Razones Para Refrigerar El Motor

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descripciones de las razones por la cual se debe refrigerarun motor de combustion interna

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Razones para refrigerar el motorDurante la combustin, parte de la energa generada no es convertida en energa mecnica y se disipa en forma de calor. Segn el diseo del motor alrededor del 33% de la energa potencial del combustible se transforma en trabajo mecnico, y el resto se transforma en calor que es necesario disipar para evitar comprometer la integridad mecnica del motor.El sistema no solo debe limitar la temperatura mxima del motor para evitar daos al mismo, sino tambin mantener la temperatura ptima de funcionamiento que, dependiendo del diseo del motor, se encuentra en el rango de 80 a 100C. De su buen funcionamiento depende en buena medida el rendimiento trmico del motor.Si el motor trabaja por encima de su temperatura ptima, se corre el riesgo de disminuir la viscosidad del aceite y aumentar el desgaste del motor, se produce un recalentamiento de las piezas y una mayor friccin entre estas. Tambin puede producirse detonaciones al encenderse la mezcla combustible antes de tiempo.Si el motor trabaja por debajo de su temperatura ptima, se aumenta el consumo de aceite y el desgaste de las piezas, ya que stas estn diseadas para dilatarse por efecto del calor a un tamao determinado, se reduce la potencia por falta de temperatura para una combustin eficiente, se producen incrustaciones de carbn en vlvulas, bujas y pistones.Sistemas de refrigeracinExisten diferentes denominaciones que hacen referencia al sistema principal aunque en realidad en todo motor participan, en diferente medida, varios sistemas simultneamente. Estos seran los principales:Por agua (portermosifno por circulacin forzada), por aire (el de la marcha o forzado con ventilador), mixta y por aceite.Por aguaEn realidad lo que llamamos refrigeracin por agua son los sistemas que usan un lquido diferente del aceite como refrigerante principal. Lo ms usual es una mezcla de etilenglicol y agua en diferentes proporciones segn la temperatura ambiente.Circulacin por termosifnSu funcionamiento est basado en la diferencia dedensidadexistente, entre el refrigerante caliente que est en el bloque y la culata, y el agua fra que se encuentra en el radiador. Para esto se requiere poca resistencia a la circulacin del refrigerante. El depsito superior debe ser de gran capacidad para evitar que el nivel del lquido en caso de evaporacin no descienda por debajo del nivel del orificio de llegada al radiador. Este sistema ya no se utiliza debido a las restricciones de capacidad trmica, posicionamiento y volumen.Circulacin forzadaEs el ms empleado. La circulacin del refrigerante, es impulsada a travs de unabomba centrfuga, pasa por los cilindros del bloque motor, luego por la culata, y finalmente por el radiador, donde tiene lugar el enfriamiento. Al circular el refrigerante por el panel del radiador, intercambia el calor con el aire de la marcha, o forzado por un ventilador. El lquido refrigerado regresa al motor donde comienza nuevamente el ciclo. La bomba es accionada generalmente mediantecorreasypoleas, que, en algunos casos, tambin hacen girar elventilador. En los sistemas ms modernos, el ventilador es movido por unmotor elctricocomandado por untermocontacto, y entra en funcionamiento slo cuando la temperatura del lquido lo requiere. El sistema consta de un depsito que sirve para almacenar el refrigerante y como eventual vaso de expansin. Tambin es habitual encontrar un circuito paralelo utilizado para la calefaccin del vehculo.Ventajas e inconvenientes de la refrigeracin por aguaLas ventajas de la refrigeracin por agua son: Excelente regulacin de la temperatura, refrigeracin homognea, motor ms silencioso, menor consumo de energa.Las desventajas son: Mayor peso del motor y aumento en su complejidad. Mayor mantenimiento y mayor coste. En caso de perdida de lquido refrigerante se puede destruir el motor si no se detiene a tiempo.Elementos constitutivos del sistema de refrigeracin por aguaRadiadorSituado generalmente en la parte delantera del vehculo, de forma que reciba directamente el paso de aire a travs de sus paneles y aletas refrigerantes durante el desplazamiento del mismo y donde se enfra el agua procedente del motor.Este elemento est formado por dos depsitos, uno superior y otro inferior, unidos entre si por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeracin, o por una serie de paletas en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleacin ligera generalmente delatn, facilitando, con su mayorconductibilidadtrmica, la rpida evacuacin de calor a la atmsfera.El depsito superior lleva una boca de entrada lateral que se comunica por medio de unmanguitodegomacon la salida de agua caliente de laculatao tapa de cilindros. En el depsito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerada, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba.

Diseos ms utilizados Nido de abejas: El agua circula por la parte externa, y el aire por el interior de los orificios. Alto costo de fabricacin. De laminillas: Muy poco utilizado debido a su fragilidad De tubos y aletas: El agua circula por el interior de los tubos, estos se encuentran soldados en su periferia con lminas, siendo ambos barridos por la corriente de aire. Es el ms utilizado actualmente.La tapa del radiador o tapa presosttica tiene como funcin el cierre del tanque superior, y al mismo tiempo limita lapresinde trabajo del circuito mediante unavlvula, con lo cual se logran circuitos presurizados, aumentando la temperatura de rgimen sin que se produzca la ebullicin del agua. En esta tapa se integra habitualmente la vlvula de seguridad mencionada que permite la salida de refrigerante a partir de cierta presin para proteger el circuito y otra que permite la entrada de aire exterior evitando que se produzca el vaco en el circuito en caso de perdidas evitando averas graves en ambos casos.Bomba centrfugaSe halla instalada en el bloque del motor y es movida directamente por la polea delcigeal, a travs de una transmisin por correatrapezoidal. Dicha bomba aspira el agua del radiador y la hace circular por el interior del bloque y la culata para refrigerar los cilindros y la cmara de combustin.La bomba est formada por una carcasa de aleacin ligera o de fundicin (en los motores ms antiguos), unida al bloque del motor con interposicin de una junta de cartn amiantopara hacer estanca la unin. En el interior de la misma se mueve unaturbinade aletas unida al rbol de mando de la bomba, el cual se apoya sobre la carcasa por medio de uno o doscojinetesde bolas, con un sello mecnico acoplado al rbol para evitar fugas de agua a travs del mismo. En el otro extremo del rbol va montado un cubo al cual se une la polea de mando, y el ventilador.Sensor de temperaturaEs el encargado de medir la temperatura del refrigerante del motor, y segn la temperatura del refrigerante as mismo es el funcionamiento del sistema de refrigeracin o enfriamiento del motor que actuar en consecuencia para mantener la temperatura estable. El sensor de temperatura es un elemento esencial pues de otra manera no es posible determinar la temperatura del motor y mantenerla regulada en condiciones ideales.

ManguerasEl sistema de refrigeracin est provisto de dos mangueras de caucho que resisten altas temperaturas y alta presin. La manguera de la parte superior es por donde transita el agua caliente y la ubicada en la parte inferior es por donde circula el agua fra.Ventilador

Ventilador del sistema de refrigeracin de un motor de combustin interna.Adosado generalmente a la polea de la bomba, que activa el paso de aire a travs del radiador. El rotor tiene cuatro o seis aspas inclinadas convenientemente para la aspiracin del aire y est fabricado en chapa o plstico duro. En muchos diseos el ventilador es movido por un motor elctrico. ste motor es comandando por un termostato que se encuentra en el bloque de cilindro o en la culata en contacto con el agua, de tal manera que al alcanzar sta una temperatura determinada, cierra el circuito elctrico poniendo en marcha el motor y el ventilador.La vlvula termosttica cumple la funcin de limitar el pasaje del agua desde el motor hacia el radiador, en funcin de la temperatura del mismo. Lo que significa que si la temperatura del motor no supera la temperatura de rgimen permanece cerrada, recirculando el agua solamente por el motor, de superar la temperatura de rgimen la vlvula abre y permite la circulacin del agua a travs del radiador. Su construccin est basada en elementos deformables en funcin de la temperatura de rgimen.

Motor de aviacinBristol Jupiter, enfriado por aire. Son claramente visibles las aletas de refrigeracin de los cilindros, utilizadas para aumentar la superficie de disipacin.Se pueden utilizar termostatos de fuelle o termostatos de cera, los cuales funcionan por el principio dedilatacino contraccin a diversas temperaturas, para la apertura o cierre de la vlvula. Actualmente se utilizan vlvulas con cpsula de resina.El lquido refrigerante se utiliza para evitar incrustaciones debido abicarbonatosysilicatos, el lquido deber ser agua pura (destilda). A su vez, se agregan inhibidores para evitar el efecto oxidante y tambin para disminuir el punto de congelacin. Para esto ltimo se agregaalcohologlicerina, llegando a temperaturas de 9 C a 23 C.Vaso o deposito de expansinEl depsito de expansin es parte del sistema de refrigeracin. Para los coches modernos se utiliza un sistema de refrigeracin que funciona con lquido incongelable. Este lquido incongelable se dilata al aumentar la temperatura. Puesto que la circulacin del refrigerante es un proceso cerrado, el depsito de expansin fue creado como capacidad adicional. Cuando se enfra, el lquido vuelve o fluye al sistema de circulacin del refrigerante. Habitualmente, el depsito de expansin est situado encima del motor debajo del cap y es fcil detectarlo.Refrigeracin por aireEn la refrigeracin por aire el enfriamiento se obtiene mediante el barrido de los cilindros por la corriente de aire efectuada por el desplazamiento de la mquina (motos y aviones), o forzada mecnicamente. Este sistema es muy utilizado en motores de motocicletas, aviacin de baja y alta potencia y turismos de escasa potencia, debido a su menor peso, mayor fiabilidad y/o bajo coste.Las ventajas de este sistema son: casi nulo mantenimiento, seguridad al no tener casi partes mviles ni agua, rpido alcance del equilibrio trmico, menor peso, y menor costo.Las desventajas son: motor ruidoso, regulacin delicada, tendencia al recalentamiento a bajas velocidades.Refrigeracin por aceiteEn algunos motores (ej. Suzuki GSX 750) se ha empleado con xito el propio aceite del motor como elemento refrigerante principal. En estos sistemas se aumenta la cantidad de aceite del crter motor que se hace circular a travs de un radiador de dimensin adecuada antes de pasar a lubricar y refrigerar el motor.

Bibliografa:

https://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_en_motores_de_combusti%C3%B3n_interna#Refrigeraci.C3.B3n_por_aire

http://asc-ind.com/es/cooling-system-information/how-a-cooling-system-works/

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