SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR

Circuito cerrado de refrigeración

Objeto de la refrigeración

Los motores de combustión interna en su funcionamiento, producen una gran cantidad de calor.

Estos motores utilizan un sistema, llamado de refrigeración , el cual aprovecha básicamente, dos principios térmicos fundamentales, la conducción y la convección.

Las dos funciones del sistema de refrigeración son por un lado, mantener constante una temperatura óptima de funcionamiento para el motor, en torno a los 95ºC, asegurando un correcto funcionamiento en cuanto a prestaciones, consumo y emisiones, y por otro lado, disipar el calor suficiente ( el 35% de este aproximadamente ), de forma constante para evitar la destrucción del motor.

El funcionamiento del sistema se basa en hacer circular un refrigerante líquido a través del motor y de ahí a un radiador , en el cual mediante un intercambio aire-agua se disipa todo el calor necesario.

Los circuitos con los que se trabaja hoy en día son cerrados y a presión, y existen elementos que ayudan o controlan la circulación del líquido, como la bomba de agua y el termostato .

Se hace necesario, por tanto controlar este proceso, para lo cual existen varios métodos, basados todos ellos en controlar el funcionamiento del aire de refrigeración, mediante un electroventilador .

Bomba de agua

Son del tipo centrífugo y establecen una circulación forzada del líquido refrigerante, aspirándolo de la parte baja del radiador, más fría, e impulsándolo a través de los cilindros del motor, para salir por la parte alta de este, entrando en el radiador de nuevo para ser refrigerado.

Este circuito cerrado básico, se hace más complejo, ya que los motores de hoy en día añaden circuitos paralelos para la calefacción interior y refrigeración de otros elementos.

La bomba de agua, por tanto debe tener capacidad suficiente para abastecer a todo el circuito.

Está accionada por el propio cigüeñal y puede hacer circular entorno a los 650 litros/minuto cuando gira a unas 5000 rpm.

Las causas más frecuentes de averías de las bombas son las fugas, debidas en la mayoría de los casos a desgaste de sus cojinetes.

Vaso de expansión y Válvula de presión

El Vaso de expansión es un depósito conectado al circuito que sirve para compensar las variaciones de volumen del líquido refrigerante, recogiendo el líquido sobrante cuando aumenta la temperatura, y cediéndolo cuando disminuye el volumen por efecto del enfriamiento del mismo. Existe un volumen de líquido concreto en este depósito y una cámara de aire necesaria para permitir su dilatación y presurización.

Puede estar integrado en el radiador o externo a este.

En el tapón de llenado se integran dos válvulas con funciones muy importantes:

• La válvula A permite que el aire entre en el depósito cuando el líquido se enfría.
• La válvula B permite que el aire se comprima al dilatarse el líquido en su fase de calentamiento, presurizando el circuito.

El hecho de dar presión al circuito permite que el líquido pueda estar por encima de los 100ºC sin que entre en ebullición, ya que este punto aumenta cuando aumenta la presión.

Estos tapones suelen estar tarados por los fabricantes.

Termostato

Su función es la de permitir que el motor llegue lo antes posible a su temperatura óptima de trabajo, independientemente de las condiciones climatológicas, carga y régimen del motor.

Lo hace abriendo o cerrando el paso del agua del motor al radiador, evitando su circulación cuando el motor está frío.

Utiliza una cápsula termostática que modifica su posición en función de la temperatura del motor y del líquido.

La figura A muestra su funcionamiento en Frío, en posición de cierre.

La figura B muestra su funcionamiento en Caliente, en posición de apertura.

Ventilador

Es el encargado de generar el flujo de aire necesario para la refrigeración del líquido refrigerante que pasa por el radiador.

Actualmente son eléctricos, es decir un ventilador solidario al eje de un motor eléctrico de corriente continua, llamado también Grupo motoventilador ( GMV ).

En los sistemas más antiguos se acciona simplemente por la acción de un termocontacto situado en el radiador.

Si el vehículo lleva Aire Acondicionado, se utiliza para bajar la temperatura del gas y ayudarle a que se condense.

Este elemento es controlado eléctricamente tanto por el sistema de refrigeración como por el sistema de Aire Acondicionado, existiendo múltiples formas de hacerlo.

Veamos a continuación algunas de las más importantes.

CONTROL DEL GRUPO MOTOVENTILADOR

Sistema de control por Viscoacoplador ( Embrague VISCO )

Consta de tres grupos, el cuerpo de bomba impulsor, el cuerpo ventilador impulsado y la cámara de regulación.

La cámara de regulación contiene un líquido Viscoso y está dividida en dos partes por un disco intermedio, el cual posee una válvula de paso que comunica la cámara de reserva y la de trabajo.

La temperatura del motor varia progresivamente la posición del bimetal, el cual empuja al tope de embrague que a su vez impulsa a la palanca de válvula, abriéndola mas o menos.

El líquido fluye desde la cámara de reserva a la de trabajo en función de la apertura de la válvula.

El par de giro del ventilador se transmite por rozamiento interno del líquido altamente viscoso y su adherencia a las paredes.

Las revoluciones del ventilador son ,por tanto, reguladas en función de la temperatura del motor.

Sistema de refrigeración simple

Sistema de refrigeración con Aire Acondicionado

Sistema de refrigeración centralizado con UCE independiente ( VITRON)

Este sistema utiliza una centralita para gestionar al GMV.

Esta UCE recibe la información de una sonda de temperatura de agua situada en el cuerpo del termostato, por lo que no existe el termocontacto en el radiador.

En el caso de tener Aire Acondicionado, también se comunica con este para gestionar al GMV cuando funciona el compresor.

En el caso de fallar la información de la sonda de temperatura, para evitar calentamiento, su fase de emergencia es accionar el Motoventilador de forma constante desde la puesta de contacto.

En el esquema se representa un sistema con refrigeración y Aire Acondicionado.

Situación de los componentes

1. Relé
2. Grupo Motoventilador
3. UEC Gestión GMV
4. Radiador
5. Cuerpo Termostato
6. S. Temperatura GMV
7. S. Temperatura Motor

Sistema de refrigeración centralizado por la UCE de gestión de motor

Esquema 1

Esquema 2

Esquema 3

Este esquema representa un sistema totalmente centralizado, donde la UCE de gestión de motor es la encargada de gestionar al GMV tanto por temperatura como por el Aire Acondicionado.