INTEGRANTES Pérez Delgado Edwin

Castillo Lozada Cristian

Sistema de refrigeración

El sistema de enfriamiento del motor Diésel, está diseñado para llevar al motor a su temperatura de operación más eficiente (tan pronto como sea posible después del arranque) y para mantener esa temperatura durante todas las condiciones de operación. Para este propósito combina el sistema de enfriamiento por líquido y el sistema de enfriamiento por aire. Sistema de refrigeración es un conjunto de elementos, que tiene como misión eliminar el exceso de calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que se alcanza con las explicaciones y a esto llevarlo a un estado de enfriamiento o una temperatura normal.

Sistema de refrigeración y pruebas a realizar

pruebas

Funcionamiento del sistema de enfriamiento

El sistema de enfriamiento tiene

como función mantener la

temperatura de operación de un

motor diésel alrededor de los

86ºC a los 98ºC. Si falla el sistema de

enfriamiento puede ocurrir un daño serio

en el motor.

Principio de Operación

El sistema de enfriamiento hace circular refrigerante a través del motor, para absorber el calor producido por la combustión y la fricción. Para hacer este trabajo, el sistema refrigerante aplica el principio de transferencia de calor.

Transferencia de Calor

El calor siempre se mueve de un objeto

caliente (1) a un objeto mas frío (2). El calor puede moverse entre metales, fluidos

o aire

Transferencia de calor por

conducción.El calor se transfiere

mediante el movimiento de un fluido. En antiguos

motores se utilizaban corrientes de

convección para hacer circular el agua por las camisas de agua y el radiador y ahora se

utiliza una bomba de agua para aumentar

el caudal.

El calor se transfiere por medio de ondas

electromagnéticas. En el motor el radiador

transfiere calor, el calor escapa de sus tuberías y aletas hacia la atmósfera.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

3: Los conductos a través del bloque del motor y la

culata

6: la tapa de presión

2: Enfriador de aceite

5: El rayador

4: El regulador de temperatura y caja del regulador (termostato).

7: mangueras y tuberías de conexión

1: Bomba de agua

PA

RTES

DEL S

ISTEM

A D

E

EN

FR

IAM

IEN

TO

Bomba de AguaSe compone de un rodete con paletas curvas contenido en una caja. A medida que el rodete gira, las paletas envían el agua hacia fuera, a la salida formada por la caja.

Bomba de agua. Es la encargada de mover el agua hacia el interior del bloque y de regreso al radiador. Es movida por una correa conectada a la polea del cigüeñal. En algunos vehículos es impulsada por el árbol de levas. Su inspección se hace sencillamente buscando fugas de agua o cuando se presenten ruidos anormales

Enfriador de Aceite

De la salida de la bomba de agua, el refrigerante fluye al

enfriador de aceite. Los enfriadores de aceite se

componen de una serie de tubos contenidos en una caja. En este ejemplo, el

refrigerante fluye a través de los tubos, y absorbe el calor

del aceite del motor que rodea los tubos. El enfriador de aceite transfiere el calor del aceite lubricante, lo que

permite que el aceite conserve sus propiedades

lubricantes.

Post-enfriador

Del enfriador de aceite, el refrigerante fluye al bloqueo o en caso de que el motor

tenga turbocompresor, el refrigerante puede fluir al post-enfriador. En algunos motores

con turbocompresión, se utiliza. Si es así, el

refrigerante irá al postenfriador.

Como Funciona el Post-enfriador

El post-enfriador absorbe el calor del aire de admisión. En un post-enfriador de agua de la camisa, el sistema de enfriamiento disipa el calor del aire. El post-enfriador se construye con tubos y aletas al igual que un radiador. El aire comprimido caliente que viene del turbocompresor pasa por las aletas y transfiere el calor al refrigerante contenido en los tubos.

Camisa de Agua

Camisas de agua. Debido a las altas temperaturas que se presentan en la cámara de combustión, los pistones necesitan de un medio de enfriamiento que se realiza por medio de las camisas de agua, las cuales transfieren el calor por convección a la atmósfera.

Del enfriador de aceite o del post-enfriador, el

refrigerante fluye al bloque de motor y alrededor de las

camisas del cilindro, y absorbe el calor residual de los pistones, de los anillos

y de las camisas. Estas cavidades alrededor de estos componentes se denominan “camisa de

agua”.

Culata

El refrigerante se desplaza desde los

conductos del bloque del motor hasta la culata, y

recoge calor de los asientos y guías de

válvula.

Caja del Regulador o termostato

Una vez que el refrigerante sale de la culata, entra al termostato o a la caja

del regulador. Dentro de la caja se monta el regulador de temperatura.

El regulador de temperatura (o termostato) funciona como el

“policía de tráfico” del sistema de enfriamiento. El trabajo del regulador es mantener una gama apropiada de

temperaturas de operación. Para hacer esto, el regulador deriva el flujo del refrigerante a través del

radiador o de un tubo de derivación de regreso a la bomba de agua.

Como Funciona el Regulador

Cuando el motor esta frío, se cierra el regulador. El refrigerante circula de regreso a la bomba, y no pasa por el radiador. Esto ayudará a que el motor tenga la temperatura de operación. A medida de que el motor alcanza la temperatura de operación, la temperatura del refrigerante aumenta hasta llegar a la temperatura de apertura del regulador. A medida que abre el regulador, parte del refrigerante fluye el radiador. La otra parte de refrigerante fluye a la bomba de agua sin pasar el radiador. Con el aumento de la temperatura, el regulador se abre más, y más refrigerante pasa al radiador. Cuando el regulador se abre completamente, todo el flujo de refrigerante va al radiador.

Prueba del ReguladorEl regulador se debe probar

durante el mantenimiento del sistema de enfriamiento, y

reemplazarse, si es necesario. Nunca ponga en funcionamiento

un motor si se ha quitado el regulador o si el regulador está

instalado de manera incorrecta. El calentamiento excesivo puede

producir un daño catastrófico en el motor, algunas veces, en cuestión

de minutos.

Prueba del Regulador

Esta prueba se realiza con ayuda de un depósito con agua al cual se eleva la temperatura hasta que

alcance la temperatura que esta grabado en el termostato (con ayuda de un termómetro)

cuando llega a esta temperatura el termostato

debe abrirse.

EL RADIADOR: ES UN INTERCAMBIADOR DE CALOR

Como Funciona el Radiador

TIPOS DE RADIADOR

radiador tipo horizontal.

radiador tipo vertical.

RADIADOR TIPO HORIZONTAL

radiador tipo verticalEl tanque de entrada está equipado con un cuello llenador, un tapón del radiador y un tubo de sobre flujo que permite que el exceso de presión escape al piso o al tanque de reserva del líquido refrigerante. Los tubos y aletas radian calor del líquido refrigerante caliente, y el flujo de aire creado por el ventilador o por el aire impulsor disipa calor hacia la atmósfera. El metal ideal en la fabricación de radiadores es el cobre por su facilidad de transmitir calor, pero por razones económicas se utiliza el latón

Tapa del radiador o del vaso de expansión. Sus

funciones son: Tapar el radiador Aumentar el punto de ebullición

del agua (por 1 psi se aumentan 3ºC) Recuerde que las tapas del radiador vienen de 7psi y 14 psi.

Contribuye a la presión hace medio trabajo de la bomba de agua

Tapa del RadiadorSelección de la tapa del radiador. Una mala escogencia de la tapa del radiador puede causar fallas en el sistema de refrigeración con las siguientes consecuencias:

Si se pega abierta la válvula de sobrepresión:

El agua se evapora. Hay recalentamiento. Si se pega cerrada: Daña el radiador y las mangueras. Daña la bomba de agua. Daña los tapones. Daña el empaque de la culata. Daña el intercooler. Daña el turbo. Precaución: Hay que tener mucho cuidado al quitar el tapón del radiador cuando el motor está caliente. Si se requiere retirar el tapón hágalo así: envuelva un trapo grueso en el tapón y gírelo con lentitud hasta el primer tope para que escape la presión por el tubo de derrame. Luego retírelo.

Prueba del Tapón de presión

. Existen distintos probadores que se usan para revisar los tapones o tapas. El tapón se atornilla en un extremo del

probador y se usa una bomba interconstruida para subir la presión. Un manómetro, que forma parte del

probador, indica la presión que se está aplicando. Una tapa de presión que trabaje a 2 libras o más, ya sea por

encima o por debajo de su valor requerido, deberá cambiarse.

Depósito o vaso de expansión.

Los radiadores, traen un depósito de recuperación. La

función de este depósito consiste en recibir el agua que el radiador expulsa cuando el

sistema se calienta y lo recupera cuando lo requiere, si

no tuviera este depósito el agua se perdería y se tendría

que estar reponiéndola constantemente. Es importante

ponerle cuidado, a este depósito, pues un mal

funcionamiento, debido a roturas, o goteras puede

originar un sobrecalentamiento del motor.

Mangueras y abrazaderasLas mangueras llevan el líquido

refrigerante del radiador hacia el bloque y la traen de regreso al

radiador. Estas pueden ser rectas, moldeadas y flexibles (se pueden

doblar de acuerdo a las necesidades). La manguera inferior del radiador posee una espiral de

alambre lo cual evita que se disloque.

Las mangueras se pueden deteriorar internamente y externamente, siendo

necesario reemplazarlas cuando se dañan. Para asegurarlas, se utilizan

diversos tipo de abrazaderas, la de tipo tornillo proporciona una sujeción más efectiva y se pueden retirar y utilizar

varias veces.

Filtro de agua y acondicionadores.

Algunos motores están equipados con filtros líquidos de enfriamiento y acondicionadores. Se diseñan para tener un sistema de enfriamiento más limpio, mejor disipación de calor, mejor transmisión de calor y por tanto mayor eficiencia del motor y mayor vida útil.

Liquido refrigerante

Es el medio utilizado para absorber calor en la circulación entre el motor y el radiador, donde se disipa hacia la atmósfera. El agua es un líquido satisfactorio para la absorción y transferencia de calor, pero cuenta con deficiencias como un punto de ebullición bajo y se congela rápidamente, por lo tanto se requiere agregar al agua inhibidores y aditivos para evitar la corrosión, formación de sedimentos y para la lubricación del sello de la bomba. Por esta razón es conveniente el uso de un anticongelante basándose en etilenglicol que tiene un punto de ebullición más alto que el agua.

Los aditivos e inhibidores especiales basados en silicatos se agregan para prevenir la corrosión de partes de aluminio, como las cabezas de cilindros, termostato y radiadores. Una mezcla de 50% de anticongelante y 50% de agua proporcionan la protección anticongelante a aproximadamente. –36 ºC y un punto de ebullición de 130ºC a una presión atmosférica de 14,7 psi.

Durante la operación del motor los aditivos anticongelantes e inhibidores pierden efectividad, por ello se recomienda cambiarlos cada 12 y 24 meses

Pruebas al refrigerante.

Se realizan las siguientes pruebas:

Prueba de PH. Si es muy ácido daña todo lo que sea hierro, y si tiene mucho de base daña al aluminio, cobre y zinc.

Prueba de molibdeno. El molibdeno es anticorrosivo, lubricante y antiespumante, se mezcla con un reactivo recomendado por el fabricante; la lectura se hace en código de colores.

Prueba de nitrato. Es anticorrosivo y antioxidante, la prueba se hace en código de colores.

PROCEDIMIENTO PARA HACER INSPECCIONES EN EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN. - Hacer una buena elección del líquido refrigerante. - Con el motor frío, revisar diariamente el nivel del fluido refrigerante y agregar la cantidad necesaria.SISTEMA DE REFRIGERACION - Calentar el motor hasta alcanzar la

temperatura normal de funcionamiento.

- Cambiar periódicamente el fluido refrigerante.

- Estar atento a la temperatura que se indique en el termómetro.

NOTA: un nivel demasiado alto o demasiado bajo provocarán sobre recalentamientos y posibles pérdidas del líquido enfriador -Líquido en el aceite y viceversa.-Aspas del ventilador dobladas o dañadas. -Tensión y estado de la(s) banda(s) del ventilador. -Aletas del panal del radiador dobladas o acumulación de basura en el radiador; daño o desgaste del mecanismo de las persianas. -Fugas en el radiador, en la bomba de agua, en el calefacción del camión o en otros accesorios.

Si se presenta cualquier problema cuando se haga esta inspección, determine la causa y corríjala adecuadamente.

La mayoría de las descomposturas del sistema de enfriamiento dan como resultado una de las siguientes dos condiciones: sobrecalentamiento o sobre enfriamiento.

Sugerencias importantes para el sistema de refrigeración. -No debe destaparse el depósito de fluido refrigerante con el motor caliente. -No debe agregarse fluido refrigerante con el motor caliente. -Encender el motor antes de agregar el fluido. Inspección al sistema de enfriamiento -Nivel del líquido de enfriamiento. -Limpieza del líquido de enfriamiento. -Empaque de la tapa del radiador. -Manguera y conexiones por si tienen fugas o aplastamientos.-Nivel de aceite lubricante del motor.

Punto de ebullición

Protección contra congelación

El termostato:

Es una válvula sensible a la temperatura, el cual permanece cerrado hasta que el motor alcanza una temperatura de operación. A medida que la temperatura sube, la cera se dilata empujando el vástago, venciendo la fuerza del resorte, entonces el termostato se abre permitiendo que el líquido refrigerante circule a través del radiador. Cuando la temperatura del líquido es más baja que la temperatura de operación, el termostato se cierra impidiendo la circulación del líquido refrigerante hacia las cabezas del cilindro

NOTA: La temperatura de operación de un motor diésel está alrededor de los 86ºC a los 98ºC.

Importancia del termostato en motores diésel. Aunque a muchos mecánicos les moleste, se debe insistir en que los motores deben tener instalado, y en buenas condiciones, su termostato; el cual deberá cambiarse cada doce meses. Aquí se sugiere el uso de un termostato con menos grados, por ejemplo si el fabricante especifica 195ºF usted puede cambiarlo a 180ºF, lo mismo con la tapa del radiador, si la especificación indica 16 libras de presión puede usar 13 libras; si indica 13 libras puede usar 9 libras, etc. LA EXPLICACIÓN ES LA SIGUIENTE: las especificaciones son validas, mientras todo el sistema de enfriamiento esté nuevo o en buenas condiciones; pero, si usted tiene un auto con las mangueras a punto de reventar, un radiador lleno de parches etc.

Pueden presentarse las siguientes fallas: Si no se tiene termostato o el termostato se pega abierto: Mucho consumo de combustible “Humo negro”. Bomba, intercooler, inyectores, turbo, ECM, sensores, controles, potencia. Mucho desgaste: Anillos, turbo, cigüeñal. Combustión incompleta: Aceite + combustible

NOTA: Nunca suspenda el termostato. Algunos motores tienen hasta dos termostatos. Si el termostato se pega cerrado: Hay óxidos y silicatos por agua contaminada o sin aditivos especiales porque está dañado por el tiempo de uso Indicadores de temperatura. Los indicadores de temperatura del líquido refrigerante se ubican en el tablero de instrumentos para informar al conductor si la temperatura del motor es normal.

Diversos tipos de indicadores de temperatura: análogos y digitales. Sensor de temperatura. Los sensores de temperatura se aplican en varios lugares en el vehículo:En el circuito del líquido refrigerante, para poder determinar la temperatura del motor a partir de la temperatura del líquido refrigerante.En el canal de admisión para medir la temperatura del aire aspirado.En el aceite del motor para medir la temperatura del aceite (opcional).En el retorno del combustible para medir la temperatura del combustible (opcional).

Sensor de temperatura del líquido refrigerante. Un tipo de resistencia usado generalmente como sensor de temperatura es el de tipo termistor. Este tipo de resistencia cambia su valor en ohmios con la temperatura. La característica de cualquier resistencia es que cuando la temperatura aumenta la resistencia también aumenta. Esta característica de una resistencia se llama Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) y se usa como un limitador de corriente en un componente eléctrico, como en los vidrios eléctricos. El tipo de la resistencia del tipo de Coeficiente de Temperatura Negativo (NTC) es el opuesto del tipo de la resistencia PTC: si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye.

Ventilador. Los ventiladores se utilizan para activar y asegurar la circulación de una gran cantidad de aire a través del radiador con la finalidad de enfriar el líquido refrigerante y a la vez favorecer la refrigeración de los órganos anexos al motor como el alternador.

Ventilador tipo termo embrague. El embrague con fluido está diseñado para deslizarse en bajas temperaturas del motor. El fluido es a base de silicona como elemento de fricción. Un resorte o espiral bimetálico y termostático, sensible a la temperatura, controla el fluido líquido en el acoplamiento. Con el motor frío el ventilador se desliza a la velocidad de calentamiento del motor.

VENTILADOR. Los ventiladores se utilizan para activar y asegurar la circulación de una gran cantidad de aire a través del radiador con la finalidad de enfriar el líquido refrigerante y a la vez favorecer la refrigeración de los órganos anexos al motor

como el alternador.

Ventilador tipo termo embrague.

El embrague con fluido está diseñado para deslizarse en bajas temperaturas del motor. El fluido es a base de silicona como

elemento de fricción. Un resorte o espiral bimetálico y termostático, sensible a la temperatura, controla el fluido líquido en el acoplamiento. Con el motor frío el ventilador se desliza a la

velocidad de calentamiento del motor.

Sobrecalentamiento. El efecto obvio de un sobrecalentamiento es que se peguen los pistones, con los daños progresivos resultantes. La pérdida intermitente del flujo de líquido de enfriamiento puede provocar ralladuras o desconchaduras de anillos o pistones, daño a los sellos de las camisas y de las cabezas de cilindros. Aflojamiento de las camisas de los

inyectores, ralladura de las guías de las válvulas y hasta rotura de las cabezas de los cilindros. A menudo estos daños no son tan obvios cuando ocurre la pérdida del líquido,

sino que después se configura la falla del motor. En el caso de ralladuras del pistón y/o de sus anillos, se notará un consumo excesivo de aceite o fuga de compresión hasta varios

kilómetros u horas después.

La operación continua con temperaturas de líquido de enfriamiento mayores que las recomendadas puede causar fatiga térmica de partes como pistones, culatas y válvulas. Una alta temperatura provoca que las partes de hule envejezcan prematuramente, se

endurezcan y fallen.

Las altas temperaturas resultantes del aceite, por encima de las recomendaciones, harán que el aceite sea más delgado y, por lo tanto, aumentará su consumo y causarán mayor desgaste que lo normal en los anillos, chumaceras y otras partes; asimismo, causarán

depósitos de barniz y acortarán la vida de varios conjuntos.

Sobreenfriamiento. Una operación defectuosa del termostato, fugas del sello del termostato, ajuste demasiado bajo de la temperatura, instalación

defectuosa del termostato o la carencia completa del termostato, darán como resultado mayor enfriamiento del necesario. Entonces, muchas partes

estarán operando a temperaturas menores que las normales y a holguras mayores que las normales. La temperatura del aceite lubricante (hasta en

motores sin enfriador de aceite) se relaciona directamente con la temperatura del agua; por lo tanto, las temperaturas bajas del agua harán que bajen las temperaturas del aceite. Las bajas temperaturas del aceite reducen la eficacia de la acción detergente del aceite y la capacidad de

limpieza de filtros, y aumentarán la posibilidad de tener contenido de agua y acidez, los gases del los cilindros pasan por el cárter (normalmente en

poca cantidad), y contiene vapor de agua, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre. Estos últimos gases se combinan con el agua para formar ácidos. Las bajas temperaturas resultantes del sobreenfriamiento permitirán la

condensación del agua en el cárter, ocasionando acidez y formación interna de oxido, laca y lodo. Operar con un sobreenfriamiento extremo provocará

un desgaste excesivo y/o una operación pobre del motor.

Precaución: nunca deje que el motor trabaje en vacío durante más de 15 minuto; los períodos largos de marcha en vacío pueden ser peligrosos para un motor, porque su temperatura de operación será tan baja que posiblemente no se queme completamente el combustible, causando

depósitos en las válvulas, bloqueos en los agujeros del inyector de combustible y anillos de pistón pegados.

Comprobaciones al sistema de enfriamiento.

Con el tiempo, se pueden acumular herrumbre e incrustaciones en las camisas de agua del motor y en el radiador, que restringe la circulación

del líquido enfriador y el motor se sobrecalienta. Además, las mangueras y conexiones entre el radiador y el motor se degradan y pueden permitir

fugas o restringir el paso del líquido.

Sistema de refrigeración se divide en:

Refrigeración por aire.

Refrigeración por aceite.

Refrigeración por agua.

Refrigeración por aire

En las motocicletas es aprovechado la refrigeración por aire, cuando se están en movimiento, gracias a que el motor y el Carter tienen una pequeña aletas disipadoras de calor.

Refrigeración por aire forzado

Este sistema consiste en una turbina a la que el propio cigüeñal hace girar. La turbina absorbe el aire por un caracolillo y canaliza por la caperuza al aleteado del cilindro. De este modo el caudal de aire es proporcional al régimen del motor.

Refrigeración por aceite

El aceite recorre prácticamente todos los rincones del motor. Su tortuoso paseo discurre tanto por zonas muy caliente (guías de las válvula, las camisas del cilindro)como otras, que estando sometidas a un menor temperatura (cigüeñal, árbol de levas, cojinete, etc.

Refrigeración por agua

En la refrigeración por agua, este es el medio empleado para la dispersión de calor, dado que al circular entre los cilindros y las camisas de agua disipan el exceso del calor, recoge el calor y va a enfriase al radiador, para volver de nuevo al bloque y a las cámaras de agua y circular entre los cilindros.