sistema de enfriamiento de enfriamiento • consiste en hacer circular una mezcla de...
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SISTEMA
DE
ENFRIAMIENTO
Calor Disipado por el Motor
1. Energía Útil: 33%
2. Calor Disipado por el Radiador: 30%
3. Calor Disipado por el Sistema de Escape: 30%
4. Calor Disipado por partes del Motor: 7%
Sistema de Enfriamiento
• Consiste en hacer Circular una mezcla de Agua-Anticongelante.
• El camino comienza en el Block, pasa por las Cabezas y luego regresa al Radiador.
• Cuando la Diferencia de enfriamiento es de 3 a 15 °C, significa que existe un sobrecalentamiento en las cabezas del Motor.
• La Temperatura es monitoreada siempre por el Termostato.
Componentes de Un Sistema de
Enfriamiento
1. Bomba de Agua
2. Enfriador de Aceite (sólo en
Motores grandes).
3. Block y Cabeza del Motor
4. Termostato y Caja del
Termostato.
5. Radiador
6. Tapa del Radiador o Tapón
del Radiador
7. Líneas de Enfriamiento
8. Anticongelante
Bomba de Agua
• Se encarga de hacer fluir el
refrigerante o agua al motor.
Se mueve por engranes o
bandas.
Enfriador de Aceite• Se encarga de enfriar el aceite del motor. Pueden existir
enfriadores de tubos de fuego o de agua y el de Placas.
Pos-Enfriador• Su función es que por medio del Refrigerante, enfría el aire que se
comprime para que entre al motor en el Turbocargador.
• Un aire comprimido por el Turbo, puede entrar cerca de los 300 °C,
pero con el Pos-Enfriador, sale cerca de los 90 °C.
Culata o Block• El Refrigerante enfría todas las camisas para absorber parte del
calor correspondiente a la combustión.
• El Block contiene conductos de enfriamiento y lubricación.
• Del Block, pasa a la caja del
Termostato
Termostato y Caja del Termostato
• El Termostato regula o dirige
el flujo de Enfriamiento hacia
el Radiador o hacia el Motor
para que se lleve a cabo la
transferencia de Calor.
• Los refrigeradores Eléctricos
y Neumáticos son los más
comunes que se manejan
para la Maquinaria Pesada.
• El termostato esta hecho de
un dispositivo de Mercurio
que se expande o contrae con
la Temperatura.
Operación del Termostato La mayoría de los
Termostatos indica la
temperatura de
Operación a la cual debe
de Operarse y
Respetarse.
La temperatura límite de
operación es de 190 °F
(88 °C).
RadiadorSe encarga de Disipar el calor del Sistema de Enfriamiento.
De 90 a 100 °C
De 82 a 83 °C
Tapa del Radiador La tapa del Radiador realiza
3 funciones en el Sistema
de Enfriamiento:
1. Tapar el radiador para
evitar derrames del
Refrigerante.
2. Controlar la presión del
Radiador.
3. Permite la igualación de
presiones entre la
Atmosférica y la Interna del
Radiador.
VentiladoresPueden existir de 2 tipos de Ventiladores:
1. De Succión (absorben aire).
2. De Expulsión (expulsan el aire caliente).
La expresión para calcular la Eficiencia total del ventilador viene dada como:
Donde: Wtotal = Potencia total transmitida al aire (kW). Recordando que Wtotal = Q (P1 – P2).
Weje = Potencia del eje o flecha (kW).
P1 y P2 = Presión inicial y Final del Aire (en kPascales).
Q = gasto volumétrico del aire (en m3/s)
eje
21
eje
total
total W
P - P Q
W
W η
Sistema de camiones de Carretera
El tipo de Sistema de enfriamiento para camiones de Transporte
por Carretera es la línea 1 la cual se agrega para cuando existan
cambios en la RPM de la flecha, aumente un flujo de aire
refrigerante.
Sino existiese esta línea extra, cuando entrara aire del exterior, se
originaría corrosión por Cavitación en la camisa del Cilindro.
Sistema de Enfriamiento Marino
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE
QUILLA: Las partes principales
de un Sistema de Quilla son:
1. Tanque de Expansión.
2. Bomba de Refrigeración
3. Serpentines de intercambio
El Sistema de Enfriamiento de
Quilla, esta sumergido en agua
marina. En los motores marinos,
el Turbocargador es enfriado
por el Refrigerante del mismo
motor.
Sistema de Enfriamiento Marino
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE INTERCAMBIO DE CALOR: La
diferencia es que trae una bomba extra para extraer agua fría
marina y recircularla.
El agua dulce y el agua marina nunca entran en contacto, esta
última es expulsada de la proa del barco.
Ánodo de Zinc1. Se utilizan ánodos de Zinc como
barras de Sacrificio en los Sistemas
de Enfriamiento de tipo Quilla y de
Intercambiador de Calor.
Formas de los Ánodos
• Ánodos en Plancha: espesor 10,
15 y 25
• Ánodo Elíptico Estriado
• Berlingote: Medida pequeña y
grande
• Bolas: diametro 50 y 40 mm.
• Semi Bola
• Hexagonos: Medida pequeña y
grande
• Ánodo Tipo Radice con Tuerca
• Ánodo tipo Collarín
• Ánodo tipo Barril
• Ánodo tipo Placa con Orificios y
goma
• Ánodo tipo Intraborda
Otros Ánodos de SacrificioÁnodos de sacrificio recomendables en función de la resistividad del medio
Ventajas y limitaciones de la protección con ánodos galvánicos
La vida del ánodo puede calcularse de la
siguiente manera
REFRIGERANTESAGUA:
Es el mejor refrigerante que existe, pero su desventaja es que causa corrosión, por
lo que se le agregan otros productos para mejorar sus propiedades.
Si el sistema de refrigeración se alimentara de agua pura, sólo soportaría
temperaturas no mayores a 94.8 °C y no menores a 4° C.
REFRIGERANTESANTICONGELANTE O ETILENO GLICOL:
Al agregarse al agua, disminuye el punto de congelación del agua.
Al agregarse al agua, aumenta el punto de ebullición del agua.
Se recomienda una mezcla del 30% al 60% de Anticongelante en Agua.
Lo ideal es tener una mezcla 50%-50% de Anticongelante -Agua
Existen refrigerantes de uso directo.
Usos: debe ser Anticongelante - Refrigerante - Anticorrosión.
Protección práctica: -11ºC.
Debe cumplir con normas: UNE - INTA - SAE - ASTM
Propiedades del Refrigerante:
Propiedades del Refrigerante:
Propiedades del Refrigerante:
Acondicionador de Refrigerante Líquido:
Recubren todas las partes de la
tubería de refrigeración para
proteger el medio de las burbujas
que causan corrosión por
Cavitación.
Se pueden detectar fugas en el
sistema de Refrigeración cuando
se añade Acondicionador (Del 3%
al 6%) y se observa en las
camisas del Cilindro una capa
fina blanca que cubre la pared de
la Camisa.
Se recomienda agregar del 30%
al 60% de Anticongelante con un
3% al 6% de Acondicionador para
mejorar el rendimiento del
sistema de Refrigeración.
Acondicionador de Refrigerante Líquido:
El acondicionador de refrigerante líquido
se recomienda para motores diesel de
camisa húmeda no equipados con el filtro
de refrigerante opcional. Pueden
utilizarse también otros acondicionadores
si contienen inhibidores sin cromatos.
Añadir 30 ml de acondicionador de
refrigerante líquido por cada litro de
refrigerante añadido (4 fl.oz./gal). Al dar
servicio al sistema de enfriamiento cada
750 horas, sólo se requiere 1/2 de la carga
original.
NO usar el acondicionador liquido si el
motor está equipado con un filtro
acondicionador de refrigerante, puesto
que éste ya contiene los inhibidores
necesarios. Si se utilizan ambos, se
producirá un depósito gelatinoso que
podría inhibir la transferencia de calor y
obstruir el flujo de refrigerante. El
acondicionador de refrigerante liquido no
proteje contra la congelación.
Factores que afectan el funcionamiento del
sistema:
Altitud de operación, presión del sistema y concentración de anticongelante
Consecuencias de una refrigeración deficiente o de
sobrecalentamientos:
La temperatura en el interior de la cámara
de combustión puede llegar a 900/1000
°C, las cabezas de las válvulas de escape
pueden llegar a ponerse al rojo y si se
suspende el flujo de enfriamiento, en muy
poco tiempo se puede llegar a fundir los
metales más cercanos a la cámara de
combustión.
Un sobrecalentamiento puede generar
una aceleración en la velocidad de
oxidación del aceite lubricante,
provocando de esta manera una
deficiente lubricación, formación de
depósitos carbonosos y desgaste
metálico con todas las consecuencias
que esto significa.
Consecuencias de una refrigeración deficiente o de
sobrecalentamientos:
Pero también se puede generar otro tipode fallas como picaduras por corrosión,cavitación, erosión, agrietamiento deculatas, agarre de aros en los pistones otaponamiento de radiadores.Por lo tanto, resulta imprescindible que elsistema de refrigeración de nuestroequipo siempre funcione perfectamente.De no ser así, la vida útil del motordisminuirá drásticamente.
En los cilindros, se observa quecualquier incremento de temperatura porencima del valor de diseño, provocaráuna disminución de la viscosidad de lapelícula de lubricante sobre las paredesdel cilindro, provocando el roce demetales con el consiguiente desgaste delas piezas. Este daño es de tipoirreversible, ya que si de manerainmediata se mejora el enfriamiento, eldesgaste producido no se podrásolucionar.
Fallas del Sistema de Refrigeración:
FALLA EN EL FLUJO REFRIGERANTE, PRODUCIDA POR:
- MALA CALIDAD EN EL LIQUIDO REFRIGERANTE
- UNA DEFICIENTE CONCENTRACION DEL ADITIVO REFRIGERANTE
- UNA DEFICIENTE CALIDAD DEL AGUA (ALTA CONCENTRACION DE DUREZA).
FALLAS MECANICAS DEL SISTEMA.
LAS FALLAS DE TIPO MECANICAS PUEDEN SER PREVENIDAS POR UNA VISITA AL ESPECIALISTA
MECANICO QUIEN DEBE REVISAR QUE TODOS LOS ELEMENTOS MECANICOS TRABAJEN EN FORMA
OPTIMA. SERIA CONVENIENTE ADOPTAR LA COSTUMBRE DE REVISAR POR COMPLETO EL SISTEMA
MECANICO UNA VEZ POR AÑO.
FALLAS EN EL TERMOSTATO, QUE REGULA UN MAYOR O MENOR FLUJO DE AGUA POR EL SISTEMA.
FALLA EN LA VALVULA DE PRESION (TAPA DEL RADIADOR), NORMALMENTE EL SISTEMA DE REFRIGERACION
TRABAJA PRESURIZADO APROXIMADAMENTE 1,2 kg/cm2.
FALLA EN LA VALVULA DE ALIVIO (TAPA DEL RADIADOR), ESTA FALLA DISMINUYE LA PRESION DEL SISTEMA Y
ELIMINA EL FLUIDO REFRIGERANTE
RECUERDE QUE LAS FALLAS DEL LIQUIDO REFRIGERANTE, EN LA MAYORIA DE LOS CASOS, SON
RESPONSIBILIDAD NUESTRA, YA QUE DEPENDE DEL TIPO DE AGUA QUE UTILICEMOS Y DE LA CALIDAD
DEL LIQUIDO QUE ELIJAMOS.
GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN