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U.D. Nº 4 - SISTEMAS AUXILIARES DE UN MOTOR ALTERNATIVO: SISTEMA DE LUBRICACIÓN Propósitos de la lubricación Los aceites lubricantes del motor, tienen cuatro funciones y son: 1. reducir la fricción entre las piezas móviles de los mecanismos, interponiendo una capa de lubricantes (capa limite) para evitar el contacto entre dos metales que se friccionan. 2. ayudar a eliminar el calor que produce la combustión en el interior del motor. 3. limpiar de partículas extrañas las piezas móviles del motor. 4. formar un sello entre los aros del pistón y las paredes del cilindro para mantener al máximo la compresión del motor, evitando que pasen al carter los gases de la combustión. Además la lubricación por si sola permite el uso de cojinetes a fricción sencillos en los motores modernos como así también permite el friccionamiento adecuado de los árboles de leva a elevadas revoluciones y a elevadas presiones que soportan sin desgastes prematuros. Una prueba del papel fundamental de la lubricación es que un motor que funciona pocos minutos sin aceite de inmediato se funde o se engrana o se rompe Sistemas de lubricación Antes se usaba el sistema de lubricación por salpicadura, consistía en un conjunto de cucharitas adosadas a las bielas y que penetraban dentro del aceite del carter y por salpicado lubricaban (método muy inseguro e ineficaz) y su funcionamiento era condicionado al nivel adecuado del aceite del carter. También se producía el batido del aceite (espuma). Luego se uso el método combinado de salpicadura y lubricación forzada. Hoy en día todos los motores de automotores emplean el sistema de lubricación forzada completa, por medio de este sistema se obtiene una presión interna de lubricación de valor adecuado y constante (de 30 a 50 lb/in², 2 a 3.5 kg/cm²). El aceite es forzado por la bomba de aceite a pasar a través de conductos desde el carter a los cojinetes de bancada a los

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U.D. Nº 4 - SISTEMAS AUXILIARES DE UN MOTOR ALTERNATIVO:

SISTEMA DE LUBRICACIÓN

Propósitos de la lubricación Los aceites lubricantes del motor, tienen cuatro funciones y son:

1. reducir la fricción entre las piezas móviles de los mecanismos, interponiendo una capa de lubricantes (capa limite) para evitar el contacto entre dos metales que se friccionan.

2. ayudar a eliminar el calor que produce la combustión en el interior del motor.3. limpiar de partículas extrañas las piezas móviles del motor.4. formar un sello entre los aros del pistón y las paredes del cilindro para mantener al

máximo la compresión del motor, evitando que pasen al carter los gases de la combustión.

Además la lubricación por si sola permite el uso de cojinetes a fricción sencillos en los motores modernos como así también permite el friccionamiento adecuado de los árboles de leva a elevadas revoluciones y a elevadas presiones que soportan sin desgastes prematuros.Una prueba del papel fundamental de la lubricación es que un motor que funciona pocos minutos sin aceite de inmediato se funde o se engrana o se rompe

Sistemas de lubricaciónAntes se usaba el sistema de lubricación por salpicadura, consistía en un conjunto de cucharitas adosadas a las bielas y que penetraban dentro del aceite del carter y por salpicado lubricaban (método muy inseguro e ineficaz) y su funcionamiento era condicionado al nivel adecuado del aceite del carter. También se producía el batido del aceite (espuma). Luego se uso el método combinado de salpicadura y lubricación forzada.Hoy en día todos los motores de automotores emplean el sistema de lubricación forzada completa, por medio de este sistema se obtiene una presión interna de lubricación de valor adecuado y constante (de 30 a 50 lb/in², 2 a 3.5 kg/cm²).El aceite es forzado por la bomba de aceite a pasar a través de conductos desde el carter a los cojinetes de bancada a los cojinetes del árbol de levas y a los mecanismos de las válvulas, por conductos existentes a través del cigüeñal llega el aceite de los muñones de bancada a los muñones de biela, lubricando su respectivo cojinete luego de lo cual por el conducto transversal que cada biela tiene para el aceite del pie de biela a la cabeza de biela, y a través del perno del pistón se lubrican las paredes del cilindro y los aros. El sistema de lubricación de alimentación forzada completa, permite así la distribución adecuada de aceite en los lugares donde el funcionamiento es mas critica, las partes fundamentales de este sistema están esquematizadas en la figura siguiente.

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Componentes del sistema

- bomba de aceite: las bombas de aceite suelen estar montadas dentro del carter del motor pero hay casos en que esta montado afuera. Generalmente están impulsados por una toma de movimiento del árbol de levas por medio de un engranaje o tornillo sin fin.

Los dos tipos más comunes de bomba de aceite son los siguientes: de engranaje. De rotor

Bomba de engranajes: su funcionamiento se ve en la figura siguiente:

y se basa en el mismo, en dos engranajes de dientes rectos que engranan entre si encerrados en una cavidad con un orificio de entrada de aceite y otro de salida en lado opuesto.Al girar los engranajes no dejan lugar para el aceite en la zona de engranajes por lo cual el aceite fluye por el costado de los engranajes.Como se ve en la figura suelen tener adosadas las válvulas limitadoras de presión que permiten al sistema funcionar con una presión constante cualquiera sea la velocidad del funcionamiento del motor.En la figura se observa a la izquierda un engranaje que es la toma de movimiento que suele estar acoplado al extremo del árbol de levas. Al final del apunte se incluye el calculo de una bomba de aceite de engranaje. Este tipo de bomba tiene la ventaja que permite la utilización de aceite con un cierto grado de impurezas, las que son trituradas, sin influir en el correcto comportamiento de la bomba. Esto ocurre con la

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bomba de rotor, que se ve a continuación, que en realidad de utiliza, por ser de mejor rendimiento.

Bomba a rotor: consta de 2 rotores alojados en un cuerpo fijo de la bomba la cual tiene los orificios de entrada y salida del lubricante. El rotor exterior flota libremente en el cuerpo de la bomba y por ello es arrastrado en su movimiento por el rotor interior.Podemos decir que el rotor exterior es el negativo del rotor interior que es el positivo, ya que la forma del exterior copia a la inversa las formas del rotor interior, es por ello que al girar el rotor interior calza exactamente en cada uno de las entradas del rotor exterior no dando lugar a que permanezca el lubricante y creando así el flujo necesario para que fluya el aceite al sistema.Su forma se comprende de la siguiente forma:

- Válvula limitadora de presiónComo la velocidad de funcionamiento de la bomba esta condicionada al régimen de funcionamiento del motor es necesaria la colocación de una válvula limitadora para que en los conductos siempre exista la presión optima de lubricación.

- Filtros En la toma de aceite del carter se realiza un prefiltrado del aceite por medio de una malla metálica (hilos de cobre). En algunos motores la malla con el conducto flotan cerca de la superficie para así lograr que las partículas que son mas pesadas que el aceite se desprendan de la malla y se queden en el fondo.

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En caso de taparse la malla por suciedad esta es vencida por la presión de la bomba se hunde logrando así que llegue siempre aceite al sistema.

De desviación(flujo parcial)filtro De flujo completo Depurador centrífugo

El filtro de flujo completo: es el mas usado actualmente, en un filtro a cartuchos descartables, formado en su interior por una especie de papel corrugado para tener mas superficie de filtrado, compuesto por materiales sintéticos porosos que no deben dejar pasar partículas mayores de 15 micrones.Además tienen una válvula de alivio para cuando el filtro por el uso se encuentra obstruido por todas las partículas depositadas así permite mantener el flujo de aceite necesario en el sistema, pero a partir de este momento el filtro se torna ineficaz es por eso que un reemplazo periódico debe respetarse según las modificaciones del fabricante.La ventaja de este filtro, cuando no ha sido obstruido por necesidad, es que todo el aceite del sistema antes de ir a las partes vitales es filtrado y aumenta su eficiencia con la contaminación del papel de filtro.Filtro de desviación: este filtro si bien es eficaz, solo una parte del aceite se va filtrando por medio de una desviación del circuito por ello puede ocurrir que partículas pequeñas sean absorbidas del carter y puedan pasar a las partes vitales del motor. Suele ser un filtro a cartuchos descartables.Depurador centrífugo: desde 1960 este procedimiento se emplea en algunas marcas europeas de coche. Como las partículas metálicas, carbonillas y demás impurezas, son de mayor densidad que el aceite entonces se aprovecha esta propiedad para repasar las impurezas del aceite por medio de la fuerza centrífuga que expulsa hacia celdas compartimentadas de un cilindro en rotación a las impurezas, recuperando a través del eje de rotación que es hueco el aceite depurado.Este sistema que actúa sobre el flujo total del aceite y va montado en el interior de la polea que se acopla al cigüeñal, es bastante eficaz, y no requieren mantenimiento ni reemplazo de partes, y puede ser cumplimentado con un filtro propiamente dicho, montado en derivación; y cuyo material filtrante se renovara a espacios mayores.

- CarterEl carter cumple las siguientes funciones:

a. depósito de aceite.b. Refrigerador del aceite usado.c. Limpieza del aceite por decantación de impurezas metálicas.d. Recupera el aceite usado ya sea del cigüeñal o que escurre de las bielas, cojinetes, árbol

de levas, etc.e. Forma parte del sistema de ventilación del aceite.

Sus características: es un recipiente de chapa de hierro con estampado profundo que le da la forma, con el objeto de asegurar la toma de aceite de la bomba, aun cuando el vehículo este subiendo pendientes pronunciadas (a veces se obvia el problema si la toma de aceite es del tipo flotante) para evitar problemas de aspiración del aceite en el fondo del carter se realiza una depresión y se adosan mamparas laterales para evitar el desplazamiento del aceite. En la parte exterior suelen tener forma de aletas para aumentar la superficie de entrega de calor al exterior. Para el dimensionado del carter de traza líneas de probable nivel del aceite en las pendientes, como figura en el grafico siguiente.

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Carter para pendientes de 45º

Además el carter debe dimensionarse para asegurar los volúmenes de aceite necesarios para el motor de que se trata:

Cilindrada cm3 Volumen de lubricante lts

1000 (nafta)2000 (nafta)3000 (nafta)4000 (nafta)

2 a 43 a 4.54 a 64 a 7

1000 (nafta)1000 (nafta)1000 (nafta)

Hasta 1700 rpm369

Hasta 1700 rpm4812

Hasta 1700 rpm51016

Hay que tener en cuenta que los volúmenes expresados en la tabla son adecuados para que el aceite permanezca en el carter el suficiente tiempo para que se enfríe lo necesario antes de volver a recorrer el motor.

Ventilación del carterSe logra por medio de un sistema de circulación de aire que puede ser de dos tipos a saber:

a- circulación libre.b- Circulación positiva.

Circulación libre: consiste en dos orificios que conectan al carter con el exterior produciendo una corriente de aire por las diferencias de temperaturas y de humedad que hay en el exterior, los conductos en el exterior son a través del tapón de carga de aceite que tiene una malla embebida en aceite para evitar la entrada de partículas y una manguera al costado del carter inferior orientada hacia atrás.

Circulación positiva: es de un funcionamiento mucho mas efectivo y asegura la entrada de aire perfectamente limpio.Conducto de entrada del aireEs una manguera que recibe el aire del interior del filtro de aire.

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Conducto de salidaEs una manguera que se conecta al múltiple de admisión y por medio del rocío de este en el funcionamiento se logra una circulación forzada del aire y pone así los vapores de aceite y de residuos de la combustión nuevamente a los cilindros donde se queman evitando la contaminación del medio ambiente.Este sistema de circulación positiva es obligatorio en varias partes del mundo para disminuir la contaminación ambiental propia de los grandes conglomerados urbanos y su esquema es el que se detalla a continuación.Es así que la contaminación del aceite del motor se reduce al mínimo por medio de los dispositivos explicados en los párrafos anteriores como son:

regulación de la temperatura del aceite(por medio de la forma y dimensiones del carter). Filtros de aire. Filtros de aceite. Ventilación del carter (que elimina vapores de la combustión, vapores de gasolina,

vapor de agua y vapores de aceite) además elimina la sobrepresión que existirá en el carter si no estuviera conectado con el exterior por la perdida de presión de los cilindros a través de los aros.

El adecuado cumplimiento de los 4 aspectos mencionados evita la degradación del aceite aumentando la vida útil del motor:

Es ilustrativo el cuadro que se indica a continuación ya que pese a la gran estabilidad de los motores actuales las temperatura elevadas producen la degradación de los aceites:

DEGRADACIÓN DEL LUBRICANTE

DEPÓSITOS CARBONOSOS PERDIDAS DE TENSIÓN EN AROS

PLEGAMIENTO DE AROS RAYADO DE CILINDROS

DESGASTE EXCESIVO DEL MOTOR

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SISTEMA DE REFRIGERACION

En un instante de la combustión la mezcla próxima a las bujías tiene una temperatura muy elevada (1.800 a 2000ºC).

El calor desarrollado por la combustión no es completamente utilizado por el motor y en gran parte, más del 55%, se pierde de un modo inevitable por radiación, por conducción a través de las paredes de los cilindros y principalmente en los gases de escape. El calor no utilizado para obtener trabajo útil y eliminado por las paredes de los cilindros causaría rápidamente inconvenientes suficientes como para impedir el funcionamiento del motor si los cilindros no estuvieran bien refrigerados.

El aceite de lubricación, aún los más resistentes, arde a unos 300 C, por tal razón, si los cilindros no se refrigeran por debajo de dicha temperatura, no sería posible ninguna lubricación del motor y se agarrotarían los pistones sobre las paredes de los cilindros.

Admitiendo tener como lubricante un aceite que resista a las más elevadas temperaturas, los cilindros de los motores deberán refrigerarse de un modo conveniente, pues de otra manera se pondrían al rojo y terminarían por deformarse, además de los cilindros, las válvulas, los pistones, bielas, etc.

De esto surge la necesidad de enfriar las paredes de los cilindros, los asientos de las válvulas, bujías, etc., necesidad que representa una de las pérdidas más grandes de energía del motor.

El enfriamiento del motor va unido íntimamente a su rendimiento y por lo tanto debe efectuarse en su justa medida, es decir se debe lograr un perfecto equilibrio térmico, de modo tal que no se refrigere demasiado como para que disminuya su rendimiento, ni que ésta sea insuficiente como para que se agarroten los pistones y que al alcanzar el lubricante del motor una temperatura excesivamente elevada pierda su viscosidad.

El aumento de la temperatura de las diferentes piezas de un motor no depende solamente del calor desarrollado durante la combustión, sino del rozamiento entre las distintas superficies de las piezas en contacto, acción que aumenta considerablemente la temperatura del motor.

Por ese motivo se estudia la disminución al máximo de los coeficientes de fricción, usándose cojinetes de bolas, rodillos, etc. donde es posible y se interpone entre las paredes en contacto y en movimiento un elemento lubricante, que a su vez al estar en circulación contribuye en parte al enfriamiento del motor.

Existen dos grandes sistemas de enfriamiento:1.- Por medio de líquido 2.- Por medio de aire

Enfriamiento por medio de agua

Este sistema consiste en hacer circular una cierta cantidad de agua alrededor de la cámara de combustión, asientos de las válvulas y en las paredes externas de cada cilindro y posteriormente a medida que aquella se calienta y llega a una determinada temperatura, se abre una válvula, (termostato) y circula por un dispositivo de enfriamiento llamado radiador.

La circulación del agua se puede efectuar con el sistema de termosifón, basado en el principio de la diferencia de densidad entre el agua caliente y fría. El agua caliente tiende a flotar sobre la fría y se eleva rápidamente con el aumento de calor y se va a la parte más elevada del radiador.

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En este punto, enfriado por las corrientes de aire, disminuye notablemente la temperatura y baja a la parte inferior, retornando al motor. Otra forma de hacer circular el agua es forzada, con ligera presión, por medio de una bomba centrifuga.

Radiador

El radiador es un dispositivo que sirve para obtener el rápido y eficaz enfriamiento del agua caliente que sale del motor.

Los tipos de radiadores usados son:

a) de aletas y tubos. b) Tubos aplastados con aletas. c) De nido de abeja.

De aletas:

Están compuestos de tubos revestidos exteriormente por aletas, sobre las cuales choca el aire de enfriamiento.

De tubos aplastados con aletas:Se componen de tubos finos y aplastados para que el agua, al pasar por ellos, lo haga en forma de capa de poco espesor, y se enfríe más fácilmente. Estos radiadores, a igualdad de superficie, tienen un poder refrigerante superior a los nidos de abeja; en cambio ofrecen una mayor resistencia al avance.

De nido de abeja:Están formados por tubos orientados en la dirección de la corriente del aire y por los que pasa esta. Cada tubo presenta en su parte media un ligero estrechamiento tal, que permite el paso del líquido refrigerante.

Los tubos están soldados por sus extremidades, y el conjunto del radiador presenta el aspecto de un nido de abeja.

La gran mayoría de los radiadores que se emplean ahora en los automotores tienen panales de tubos continuos y aletas, o son de lámina de agua.

Los primeros se usan principalmente en los vehículos comerciales y el otro en coches de turismo.

El de panal verdadero, se adapta mejor para cuando las velocidades del aire son grandes, el poco paso y la escasa resistencia a la corriente de aire son factores importantes, como en los automóviles de carrera.

Su mayor costo limita en aplicación en los vehículos de turismo.

En los primeros radiadores de este tipo se usaron tubos de ¼ de pulgada colocados linealmente en profundidad, pero ahora, se usan tubos rectangulares y escalonados

De esta manera el rendimiento de transmisión del calor por unidad de superficie aumenta del 10 al 15%.

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También aumenta la resistencia a la corriente de aire a través del panel y requiere por lo tanto, el empleo de un ventilador de más potencia. Una ventaja del tipo de tubos y aletas sobre los otros es que tiene menos uniones soldadas y es por lo tanto más fuerte. Esto explica porque es preferible pero su empleo en vehículos pesados, en los cuales el radiador está sometido necesariamente a esfuerzos más duros.

En las placas hay ondulaciones estampadas para aumentar la velocidad de transmisión térmica. Esto se puede explicar de la siguiente manera: en el radiador, el calor debe transmitirse primero del agua al metal y luego de éste al aire. En cada caso la velocidad de transmisión se reduce por lo que puede llamarse formación de película. Lo mismo que en un cojinete lubricado se adhiere una capa de moléculas de aceite al metal del cojinete y todo el movimiento relativo es entre capas sucesivas de moléculas de aceite, de la misma manera en un panal de radiador se forman películas adherentes de agua y aire en los lados opuestos de la hoja de metal que separa el agua del aire. Desde luego, estas películas adquieren una temperatura muy próxima a la del metal, y como sus moléculas no se mueven, el calor puede pasar por las películas solo por conducción. Ahora bien, el agua tiene una resistencia al flujo térmico 700 veces, aproximadamente, mayor que la del cobre puro, mientras que la resistencia del aire es casi 20.000 veces la del cobre.

El aire estancado es uno de los mejores aisladores de calor conocido. Dada la resistencia térmica del agua, relativamente escasa y la estrechez de los conductos de agua, el efecto de la película del lado del agua de la superficie refrigerante puede despreciarse, pero no así la del lado del aire. La pérdida de la capacidad de refrigeración es debida a la película de aire, con el espesor de la película, que es mayor cuanto más se aproxima el flujo de aire a las condiciones aerodinámicas. Para reducir el espesor de la película de aire y poner el aire refrigerador en contacto más íntimo con el metal del núcleo, se hacen en los elementos de éste ondulaciones.

Materiales para radiadores.

Los panales de radiadores se hacen de cobre o de latón. El cobre se emplea por su gran conductividad térmica, su resistencia a la corrosión y su ductilidad que lo hacen fácilmente trabajable en la prensa. El latón es más fuerte que el cobre y más económico.

Los panales de láminas de agua se hacen normalmente de cobre. Este material se emplea también para las aletas de los panales de tubos y aletas.

Bombas de agua

La bomba de agua de refrigeración es un accesorio del motor, muy importante, por lo cual es necesario prestar mucha atención a que esté dispuesta de una manera adecuada.

En cuanto a su forma es importante que sea fácil de fabricar, lo cual deja en segundo lugar la conveniencia de un buen rendimiento. Por esto se emplea generalmente en la construcción de motores, rodetes de paletas abiertas por un lado y se adapta en caudal de agua al motor sin observar con rigor las reglas usuales de la construcción de bombas.

Además, la forma de la bomba depende, en gran manera, del modo como se le da movimiento y de su situación respecto del motor. También depende en cierto modo de la forma de lograr la estanqueidad en lo cual estas bombas difieren mucho de las bombas grandes.

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Ventiladores

Si un radiador tuviera que disipar todo el exceso de calor de un motor por radiación, tendría que ser de un tamaño enorme.

El proceso de la transmisión del calor a la atmósfera se efectúa principalmente por convección.

Es decir que se impulsa un gran volumen de aire a través del radiador que al entrar en contacto con la superficie del mismo absorbe el calor que ha llegado por las paredes refrigerantes y se lo lleva.

Naturalmente, a grandes velocidades del coche, pasa una gran cantidad de aire por cualquier radiador montado en la parte delantera, pero los motores de automóviles trabajan, a veces, bajo cargas considerables por consiguiente, pasa mucho más calor al radiador, a velocidades de coche relativamente pequeñas. A fin de que el radiador pueda desprenderse del calor en estas condiciones se monta un ventilador, accionado por el motor, directamente detrás de aquel.

Los ventiladores en los radiadores se hacen por reglas generales, de aletas estampadas y actualmente de plástico, empleándose dos, cuatro o seis aletas, según el caudal de aire necesario y las limitaciones constructivas del diámetro del ventilador.

El caudal de aire de un ventilador es directamente proporcional a su velocidad de rotación. Por otra parte la potencia absorbida por el ventilador varía sensiblemente, con el cubo de la velocidad.

Esta potencia está compuesta por tres partes, siendo la más importante la representada por la energía cinética comunicada al aire puesto en movimiento, que varía directamente con el cubo de la velocidad. Además hay una cierta pérdida debido a la fricción de la capa de aire sobre superficies de las aletas y también una cierta cantidad de fricción de cojinete.Estas dos pérdidas varían, prácticamente con el cuadrado de la velocidad, que es la razón de que la potencia total absorbida por el ventilador varíe algo menos rápidamente que el cubo de la velocidad. Parece que con la forma corriente de aleta curvada el rendimiento es máximo con un ángulo de paso de 25º o 26º.

También tiene influencia en el caudal, la anchura y el número de aletas. Sin embargo, el caudal, esta lejos de ser proporcional a estos factores. Una aleta con un cierto ángulo de paso a una velocidad dada comunica al aire una determinada velocidad y, debido a su inercia, el aire tiende a mantener esta velocidad después que ha pasado la aleta.Desde luego, la velocidad del aire disminuye gradualmente debido a su fricción y cuanto mas tiempo se mantenga la fuerza impelente (es decir, cuanto más ancha sea la aleta) más frecuentemente se renueve (mayor será el número de aletas) mejor será el promedio de velocidad del aire o el caudal.

Control automático de la circulación (termostato)

Aunque la velocidad de circulación del agua y el caudal de aire aumentan y disminuyen con la velocidad del motor, el efecto refrigerante en el automóvil no se amolda en absoluto a las necesidades de cambio bajo diferentes condiciones de carga del motor y de temperatura atmosférica. Por ejemplo, si el motor gira a una velocidad dada, las circulaciones de aire y de agua continúan siendo las mismas, funcione el motor a marcha lenta o plena carga y sea la temperatura atmosférica de 40º C o cero, aunque es evidente que el calor a disipar es tan grande a plena carga como con el motor a marcha lenta, y la capacidad del radiador para disipar el calor

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es más del doble en tiempo frío que en verano. El resultado práctico es que todos los coches que tienen un sistema de refrigeración adecuado a todas las condiciones se inclinan a superenfriar sus motores cuando están ligeramente cargados y con tiempo frío, disminuyendo así la economía de combustible y la capacidad del motor para funcionar suavemente a pequeñas velocidades.

La refrigeración puede regularse actuando sobre la circulación del agua o del aire, a través del radiador. El motor se puede elevar a temperatura normal más rápidamente, cuando arranca en frío y mantenerse después a esa temperatura evitando que el agua circule por el radiador o que el aire pase por él mientras la camisa de agua no esté a una cierta temperatura. Este efecto se produce automáticamente por medio de un termostato.

Un termostato empleado para este objeto consta de una espiral tubular, es decir, un trozo corto de tubo de cobre acanalado circularmente, cerrados por ambos extremos y lleno de un líquido de ebullición bajo (éter) o un elemento sólido según el tipo. Ver Fig.8

Inconvenientes del enfriamiento por agua.

1) Producción de incrustaciones.2) Peligro del hielo.

1) Producción de incrustaciones.

Todas las aguas potables, circulando continuamente dentro de los tubos metálicos, terminan por depositar una capa de sales minerales que según su naturaleza, se adhieren más o menos fuertemente a las paredes metálicas.

Las incrustaciones representan un obstáculo a la transmisión del calor y si no se quitasen, terminarán a la larga por obstruir los pasos de agua.

Para evitar las incrustaciones se necesita emplear agua que no tenga disoluciones de compuestos de cal o hierro.

2) Hielo.

El congelamiento del agua puede ocasionar la rotura de los tubos del radiador y también de la camisa de los cilindros.Para evitar esto se puede recurrir al agregado de algún anticongelante comercial o bien glicerina que tiene su punto de congelamiento por debajo de 0º C.O bien quitando toda el agua cuando el vehículo se prevé que estará estacionado por un tiempo considerable en períodos de muy bajas temperaturas.

Enfriamiento de los motores con glicol-etileno.

El glicol-etileno es un alcohol que puede ser empleado para el enfriamiento de los cilindros de los motores en lugar de agua, presenta respecto a esta, notable ventaja, gracias a sus propiedades físicas y sobre todo a su elevado punto de ebullición que es 197º C a 760 mm de presión.

Esta última propiedad permite subir la temperatura media del líquido de enfriamiento mucho más que con agua, aumentando, por consecuencia el salto de temperatura entre el líquido y el aire externo que choca y enfría el radiador. De todas formas, no conviene elevar demasiado esta temperatura por lo siguiente:

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A igualdad de caloría que quitar al motor.

a) La superficie radiante puede reducirse notablemente disminuyendo por esto el peso del líquido refrigerante y la resistencia que ofrece el avance.

b) El glicol-etileno se dilata más que el agua con el aumento de temperatura y por lo tanto no se debe llenar completamente de líquido el depósito puesto sobre el radiador o el depósito de reserva.

c) Elevando la temperatura del líquido refrigerante, la mezcla carburante introducida en los cilindros, al encontrar las paredes de estos últimos más calientes, aumenta la temperatura y pueden manifestarse fenómenos de detonación.

d) La mezcla, además sufre una dilatación excesiva que reduce el llenado en peso del cilindro y causa una disminución de potencia del motor.

El glicol presenta ventajas sobre el agua al operar en zonas muy frías que se solidifica a los –13º C, disminuyendo las posibilidades de roturas por congelamiento.

La acción conocida del glicol sobre las paredes de las camisas y sobre el aluminio de las cabezas de los cilindros se ha visto que es inferior que el agua. Además, no deja incrustaciones y preserva a los metales de la oxidación.

Los inconvenientes son:- Precio elevado- Posibilidad de incendiarse cuando se calienta- Necesidad de tubos metálicos sin juntas de gomas para la

circulación.

Los dispositivos de los circuitos son los mismos que los necesarios para el caso de usarse agua.

Sistema de presión.

Con el objeto de aumentar el promedio de temperatura del motor sin que el agua del radiador hierva se cierra aquel con una tapa de presión que permite el funcionamiento del agua a más de 100º C.

Refrigeración por aire

El calor absorbido por las paredes de los cilindros de los motores de combustión se disipa siempre en la atmósfera

Con la refrigeración por agua, esta sirve sencillamente de vehículo que transmite el calor del motor al radiador, que a su vez lo cede a la atmósfera. Los partidarios de la refrigeración por aire lo consideran como el sistema de refrigeración directo.

La refrigeración por aire tuvo un papel mucho más importante al comienzo de la industria del automóvil que en la actualidad. Su atracción por los primeros investigadores es fácil de comprender.

Eliminado el radiador, que construido de chapa metálica soldada, siempre constituyó una pieza delicada del sistema. También suprimió la bomba y el ventilador del radiador, que producían

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muchas perturbaciones. Además la refrigeración por aire evitaba el riesgo de la congelación en invierno.

Las causas por las cuales ha perdido popularidad su uso en automóviles son:

- No se puede obtener tanta potencia por unidad de cilindrada.- Los costos de producción de los motores refrigerados por aire son más elevados que los refrigerados por agua.- Los cilindros de un motor refrigerado por agua, junto con la mayor parte del cárter, se funden y mecanizan como una sola unidad, mientras que los cilindros de los motores refrigerados por aire hay que fundirlos y mecanizarlos aisladamente y sujetarlos luego a un cárter fundido por separado.

Los motores de motocicletas pueden refrigerarse eficazmente por corriente natural de aire, pero los de los automotores necesitan un ventilador y un capot adecuado y estos cuestan probablemente tanto como los tres elementos eliminados (radiador, bomba de agua y ventilador).

Actualmente se la usa en motores pequeños, algunos vehículos militares de combate y en aviación.Aletas para refrigeración.

La refrigeración por aire absorbe el calor por medio de aletas de refrigeración.

La cantidad de calor disipada por unidad de superficie metálica por unidad de tiempo depende de la diferencia de temperatura entre la superficie y el aire que pasa sobre ella.

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Fig. 10

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