El motor de un auto genera mucho calor cuando está funcionando y debe ser enfriado constantemente para evitar que se dañe.
Esto se hace por medio de un líquido refrigerante. Por lo general es agua mezclada con una solución anticongelante, que circula a través de pasajes especiales de refrigeración.
Cómo circula el refrigerante
Un típico sistema de refrigeración por agua con un ventilador accionado por el motor: tenga en cuenta que la manguera de desviación saca refrigerante caliente para la calefacción. La tapa de presión en el depósito de expansión, cuenta con una válvula accionada por un resorte que se abre al superar determinada presión.
Un bloque refrigerado por agua del motor y la culata, tienen canales interconectados de refrigeración funcionando a través de ellos. En la parte superior de la culata todos los canales convergen en una única salida.
Una bomba accionada por una polea y una correa desde el cigüeñal, expulsa refrigerante caliente del motor hacia el radiador, lo cual es un tipo de intercambiador de temperatura.
El calor no deseado pasa del radiador al flujo de aire y entonces, el líquido refrigerante regresa a una entrada en la parte inferior del bloque y fluye nuevamente hacia los canales.
Por lo general, la bomba envía el refrigerante hacia arriba por el motor y hacia abajo a través del radiador, y aprovechando el hecho de que el agua caliente se expande, éste se vuelve más ligero y eleva por encima agua fría cuando se calienta. Su tendencia natural es a fluir hacia arriba y la bomba asiste en la circulación.
El radiador está conectado al motor por medio de mangueras de goma y cuenta con un tanque superior e inferior unidos por un núcleo de varios caños delgados.
Los caños pasan a través de agujeros en una pila de aletas delgadas de chapa, de modo que el núcleo tenga un área de superficie muy grande y pueda perder calor rápidamente gracias al aire más frío que pasa a través de ésta.
En autos más viejos los caños funcionan verticalmente, aunque en los modernos, los de frente bajo tienen radiadores de flujo cruzado con caños que funcionan de lado a lado.
En un motor en su temperatura normal de funcionamiento, el refrigerante está sólo justo por debajo del punto normal de ebullición.
El riesgo de ebullición se evita mediante el aumento de la presión en el sistema, lo que eleva también el punto de ebullición.
La presión adicional está limitada por la tapa del radiador, la cual tiene una válvula de presión. El exceso de presión abre la válvula y el refrigerante fluye hacia fuera a través de un caño de desborde.
En un sistema de refrigeración de este tipo, habrá una continua pérdida ligera de refrigerante si el motor funciona a alta temperatura y el sistema necesitará ser rellenado de vez en cuando.
Autos más modernos cuentan con un sistema de sellado, en el que cualquier desborde se dirige hacia un tanque de expansión, del cual se succiona de vuelta hacia el motor cuando el líquido restante se enfría.
Cómo ayuda el ventilador
El radiador precisa de un flujo constante de aire a través de su núcleo para enfriarse adecuadamente. Cuando el auto está en movimiento esto sucede de todas maneras, pero cuando éste está inmóvil, se utiliza un ventilador para facilitar el flujo de aire.
El ventilador puede ser impulsado por el motor, pero a menos que éste esté trabajando con gran intensidad, el ventilador no será necesario mientras el auto esté en movimiento. Por lo que la energía utilizada en hacerlo funcionar gastará combustible.
Para superar esto, algunos autos tienen un acoplamiento viscoso en un embrague hidráulico que funciona por medio de una válvula sensible a la temperatura, que desacopla el ventilador hasta que la temperatura del refrigerante alcanza un punto de ajuste.
Otros autos tienen un ventilador eléctrico que también se enciende y se apaga gracias a un sensor térmico.
Para permitir que el motor caliente rápidamente, el radiador es cerrado por un termostato que se encuentra ubicado encima de la bomba. El termostato tiene una válvula que funciona por medio de una recámara llena con cera.
Cuando el motor se calienta, la cera se derrite, se expande y empuja la válvula hasta que se abre, permitiendo que el refrigerante fluya a través del radiador.
Cuando el motor se detiene y se enfría, la válvula se vuelve a cerrar.
El agua se expande cuando se congela, y si el agua se congela en un motor, puede llegar a reventar el bloque o el radiador. Por lo tanto para evitar que esto suceda, normalmente se agrega al agua etilenglicol para reducir su punto de congelamiento a un nivel seguro.
El anticongelante no debería de ser drenado cada año, ya que normalmente se puede dejar por dos o tres años.
Sistemas de refrigeración de motores refrigerados por aire
En un motor refrigerado por aire, el bloque y la culata están fabricados con aletas profundas en el lado externo.
Aletas en un cilindro refrigerado por aire son más anchas en la parte superior, donde se genera más calor.
Motores horizontales refrigerados por aire tienen conductos de refrigeración hacia las aletas.
Motores horizontales refrigerados por aire tienen conductos de refrigeración hacia las aletas.
Con frecuencia un conducto funciona todo alrededor de las aletas y un ventilador accionado por el motor, sopla el aire a través de éste para expulsar el calor de las aletas.
Una válvula sensible a la temperatura controla la cantidad de aire que es empujado por el ventilador y mantiene la temperatura constante, incluso en los días fríos.
El enfriamiento del aceite
Motores refrigerados por aire y motores de alto rendimiento refrigerados por agua, pueden tener además de un radiador de agua, un pequeño radiador extra a través del cual pueda fluir el aceite del motor para enfriarse.
Traducido por Juan Pita
Juan es una máquina de traducir. En todo momento parece estar estimulado por algún tipo de bebida que prepara en un recipiente portátil y que requiere de dos litros de agua hirviendo.
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