explosión, se alcanza en el interior de la cámara de

explosión, en el momento de la expansión, temperaturas del orden de los 2000°c.

El agua hierve a los 100° de temperatura, un aceite lubricante de base mineral tienen su punto de

inflamación entre los 250 y los 340°c para uno de base sintética. El acero, como base de

fabricación de los cilindros y válvulas, funde alrededor de 1400°c y el aluminio, elemento base en

que se construyen modernamente la inmensa mayoría de culatas y pistones, lo hace a una

temperatura de 600°c.

Aproximadamente, el 35% de la energía liberada en la explosión de la mezcla, es evacuada por el

sistema de refrigeración transformada en calor; otro 35% se pierde por el escape y tan solo

alrededor del 30% se transforma en energía mecánica capaz de mover el motor y el vehículo

automóvil. En los motores mas modernos, el rendimiento térmico se ha visto mejorado, pero sigue

siendo una perdida importante de energía.

En un motor cuya temperatura de funcionamiento normal sea entre 80 y 85°c, se estima que: con el

agua a una temperatura de 40°c, los cilindros se desgastan seis veces mas de lo habitual, el

consumo aumenta en un 20% y se puede perder hasta un 8% de potencia.

Los valores de temperatura máxima que pueden soportar las válvulas mas expuestas, las de

escape, son del orden de 750°c. de sobrepasarse dichos valores aparecen problemas de corrosión

y de resistencia mecánica a los asientos, siendo alrededor de 400°c la temperatura alcanzada en el

vástago y la guía de la válvula. En las válvulas de admisión se alcanza hasta los 250°c en su

asiento.

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La temperatura máxima admisible en los pistones es del orden de los 300°c ya que temperaturas

superiores pueden provocar deformaciones permanentes en los mismos. Asimismo, las paredes de

la cámara de explosión, no han de sobrepasar los 250°c con el fin de que no se presenten puntos

caliente que podrían provocar efectos no deseados de auto encendido o detonación.

En las paredes de los cilindros, aun en la parte más alta de éste, no pueden sobrepasarse los

250°c con el fin de no romper la película del lubricante o cambios de estado de este que

ocasionara residuos carbonosos, consumo de aceite y un elevado desgaste.

Con solo estas consideraciones previas se puede establecer que:

- El sistema de refrigeración debe evacuar gran cantidad de calor de una forma rápida, eficaz y

controlada.

- No ha de evacuarse más calor que el estrictamente necesario para un correcto funcionamiento

del motor, puesto que la cantidad de la combustión y el correcto efecto de lubricación y por tanto

de antidesgaste del motor se consigue a unas determinadas temperaturas.

- La transmisión de calor, desde la parte central de la cámara de explosión, se produce por

convección en un primer momento y luego por conducción a través de un medio que puede ser

liquido o gaseosos.

Del sistema de refrigeración empleado, de su diseño y de sus rendimiento, dependerá pues el

rendimiento y durabilidad del motor.Ing. López Hernández Maria Antonia

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TIPOS DE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

1.Sistema de refrigeración por aire:

El sistema por aire es muy utilizado en motores de motocicleta, plantas de poder estacionarias,

propulsores de aviación y en autos como el Volkswagen Escarabajo, Citroen 2CV, Oltcit, Porsche,

Chevrolet Corvair y los todoterreno Pinzgauer. En vehículos grandes también se ha utilizado, en algunos

camiones y en automóviles como los Tatra V8 fabricados en República Checa.

Estos motores además tienen un radiador de aceite, que también recibe aire. Con ello se garantiza un

manejo óptimo y eficiente de la temperatura, siempre y cuando el radiador de aceite esté limpio, ya que

si esto no es así el problema de recalentamiento será muy grave.

La presencia y buen funcionamiento del ventilador es fundamental, porque esta clase de motores

requieren 4.000 veces más aire que el volumen de agua necesario para enfriar un motor similar dotado

de sistema de enfriamiento líquido.

En tiempo frío y cuando se enciende el motor, da igual el tipo de motor, el sistema cuenta con un sistema

termostático, que restringe el flujo de aire fresco, hasta que el propulsor alcanza la temperatura óptima

de funcionamiento.Ing. López Hernández Maria Antonia

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¿CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

POR AIRE?

Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea del ventilador, esto provoca el movimiento del aire por

la tolva hacia las aletas de los (cilindros del motor). La cantidad de aire introducida se determina por la posición de las

mangueras controladas por el (termostato), una vez que son enfriados los cilindros parte del aire se hace pasar hacia

el radiador el cual contiene el aceite lubricante para bajar su temperatura. El aire caliente es desechado del motor a

través de unas rejillas y se vuelve a introducir aire fresco para iniciar el ciclo.

Consecuencias del sistema de enfriamiento:

1. Exceso de consumo de combustible.

2. Desgaste de partes en especial en el pistón con la pared del cilindro.

3. Evaporación de lubricante.

4. Costras sobre elementos que transfieren calor como los ductos del radiador.

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2. Sistema de refrigeración por líquido

El sistema de refrigeración por liquido (que puede ser agua o cualquier líquido especial) que es muy

popular y se utiliza en la mayoría de los motores modernos. Este sistema de refrigeración es el

encargado de mantener la temperatura óptima en todo momento y circunstancia de funcionamiento,

sin importar si la temperatura ambiental es alta o baja.

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¿CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR LIQUIDO?

La bomba de agua actúa como corazón, impulsando el líquido anticongelante por todos los ductos, canales y

mangueras que están conectadas entre sí y lo obtienen del radiador a una temperatura casi ambiente. De ahí lo

llevan por todo el motor, absorbiendo sus altas temperaturas y regulando la del bloque. Una vez que está

caliente, lo lleva al sistema de calefacción para que sea utilizado y desde ahí regresa por la parte superior al

radiador para ser enfriado de nueva cuenta.

Bloque de motor con ductos de anticongelante y aceite.

Una vez que el aire golpea el radiador por el

movimiento del vehículo, pasa entre los canales

internos del aluminio, enfría el coolant(refrigerante)

que viene caliente desde el motor. En algunos casos

y si el termostato indica que lo requiere, es asistido

por un ventilador eléctrico o, en vehículos con un

mayor número de años circulando, el mismo sistema

central de poleas y bandas activan un ventilador

todo el tiempo. Este último se utilizaba en ambos

sistemas de enfriamiento: por aire y por agua

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ELEMENTOS DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

El esquema del sistema de refrigeración de un coche está compuesto por los siguientes elementos: un

radiador, un ventilador, un termostato, un depósito, una bomba impulsora de refrigerante (bomba de

agua), una correa que mueve la bomba y los manguitos que conducen el refrigerante hasta el interior

del motor. Todos estos componentes deben estar correctamente a fin de que el sistema de refrigeración

del motor funcione adecuadamente.

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RADIADOR

El radiador es probablemente la parte mas reconocible del sistema de refrigeración.

Acostumbra a estar en el frontal del vehículo para recibir aire según circulamos y así rebajar

la temperatura del liquido refrigerante que circula por su interior. Debemos comprobar

ocasionalmente que el radiador no tenga fugas y sobre todo, que no este obstruido. Los

radiadores tienen láminas metálicas muy finas que si se estropean por pequeños impactos o

se taponan por la suciedad pueden hacer que el radiador no disipe el calor de la forma

adecuada, dando lugar a un sobrecalentamiento.

En lo relativo a los radiadores, también puede darse

el caso de que estén obstruido por su parte interna,

debido a un líquido refrigerante en mal estado

(conviene cambiarlo cada dos años) o a suciedad que

puede llevar a cabo una limpieza en un taller

especialista, siendo una labor más económica que la

sustitución del radiador.

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Este elemento consta básicamente de:

• Tapón de llenado. Aunque algunos sistemas no lo montan y se realiza el llenado por otro elemento del sistema, es por él

por donde se llena o se rehace el nivel del refrigerante. Si el sistema no es de circuito cerrado, como sucede en la

mayoría de vehículos industriales o agrícolas y en determinados modelos de automóviles de turismo de cierta antigüedad

a pesar de usar el sistema de circuito cerrado, el tapón lleva incorporadas dos válvulas: una de vacío para impedir que

se forme un vacío en el sistema cuando éste se enfría y otra de presión que permite que el refrigerante o el vapor

escape por el orificio de rebose al alcanzar una determinada presión el circuito de refrigeración. Con el sistema de

presurización del circuito de 0,48 bares, se consigue elevar el punto de ebullición del agua hasta los 110 °C

• Conducto o entrada del agua caliente. Procedente de la parte superior de la culata

• Conducto o salida del agua refrigerada. Mediante el cual es devuelta el agua a la entrada del motor

• Elementos refrigerantes. Consistente en unos pasos de agua que forman un panel y unos elementos laminares por donde

la circulación del aire toma el calor. Las dimensiones y el diseño de esta superficie, así como el coeficiente de transmisión

del calor del material constructivo garantizarán en buena medida la eficacia del sistema.

• Orificio o conducto de desagüe. Por donde al aumentar el volumen del agua por efecto de la temperatura saldrá el

agua sobrante del circuito. En un sistema actual, este sobrante de refrigerante es reconducido en un elemento llamado

expansor.

• Recipientes de agua. Dispuestos a ambos lados, los llamados de flujo transversal que posibilitan radiadores y perfiles

de vehículos más bajos, en su parte superior e inferior en aquellos llamados de flujo vertical, hacen las veces de depósitos

del agua fría y caliente.

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TIPOS DE RADIADORES

• Básicamente, se distinguen dos tipos de radiadores, el sistema tubular y el de panal.

• La mayoría de vehículos montan radiadores- tubulares formando el elemento refrigerante numerosos

tubos planos que unen los dos recipientes de agua y por donde está circulando.

• Horizontalmente y soldadas a los tubos, se dispone una serie de aletas que favorecen la evacuación

del flujo térmico.

• Modernamente, los recipientes o depósitos se construyen en plástico en lugar de cobre o latón y los

conductos tubulares en acero o aluminio como las aletas realizadas de una aleación de aluminio-silicio,

que además de economizar y facilitar la fabricación proporciona, al poder laminar más finamente, un

coeficiente de transmisión del calor más elevado y mayor resistencia mecánica que las de plomo-

estaño de las de los radiadores de cobre o acero.

• Los radiadores de panal, bien del tipo de nido de abeja o el de láminas, aunque a igual superficie

proporcionan una mayor transmisión de calor, la dificultad de su fabricación y su coste los hace

desaconsejables.

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FALLAS Y SOLUCIÓN

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LOS MANGUITOS

Los manguitos son otra parte fundamental del sistema de refrigeración. Son los

encargados de llevar el refrigerante del motor al radiador. Suelen ser de caucho y con

el paso de los años se estropean. Conviene echarles un vistazo y si no están en buen

estado reemplazarlos por unos nuevos. Si un manguito revienta perderemos todo el

liquido refrigerante del motor y deberemos parar si no queremos causar una avería por

sobrecalentamiento que puede llegar a costarnos miles de pesos.

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BOMBA DE AGUA

La bomba de agua es el corazón del sistema de refrigeración. Es la encargada de

hacer circular el agua por todo el circuito. En muchos casos las bombas pueden

estropearse y perder refrigerante, por lo que conviene comprobar que no tenga fugas si

la tuviera, habría que cambiarla. Cuando las bombas de aguas están movidas por la

correa de distribución es aconsejable cambiarlas con cada cambio de correa para

evitar males mayores. Si están tiradas por la corea auxiliar no la cambiaremos hasta

que no tenga síntomas evidentes de problemas.

También puede darse el caso de que las

paletas de la bomba se vayan deteriorado,

hasta el punto de que exteriormente parezca

estar bien pero realmente casi no mueva

refrigerante. Esto es muy habitual en bombas

de agua con paletas de plástico.Ing. López Hernández Maria Antonia

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Por lo general, las bombas utilizadas son del tipo centrífugo, que proporcionan un elevado caudal conuna débil presión de impulsión, proporcionalmente, del caudal suministrado. Las bombas utilizadasactualmente en automoción, dan caudales del orden de los 1.000 l/h a 1.000 rpm hasta los 8.000 l/h aregímenes máximos, no llegando a superar los 2,5 kg/cm2el movimiento de la bomba lo toma generalmente de una correa movida por el cigüeñal, que a su vezmueve un eje en cuyo extremo se monta una turbina o rodete que gira en el interior del cuerpo de labomba dispuesto excéntricamente.Por efecto de fuerza centrífuga, el agua, que llega a la turbina en su parte central, es despedida haciala periferia de la rueda y conduciendo a la salida de la bomba, creándose a su vez una depresión en sucentro. La disposición de las aletas de la bomba, su orientación y las dimensiones de la turbina,determinan las necesidades de refrigeración de cada motor. Así, si las aletas se inclinan hacia atrás en elsentido de rotación, se creará una baja presión en el circuito, si se inclinan, al contrario, la presión creadaserá mayor en el eje de la bomba, además de montar unos cojinetes de bolas que posibiliten su giro enel interior del cuerpo, se dispone una empaquetadura formada por un retén autolubricado, generalmentede grafito, una junta de caucho y un muelle que mantiene el conjunto presionado contra el cuerpo de labomba para asegurar la estanqueidad de ésta. Las bombas centrífugas permiten la circulación delrefrigerante por el interior del motor aun después de detenerlo, por efecto de termosifón.Esto evita la aparición de elevadas temperaturas en las zonas más calientes del motor al detenerlo, yaque el efecto de refrigeración continúa produciéndose hasta el equilibrio de temperaturas. Tambiénayuda en caso de avería del sistema. Modernamente, con el fin de ayudar al efecto antes mencionado,se montan en algunos vehículos una bomba eléctrica en derivación con la bomba centrífuga que,controlada por un termocontacto situado en la culata, hará funcionar la bomba eléctrica sólo cuando alparar el motor la elevada temperatura lo requiera.

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TERMOSTATO

El termostato es otro elemento de vital importancia.

Los motores han de funcionar a una temperatura

determinada y para asegurarse de que el gua esté

a dicha temperatura está el termostato. Este

bloquea o abre el paso de agua del bloque motor

al radiador según conveniencia.

Si alto un termostato se deteriora normalmente queda en posición abierta.

Notaríamos que al motor le cuesta mucho coger temperatura y que el ralentí

está más alto. El motor estará generalmente funcionando en frío y el

consumo de combustible será claramente superior, además de que al no

alcanzar la temperatura de servicio, los desgastes internos del motor

también serán mayores.Ing. López Hernández Maria Antonia

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Para el correcto funcionamiento del motor es preciso regular la temperatura del

sistema de refrigeración.

Como ya se apuntaba en las primeras consideraciones sobre la refrigeración, interesa

conseguir cuanto antes la temperatura normal der funcionamiento del motor para

optimizar así su rendimiento y evitar los desgastes excesivos fruto de un funcionamiento

prolongado a bajas temperaturas.

Pero no solo hay que conseguir pronto la temperatura optima de funcionamiento,

además, no deben sobrepasarse unos valores de temperatura críticos que pudieran

ocasionarnos agarrotamientos y defectos de lubricación.

Por todo ello, se encomienda este control de temperatura interna del motor al

termostato, que es una válvula que permite o impide el paso del líquido refrigerante

hacia el radiador en función de si la temperatura alcanzada por este se encuentra por

encima o por debajo de la temperatura de tarado de la válvula.

Además, el sistema de refrigeración puede presentarse con un efecto simple de

accionamiento o un efecto doble (figura) mediante un sistema de “by-pass” hacia otros

circuitos.Ing. López Hernández Maria Antonia

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TIPOS DE TERMOSTATO

Fundamental se utilizan dos tipos: Los de fuelle y los de capsula.

Los termostatos de fuelle, están formados por soporte metálico que aloja un fuelle

circular de latón relleno de un elemento volátil y con un alto coeficiente de dilatación

como puede ser el éter, el alcohol o la parafina. El contacto del agua caliente con el

fuelle, hace que el elemento interno se volatice, aumenta su volumen y haga expandirse

al fuelle, lo que provoca la apertura de la válvula y el paso a través de ella del

líquido refrigerante.

En los termostatos de capsula, esta sustituye al fuelle y una mezcla de cera de

petróleo más polvo de cuero lo hace con respecto al elemento volátil. El agua caliente

al estar en contacto con la capsula, hace que la cera se dilate obligando a la válvula

a abrirse, oponiéndose a la acción de un muelle, y posibilitando la circulación de agua

hacia el elemento refrigerante. Cuando la temperatura del agua desciende, por la

acción combinada de la contracción de la cera más la acción del muelle, la válvula

permanece cerrada posibilitando el aumento de temperatura del líquido de

refrigeración hasta la temperatura optima de funcionamiento del motor.

Ing. López Hernández Maria Antonia

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VENTILADOREl ventilador es la parte encargada de forzar un

flujo de aire hacia el radiador para disipar calor

cuando la marcha del vehículo no genera la

suficiente corriente (en ciudad por ejemplo). La

mayoría de los coches utilizan electroventiladores

comandados por el sistema eléctrico del coche.

Normalmente están asociados a un sensor de

temperatura que los pone a funcionar si la

temperatura excede unos límites. Es común el fallo

del termocontacto del ventilador, que provoca que el

ventilador no funcione y el motor pueda llevarse un

calentón. Por otra parte , si alguna de las aspas

estuviese rota por la intrusión de algún objeto, la

refrigeración podría no ser la adecuada, aparte de

generar ruidos y vibraciones, algo más habitual en

los todoterrenos.

En los ventiladores de acoplamiento

viscoso, además, el flujo de aire

podría no ser suficiente si el núcleo

viscoso no trabaja adecuadamente.

Detectar el problema aquí puede

ser más difícil a simple vista, porque

las aspas pueden estar girando,

aunque no sea de la forma

suficiente.

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Los ventiladores se utilizan para activar y asegurar la circulación de una gran

cantidad de aire a través del radiador con la finalidad principal de enfriar el

líquido refrigerante y a la vez favorecer la refrigeración de los órganos anexos al

motor como puedan ser el alternador, la bomba de gasolina, el carburador, así

como el propio motor.

Con la propia marcha del vehículo, esta circulación de aire ya se establece, pero

tenemos el inconveniente de que, a una velocidad lenta, con el motor en carga o en

las detenciones, la corriente resulta insuficiente cuando no nula.

Con los ventiladores de arrastre permanente, montados generalmente detrás del

radiador y accionados directamente por la bomba de agua, se simplifica el

accionamiento del ventilador, pero surgen desventajas como:

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DESVENTAJAS

• Se hace inútil a gran velocidad del vehículo.

• Funcionan siempre, independientemente de la temperatura del

motor.

• La potencia absorbida crece el cuadrado de la velocidad de

rotación.

• La ventilación forzada presenta pues, a prioridad sólo ventajas,

pero un análisis más detenido nos muestra inconvenientes:

• A velocidad elevada es preciso canalizar adecuadamente el flujo

de aire para que salga por debajo del capó.

• Se ha de conseguir hacer pasar el mayor caudal de aire posible a

través del radiador con la menor absorción de potencia posible.

• Los ventiladores, en su funcionamiento, no deben emitir zumbidos

indeseados que aumenten la sonoridad del motor.

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En la actualidad, el aumento de eficacia del sistema de refrigeración, la

menor absorción de potencia y la mejor regulación de los ciclos térmicos

del motor se consiguen montando electro ventiladores controlados

termostáticamente.

Los motoventiladores o electroventiladores, montados generalmente detrás

del radiador y adosados a éste, aunque nada impide que se dispongan

delante y así sucede en muchas ocasiones, sólo funcionan cuando los

requerimientos térmicos lo hacen necesario, disminuyendo así

considerablemente, la absorción de potencia. Un termocontacto colocado

sobre el mismo radiador o sobre la culata controla la entrada en

funcionamiento del electroventilador alimentando o no de corriente el

motor. Para evitar que la conexión eléctrica pueda invertirse

accidentalmente y evitar la disfunción del sistema, los conectores del

electroventilador suelen ser de un solo sentido de montaje o de terminales

diferentes.

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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

Cuando la temperatura del líquido de refrigeración alcanza una temperatura alrededor de los 92 °C, el

termocontacto cierra el circuito permitiendo la llegada de corriente al motoventilador.

El ventilador funciona hasta que consigue hacer descender la temperatura del líquido de refrigeración

alrededor de los 82 °c, momento en el que el termocontacto abre el circuito y deja de funcionar el ventilador.

En la actualidad, sobre todo en aquellos vehículos equipados con aire acondicionado, al disponerse el

radiador de este sistema adosado al radiador del refrigerante, acostumbran a montarse hasta dos

motoventiladores, por la mayor dificultad el paso del aire a través de los dos radiadores, y con dos

velocidades de marcha.

También es habitual en la actualidad, encontrar en el sistema de refrigeración un termocontacto de

postfuncionamiento que suplirá en su función al o los termocontactos de funcionamiento normal al quitar el

contacto del motor.

Los ventiladores electromagnéticos, montados generalmente en vehículos industriales, con la misma disposición

que los ventiladores convencionales de arrastre permanente, consiguen también reducir eficazmente la

absorción de potencia con un funcionamiento muy similar al descrito anteriormente.

Otro sistema muy empleado en vehículos industriales son los denominados de acoplamiento viscoso, donde el

control de acoplamiento se realiza mediante un sistema que detecta la temperatura del aire que atraviesa el

radiador y permitiendo o no el arrastre del ventilador por medio de un fluido viscoso, en función de la

temperatura.

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CAMARAS DE AGUA

Son las oquedades del bloque y

culata, a través de las cuales pasa el

agua. Estás cámaras, practicadas tanto

en el bloque motor como en la culata,

rodean la cámara de combustión, los

cilindros, los asientos de las bujías, de

las válvulas y sus guías, y en su caso,

aquellas partes que están más en

contacto directo con los gases de

escape.

Las cámaras de refrigeración representan las partes huecas de la culata y del bloque ya que

en su fundición se diseñan para tal fin. Están especialmente estudiadas a fin de que no se

presenten puntos calientes durante la circulación del refrigerante, es decir, rincones o zonas

donde no se pueda establecer la circulación de una corriente suficiente para evacuar el calor

producido o acumulado.

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Se presentan, en el bloque de cilindros, 3 disposiciones,atendiendo al tipo de cilindros utilizados. Así encontramos:

1. Bloque de camisas secas: Aquellos en que el agua de refrigeración

no entra en contacto directo con las paredes del cilindro por donde

se desliza el pistón. Los cilindros los constituyen unos forros

introducidos a presión en el cilindro fundido alrededor del cual

circula el refrigerante.

Presenta ventajas de economía, reparación, de calidad de materiales y

prácticamente no sufre pérdidas de líquido, aunque puede representar

inconvenientes de refrigeración.Ing. López Hernández Maria Antonia

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2. Bloque de camisas húmedas: en esta disposición el refrigerante sí circula

alrededor del cilindro, pero el cilindro es recambiable, es decir, tampoco forma parte

integrante del bloque.

Al igual que la disposición anterior, ofrece mayor facilidad y economía de reparación

y una mayor calidad del cilindro, pero puede ocasionar problemas de estanqueidad,

aunque soluciona eficazmente la refrigeración y la construcción del bloque.

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3. Bloque de cilindros integrales: Donde los cilindros están practicados en el propio

bloque y en el cual el agua de refrigeración circula alrededor de los cilindros por las

oquedades dispuestas durante la fundición del propio bloque.

Es el sistema más sencillo, aunque resulta de complicada fabricación y obliga al

rectificado de cilindros en caso de desgaste, hecho que se produce con mayor

celeridad por la dificultad que representa el tratamiento térmico de cilindro.

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TAPA DEL RADIADOR

Es una pequeña válvula que deja salir el vapor de agua al exterior al alcanzar una

temperatura determinada, que por medio de un resorte abre o cierra la válvula.

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EL LIQUIDO REFRIGERANTE

Este liquido es el que circula por el

circuito y ayuda a disipar el calor. No

es conveniente utilizar agua, ya que

puede generar óxidos en el circuito y

además tiene un bajo poder

anticongelante que en épocas de mucho

frio podría causar graves averías en el

motor. Para ello hay que utilizar un

anticongelante adecuado siguiendo las

recomendaciones del fabricante del

coche. Es aconsejable cambiarlo cada

dos años aproximadamente para

evitar su deterioro y mantener limpio el

circuito de refrigeración.Ing. López Hernández Maria Antonia

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Bastaría usar agua en verano y anticongelante en invierno para garantizar la refrigeración del motor y evitar

la congelación del agua para prevenir así las averías y roturas.

Pero aun el agua destilada, a pesar de ser el agua más pura de todas, continúa teniendo en mayor o menor

medida, minerales disueltos y no evita en lo absoluto la tendencia a la corrosión. Si optamos por usar haga,

deberíamos adicionarla con anticorrosivos y a pesar de ello, no evitaríamos, atendiendo a la calidad dl agua,

los depósitos calcáreos, depósitos de lodos, etc.

La base del líquido refrigerante continúa siendo el agua. Pero una mezcla de agua y anticongelante

permanente como la que disponen los actuales circuitos de refrigeración, ha de cumplir, además de evacuar el

calor del motor, con una serie de requisitos indispensables. Así, un buen refrigerante-anticongelante ha de

garantizar, para su uso permanente:

- Soportar las más bajas temperaturas sin llegar congelarse cualesquiera que sean las condiciones

climáticas.

- No favorecer la herrumbre no corroer los muy diversos elementos y materiales que constituyen un

moderno sistema de refrigeración.

- Soportar las elevadas temperaturas de trabajo de los motores modernos sin que la mezcla llegue a

descomponerse no favorecer la formación de depósitos calcáreos.

- Ser un buen conductor del calor y resistir la formación de espuma.

Otros requisitos menores son: su olor, que no sea desagradable o demasiado penetrante; su color que,

distinguirá el circuito equipado con anticongelante-refrigerante; que no rebajen demasiado el punto de

ebullición del agua, y que no sean demasiados expansibles

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Los anticongelantes más usados son:

- A base de alcohol, para uso no permanente y que presenta un punto de ebullición

demasiado bajo, sobre los 80°C para las exigencias de trabajo de los motores actuales.

- A base de hidrocarburo etílico con glicerina y alcohol (glicol etileno), al cual se añade

bórax como inhibidor de la corrosión, agua destilada en una porción mínima del 2% y pequeñas

porciones de colorantes y antiespumantes. A esta mezcla se le denomina anticongelante

permanente.

La denominación “permanente”, no quiere decir que pierda sus cualidades. Significa solo que la

resolución no hierve a temperaturas normales de funcionamiento y que no sustituye atendiendo

a la climatología. Sin embargo, la mayoría de fabricantes aconseja el cambio cada dos años, o

en cualquier circunstancia en que la comprobación del grado de protección, mediante

densímetro apropiado, haya descendido considerablemente.

La solución más comúnmente empleada para los circuitos sellados es la de un líquido

refrigerante- anticongelante a base de agua y glicol etileno entre el 33 y el 50% de este último

elemento. Una solución con un porcentaje de glicol etileno del 50% proporciona una protección

anticongelante de -35.6°C.Ing. López Hernández Maria Antonia

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Debido a la naturaleza del glicol etileno mayor protección

anticongelante la proporciona la mezcla al 68% de este

elemento que es de -67.7°C. Si seguimos aumentando su

proporción, la protección ira disminuyendo hasta llegar a

una solución pura de glicol que nos proporcionaría una

protección de tan solo -22.7°C.

La composición del agua utilizada en mezcla refrigerante-

anticongelante de uso permanente tiene gran importancia,

sobre todo por lo que se refiere a la presencia de iones

de cloro y otros, que han de evitarse para, a pesar de los

anticorrosivos, no presentar fenómenos de corrosión en el

circuito. Los fenómenos de corrosión son más frecuentes en

los radiadores de aluminio siendo prácticamente nulos en

los de cobre. En la figura se indica el recorrido del agua

de refrigeración a lo largo del bloque motor en varios

sentidos de circulación.Ing. López Hernández Maria Antonia

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DEPOSITO DE RECUPERACIÓN

Este dispositivo tiene la tarea de hacer circular el liquido refrigerante a través de

todo el circuito, pudiendo impulsar el liquido caliente hacia el radiador para que

así se enfrié y entre nuevamente al motor, disminuyendo la temperatura.

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REFRIGERACIÓN ELECTRÓNICA.

Regulación electrónica

El desarrollo de un sistema de refrigeración con

regulación electrónica tiene como finalidad controlar la

temperatura de servicio del motor dependiendo de un

valor nominal y en función del estado de carga.

El termostato con calefacción eléctrica y los niveles del

ventilador del radiador regulan la temperatura de servicio

óptima según un diagrama característico registrado en la

unidad de control del motor. De este modo se puede

adaptar la refrigeración a cualquier estado de potencia y

de carga del motor.

Ventajas

✓ Reducción del consumo en régimen de carga parcial.

✓ Reducción de las emisiones de:

•CO (monóxido de carbono)

•HC (hidrocarburos).

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MODIFICACIONES

Respecto al circuito de refrigeración convencional:

✓ Incorporación al circuito de refrigeración por

medio de mínimas modificaciones en su construcción.

✓ Caja de distribución del líquido refrigerante y el

termostato; unidad.

✓ Desaparece el (termostato) del bloque del motor.

✓ La unidad de control del motor dispone, además,

de los diagramas característicos del sistema de

refrigeración con regulación electrónica.

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COMPONENTES PRINCIPALES

Carcasa del distribuidor de refrigerante

Caja de distribución del líquido refrigerante

Se instala directamente en la culata en lugar

del maguito de empalme. En este componente

se han de distinguir dos niveles:

Nivel superior, se suministra líquido

refrigerante a todas las piezas, excepto a la

bomba de líquido refrigerante.

Nivel inferior, está conectado el retorno del

líquido refrigerante.

Un conducto vertical junta estos niveles y el

termostato abre/cierra este conducto por

medio de pequeños platos de válvula.

En general este componente es la estación

distribuidora del líquido hacia los circuitos.Ing. López Hernández Maria Antonia

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COMPONENTES PRINCIPALES

Unidad de regulación del refrigerante.

El termostato de material de dilatación instalado en la caja

de distribución está rodeado constantemente de

refrigerante. El elemento de cera regula hasta este

momento sin calefacción, pero está diseñado para una

temperatura diferente. La temperatura del refrigerante

funde la cera y hace que ésta se expanda. Esta expansión

produce un desplazamiento en el pasador, normalmente (sin

corriente) de acuerdo con el nuevo perfil de temperatura

del refrigerante de 110°C en la salida del motor.

En el elemento tiene una resistencia de calefacción, al

aplicarse corriente eléctrica calentará el elemento de cera,

y por lo tanto el desplazamiento no sólo se produce por la

temperatura del refrigerante, sino también según lo

indicado en la unidad de control del motor.

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CIRCUITO

De refrigeración menor

El circuito corto, en el arranque en frío y

con régimen de carga parcial, sirve para

calentar rápidamente el motor. La

refrigeración del motor controlada según

su unidad aún no está en funcionamiento.

El termostato en la carcasa del

distribuidor del refrigerante ha cerrado el

retorno del radiador, abriendo el corto

trayecto hacia la bomba del refrigerante.

El radiador no interviene en la circulación

del refrigerante.

El nivel de temperaturas en el circuito

menor para calentar el motor son entres

los 95° C Y 110° C.

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De refrigeración mayor

El circuito mayor es abierto mediante el

termostato del regulador del refrigerante

en donde se alcanza una temperatura

aprox. 110° C o bien es abierto en función

de la carga, controlada por la unidad de

las especificaciones del motor.

En este caso se incluye el radiador en el

circuito del refrigerante.

Para favorecer la refrigeración mediante

el viento exterior o al ralentí, se activan los

ventiladores eléctricos en función de las

necesidades.

El nivel de temperaturas en el circuito

menor para calentar el motor son entres los

85° C Y 95° C.

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FUNCIONAMIENTO ELÉCTRICO

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REGULACIÓN DEL REFRIGERANTE EN CALEFACCIÓN

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TERMOGESTIÓN

El único control aplicado al circuito de refrigeración de los vehículos convencionales, es un termostato

mecánico equipado con una capsula de cera termodilatable e insensible a los cambios de presión. En

función a las variaciones de temperatura, la capsula del termostato cierra la circulación de agua hacia

el radiador de refrigeración: el calentamiento se efectúa más rápidamente. Es el único control.

Pero un motor de automóvil funciona en condiciones climáticas y cargas muy variables. La necesidad de

obtener una refrigeración adaptada en toda la escala de potencia y de carga del motor obliga a

implantar una regulación electrónica fina.

Los sistemas de refrigeración clásicos son dimensionados con relación a las condiciones de

funcionamiento térmico más desfavorables (régimen otro máximo, plena carga y baja convección). Por

ello, el circuito de refrigeración está sobredimensionado para una utilización normal del vehículo. En

trayectos inferiores a 3 km (47% de la utilización normal de un vehículo), el consumo medio es un 80%

mayor que para en los trayectos cuya distancia está comprendida entre 10 y 50 km. En un motor

diésel, tipo HDi, entre un arranque en frio (20°C) y un arranque en caliente (90°C), se observa una

diferencia del 10 al 15% del consumo. La gestión térmica del motor es preponderante en el

tratamiento y la repartición de estos contaminantes. Además, los sistemas de devolución modernos

necesitan temperaturas de por lo menos 200°C para funcionar.

Los parámetros térmicos de los motores no están optimizados, provocando una degradación de las

prestaciones, del consumo, del nivel de emisiones contaminantes y del confort térmico del habitáculo.

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Nos enfrentamos a dos objetivos contradictorios, ya que hace falta obtener

rápidamente temperaturas más elevadas en la escala de carga parcial al ralentí, y

más bajas en la escala de plena carga.

Con relación a los vehículos tradicionales, un motor modificado sobre el concepto de la

termogestión alcanza su temperatura de servicio más rápidamente, después de un

arranque en frio, lo que reduce las emisiones al escape. Una de las vías de mejora de

la depolucion es la optimización de los arranques en frio y de las fases de

calentamiento.

Al ralentí y a la carga parcial, la termogestión permite una temperatura más elevada

del motor. La menor viscosidad del aceite que resulta de ello, reduce las pérdidas de

carga del motor y genera una disminución del consumo con relación a los motores

tradicionales que, en este estado de funcionamiento, están sub-enfriados.

Con una carga elevada del motor, por el contrario, la temperatura del refrigerante

disminuye más rápidamente e incluso en caso de aceleración repentina a pleno gas, no

aparecen puntas de temperatura; esto salvaguarda al motor y puede contribuir a una

mayor duración de los aceites. La termogestión contribuye igualmente a tener

intervalos de mantenimiento más largos. Además, del aire admitido esta menos

caliente, lo que genera un aumento de potencia.

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CALEFACCIÓN

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