Introduccin

El presente escrito trata de dar una breve explicacin sobre la definicin de sistema de enfriamiento sus componentes su constitucin y su utilidad. De igual forma estar hablando del radiador, bomba de agua, vlvula de sobrepresin, vlvula de presin y deposito de expansin de automviles cuales son las partes que la integran en sistema de enfriamiento

ConclusinEn el anterior trabajo se expuso el tema de sistema de refrigeracin y sus componentes cabe resaltar que aunque este sea un sistema auxiliar del motor es esencial para el buen funcionamiento de este puesto que extrae el exceso de calor de motor para mantenerlo en su temperatura rgimen de optimo trabajo

OBJETIVO GENERAL: conocer la finalidad y funcionamiento del sistema de enfriamiento y sus componentes

OBJETIVOS ESPEFICICOS: Detallar cada uno de los componentes del sistema de refrigeracin y Enlistar y conocer los tipos de sistemas de enfriamiento (por agua y por aire)

Bibliografa

http://www.monografias.com/trabajos71/bombas-agua-radiador/bombas-agua-radiador.shtmlhttp://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/mecanica-ingenieria/motores-de-combustion-interna/2012/i/guia-7.pdfhttp://www.copartes.com/foros/articulo/56/funcionamiento-de-la-bomba-de-agua

ndice

Introduccin..pg.1Objetivos.pgn.3Cuerpo del trabajo..pg.5Conclusin.pg.17Bibliografa.pg.19

Sistemas de refrigeracinLos sistemas actualmente empleados para la refrigeracin de los motores, tanto de gasolina como Diesel, son los siguientes: Refrigeracin por aire Refrigeracin por agua o mixtos

Refrigeracin por aireEste sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmsfera a travs del aire que lo rodea. Para mejorar la conductibilidad trmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmsfera, estos motores se fabrican de aleacin ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor. La longitud de estas aletas es proporcional a la temperatura alcanzada en las diferentes zonas del cilindro, siendo, por tanto, de mayor longitud las que estn mas prximas a la cmara de combustin.La refrigeracin por aire a su vez puede ser: Directa ForzadaRefrigeracin directaSe emplea este sistema en motocicletas, donde el motor va situado expuesto completamente al aire, efectuandose la refrigeracin por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehculo, siendo por tanto mas eficaz la refrigeracin cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento. En la figura inferior se puede ver un motor de motocicleta de la marca BMW, con dos cilindros horizontales refrigerados por aire.

Refrigeracin forzada

El sistema de refrigeracin forzada por aire es utilizado en vehculos donde el motor va encerrado en la carrocera y, por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento. Consiste en un potente ventilador movido por el propio motor, el cual crea una fuerte corriente de aire que canalizada convenientemente hacia los cilindros para obtener una eficaz refrigeracin aun cuando el vehculo se desplace a marcha lenta. Este sistema de refrigeracin fue utilizado por la marca Volkswagen en su mtico escarabajo, tambin lo utilizo Citron en su no menos mtico 2CV y GSA.

Ventajasde este sistema: La sencillez del sistema. Se obtiene un menor peso muerto del motor al eliminar los elementos de refrigeracin Menor entretenimiento del sistema. Se consigue al eliminar posibles averas en los elementos auxiliares de refrigeracin. El motor ocupa menor espacio. Factor importante, a tener en cuenta en vehculos pequeos y sobre todo en motocicletas, donde el espacio destinado al motor es reducido. No esta sometido a temperaturas criticas del elemento refrigerante, como ocurre en los motores que emplean el sistema de refrigeracin por agua, en el que se puede producir la ebullicin o congelacin del agua. En este sistema se puede dimensionar las aletas o canalizar el aire convenientemente para que el caudal de aire, que atraviesa el motor, asegure una eficaz refrigeracin y mantenga una temperatura optima en el motor. Disminuye las prdidas de calor por refrigeracin. Estas perdidas suelen ser un 18% menores que en la refrigeracin por agua, obteniendose, por tanto, un mayor rendimiento trmico.Inconvenientes: Los motores refrigerados por aire son ms ruidosos que los refrigerados por agua. Esto es debido a que el paso del aire por las aletas de refrigeracin origina un pequeo amplificador sonoro. En los refrigerados por agua, la capa lquida que circunda las camisas hace de amortiguador de los ruidos internos. La refrigeracin es irregular. Esto es debido a la influencia de la temperatura ambiente que produce un mayor calentamiento al ralent, cuando el vehculo no se mueve o circula muy lento. Estn sometidos, por lo tanto, a un mayor peligro de gripaje lo que obliga a un mayor juego de montaje entre sus elementos. Debido a la mayor temperatura en los cilindros, la mezcla o aire aspirado se dilata. Con esto se reduce el llenado y, por tanto, la potencia til del motor en un 6% aproximadamente.

Refrigeracin por aguaEste sistema consiste en un circuito de agua, en contacto directo con las paredes de las camisas y cmaras de combustin del motor, que absorbe el calor radiado y lo transporta a un depsito refrigerante donde el lquido se enfra y vuelve al circuito para cumplir nuevamente su misin refrigerante donde el lquido se enfra y vuelve al circuito para cumplir su misin refrigerante. El circuito se establece por el interior del bloque y culata, para lo cual estas piezas se fabrican huecas, de forma que el lquido refrigerante circunde las camisas y cmaras de combustin circulando alrededor de ellas.La circulacin del agua por el circuito de refrigeracin puede realizarse por "termosifn" (apenas se ha utilizado) o con circulacin forzada por bomba centrfuga.Circulacin del agua por termosifnEste sistema como se ha dicho antes, no se utiliza desde hace muchos aos. El sistema esta basado en la diferencia de peso entre el agua fra y caliente, de forma que el agua caliente en contacto con los cilindros y cmaras de combustin pesa menos que el agua fra del radiador, con lo cual se establece una circulacin de agua del motor al radiador.FuncionamientoEl agua caliente entra por la parte alta del radiador donde se enfra a su paso por los tubos y aletas refrigerantes en contacto con el aire de desplazamiento. El agua fra, por el aumento de peso, baja al depsito inferior del radiador y entra en el bosque, donde al irse calentando va ascendiendo por el circuito interno para salir otra vez al radiador.La circulacin del agua en el sistema es autorregulable, ya que al aumentar la temperatura del motor, aumenta tambin la velocidad de circulacin por su circuito interno, independientemente de la velocidad de rgimen del motor.

Inconvenientesdel sistemaEl sistema es sencillo y econmico, pero, debido a la pequea velocidad del agua en el circuito, se requiere un gran caudal, un gran volumen de lquido y mucha superficie radiante en el radiador. Esto hace que el sistema requiera piezas muy voluminosos, que ocupan gran espacio muerto en el motor, solucin que no es posible en los automviles actuales.Circulacin de agua por bombaEste es el sistema mayormente utilizado desde hace muchos aos, ofrece una refrigeracin ms eficaz con menor volumen de agua, ya que, debido a las grandes revoluciones que alcanzan hoy da los motores, necesitan una evacuacin ms rpida de calor, lo cual se consigue forzando la circulacin de agua por el interior de los mismos.Constitucin y funcionamientodel sistemaEste sistema tiene una bomba centrfuga intercalada en el circuito de refrigeracin y accionada por el propio motor. La bomba centrfuga activa la circulacin del agua en su recorrido con una velocidad proporcional a la marcha del motor.En su funcionamiento, la bomba aspira el agua refrigerada de la parte baja del radiador y la impulsa al interior del bloque a travs de los huecos que rodean las camisas y cmaras de combustin. El refrigerante sale por la parte superior de la culata y se dirige otra vez al radiador por su parte alta, donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refrigeracin. Con esta circulacin forzada, el agua se mantiene en el circuito a una temperatura de 80 a 85 C, con una diferencia entre la entrada y la salida de 8 a 10 C, controlada por medio de una vlvula de paso (termostato) que mantiene la temperatura ideal de funcionamiento sin grandes cambios bruscos en el interior de los cilindros, que podra dar lugar a dilataciones y contracciones de los materiales.El sistema de refrigeracin del motor se aprovecha tambin para la calefaccin interna del habitculo del vehculo. Para ello, se intercala en serie, a la salida del agua caliente de la culata, un intercambiador de calor que trabaja como radiador, calentado el aire del vehculo.

Esquema

Como se puede apreciar en los esquemas anteriores se dispone tambin de un ventilador, en este caso movido por el propio motor trmico. Este ventilador, ademas de forzar el paso del aire a travs del radiador para obtener una refrigeracin mas eficaz del agua sobre todo a marcha lenta, tambin suministra una corriente de aire al motor para refrigerar los elementos externos adosados al mismo, como son: el alternador, bujas, colectores de escape, etc.Debido a la utilizacin del agua y del aire para refrigerar el motor, se le denomina tambin a este sistema como una refrigeracin "mixta".

Circuito de refrigeracin

Estudio de los elementos que componen el circuito de refrigeracinEl circuito de refrigeracin de los motores esta formado principalmente por los siguientes elementos: Radiador Bomba centrfuga de agua Vlvula reguladora de temperatura (termostato) Ventilador

RadiadorRadiadorEl radiador sirve para enfriar el liquido de refrigeracin. El liquido se enfra por medio del aire que choca contra la superficie metlica del radidor.El radiador esta formado por dos depsitos, uno superior y otro inferior, tambin pueden estar en los laterales. Ambos estn unidos entre si por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeracin, o por una serie de paneles 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 (actualmente sobre todo de aluminio), facilitando, con su mayor conductibilidad trmica, la rpida evacuacin de color a la atmsfera.

El depsito superior lleva una boca de entrada que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida caliente de agua de la culata del motor. En el depsito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerante, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba.Circuito de refrigeracin abierto y cerradoDebido a los cambios de temperatura que se producen en el circuito de refrigeracin, sobre todo en el radiador, se necesita de un sistema que pueda adaptarse a estos cambios, para que no afecten sobre el buen funcionamiento del sistema. Cuando aumenta la temperatura del motor tambin aumenta la temperatura del liquido refrigerante, por lo que se genera una presin dentro del radiador. Esto es debido a que por efecto del aumento de temperatura, el agua se va evaporando, este vapor de agua queda concentrado en la parte superior del radiador, creando una sobrepresin en el mismo que si llegase a unos limites crticos, hara saltar el tapn de llenado o reventara el radiador.Otro problema ocurre cuando el motor una vez que ha estado en funcionamiento se para y se enfra rpidamente, se produce entonces, en el interior del radiador una condensacin del vapor acumulado, creando un vaco interno que dificultar la perfecta circulacin del agua en el circuito.Para evitar estos problemas se disponen unas vlvulas en el tapn de llenado que comunican con la atmsfera y eliminan la sobrepresin y el efecto del vaco cuando existen.Existen dos tipos de circuitos de refrigeracin: Abiertos: cuando el circuito de refrigeracin se comunica a travs de las vlvulas de paso (del tapn de llenado) con la atmsfera, se denomina circuito abierto, produciendose la evacuacin del vapor interno a la atmsfera y retornando aire al interior del depsito cuando se produce la condensacin.Este sistema tiene el inconveniente de que con la evaporacin y evacuacin se va perdiendo liquido en el circuito, con lo que el conductor tiene que rellenar frecuentemente el circuito (sobre todo en verano) para restablecer el volumen del mismo, lo que origina un mayor mantenimiento del sistema.El tapn de llenado del radiador esta constituido (figura inferior) por dos vlvulas, una de las cuales, P, puede abrirse hacia arriba y poner en comunicacin el radiador con la atmsfera (C) cuando hay una sobrepresin por aumento de temperatura; la otra vlvula (R) se abra hacia abajo y tambin pone en comunicacin el radiador con la atmsfera (C), cuando hay una bajada brusca de temperatura y provoca una depresin. Estas vlvulas se mantienen cerradas por medio de sendos muelles, y estando las dos cerradas no hay comunicacin entre el radiador y la atmsfera. La fuerza de los muelles esta calculada para que las vlvulas se abran con una presin determinada. Con ello se consigue aumentar la temperatura de ebullicin del agua hasta unos 120C

Cerrados: actualmente los mas utilizados en todos los vehculos. El radiador no lleva tapn de llenado y se comunica mediante un tubo con un pequeo depsito auxiliar llamado "depsito de expansin". El depsito de expansin contiene liquido refrigerante y recibe a travs del tubo de unin con el radiador, los gases procedentes de la evaporacin, los cuales al contacto con el liquido se lican. Cuando se produce el vaco interno, el liquido procedente del depsito de expansin pasa al radiador, con lo cual se restablece el circuito sin perdida de liquido en el mismo por condensacin.El depsito de expansin cuenta con un tapn, que tiene unas vlvulas, que como en el caso anterior, sirven para eliminar la sobrepresin y la depresin que se produce en el radiador y que se transmiten al depsito de expansin.

Bomba de aguaLa bomba de agua se intercala en el circuito de refrigeracin del motor, y tiene la misin de hacer circular el agua en el circuito de refrigeracin del motor, y tiene la misin de hacer circular el agua en el circuito para que el transporte y evacuacin de calor sea ms rpido. Cuanto ms deprisa gire el motor, mayor ser la temperatura alcanzada en el mismo, pero como la bomba funciona sincronizada con l, mayor ser la velocidad con que circula el agua por su interior y, por tanto, la evacuacin de calor.Las bombas utilizadas en automocin son de funcionamiento centrfugo,

Estas bombas estn calculadas para proporcionar el suficiente caudal de agua al circuito en funcin de la potencia del motor y la temperatura a evacuar, la cual difiere esencialmente de unos motores a otros y, sobre todo, entre los Diesel y los de gasolina.

TermostatoHay que tener en cuenta que la temperatura interna del motor debe mantenerse dentro de unos limites establecidos (alrededor de 85C) para obtener un perfecto funcionamiento y un rendimiento mximo, debiendo mantener esa temperatura tanto en verano como en invierno.La temperatura de funcionamiento en el motor incide directamente sobre la lubricacin y la alimentacin ya que, si est fro, el aceite se hace ms denso dificultando el movimiento de sus rganos con perdida de potencia en el motor.Por otra parte, a bajas temperaturas la mezcla de combustible se realiza en peores condiciones, no obteniendo toda su potencia calorfica en la combustin, con un mayor consumo para una potencia dada.Si la temperatura, por el contrario, es elevada, el aceite se hace ms fluido, perdiendo parte de sus propiedades lubricantes, con lo cual las partes mviles del motor pueden sufrir dilataciones y agarrotamientos, dificultando el movimiento se sus rganos mviles y absorbiendo una mayor potencia que reduce el rendimiento til del motor.El termostato se utilizara para mantener la temperatura de funcionamiento del motor entre unos limites preestablecidos. El termostato va situado frecuentemente en la boca de salida de la culata del motor. Cuando la temperatura del agua es inferior a la prevista, el termostato cierra la vlvula de paso impidiendo la salida del agua hacia el radiador, con lo cual la circulacin se establece directamente desde la bomba, que al aspirar el agua caliente y mandarla al circuito interno sin refrigerar, hace que el agua ya caliente alcance pronto mayor temperatura. Cuando el agua ha alcanzado la temperatura adecuada, el termostato abre la vlvula dejando libre la circulacin hacia el radiador, con lo cual se establece el funcionamiento normal del circuito de refrigeracin.Existen varios tipos de termostatos. Hay termostatos denominados de "fuelle" y los mas utilizados actualmente, los termostatos de "cera".Termostato de ceraEl funcionamiento del termostato se basa en el considerable cambio del volumen de la cera a una temperatura predeterminada. Al llegar a esta temperatura, la cera (1) se expande en la cpsula (2) y empuja la membrana de goma (4) unida a la varilla (3); como sta es solidaria al puente fijo (7), no puede moverse y, en consecuencia, la cpsula (2) se desplaza hacia abajo, venciendo la resistencia del muelle (5). El movimiento de la cpsula abre la vlvula (6), que se apoya en el asiento (8), y el agua penetra a travs del paso abierto.

Cuando la cera recupera su temperatura inicial, su volumen se reduce y la cpsula asciende de nuevo, ayudada por la reaccin del muelle; al final de la ascensin, la vlvula cierra el paso del agua de refrigeracin. El termostato regula as el flujo del lquido refrigerante y permite que el circuito de refrigeracin mantenga en el motor la temperatura idnea de la marcha.

VentiladorEl ventilador sirve para impulsar el aire a travs del radiador para obtener una mejor y ms eficaz refrigeracin, pero ello no siempre es imprescindible cuando la velocidad del vehculo es suficiente para producir la refrigeracin por el simple desplazamiento rpido del mismo. En estos casos se puede desconectar el ventilador consiguiendo as una marcha mas silenciosa del automvil y un menor consumo de combustible.El ventilador puede ser accionado por: el motor trmico, un motor elctrico, especifico para este cometido.El accionamiento del ventilador por el motor trmico puede ser de forma directa o mediante una correa de accionamiento. En este caso el ventilador se mover continuamente mientras lo haga el motor trmico.Para poder conectar y desconectar el giro del ventilador cuando es accionado por el motor trmico, necesitamos de un sistema que pueda acoplar y desacoplar el ventilador, teniendo en cuenta la temperatura del motor. Existen varios sistemas de acoplamiento del ventilador al motor trmico.Acoplamiento mediante electroimnEl sistema consiste en acoplar sobre la polea (1) que mueve la bomba de agua, un electroimn (2) que recibe corriente a travs de un anillo rozante (3) y un termocontacto (4) situado en el circuito de agua de la culata. En las paletas del ventilador (5), que gira libre e independiente de la bomba y que va montado sobre el mismo rbol (8) por medio de un rodamiento (9), va acoplada una armadura (7) sujeta al ventilador por medio de un sistema elstico (6).Cuando la temperatura del agua baja a los 75 C el termostato (4) se abre, interrumpiendo la corriente al electroimn, con lo cual el ventilador queda fuera de servicio. Cuando la temperatura del liquido refrigerante llega a los 85 C se cierra nuevamente el circuito elctrico del electroimn, atrayendo a la armadura y haciendo solidario el ventilador a la polea de mando, con lo cual ste permanece en funcionamiento.

Accionamiento del ventilador mediante motor elctrico, en este caso el movimiento del ventilador es independiente del motor trmico. El ventilador se conecta y desconecta automticamente mediante un interruptor trmico (termocontacto), tarado para la conexin entre 90 y 98 C y la desconexin 82 a 90 C.El circuito elctrico se compone de un termocontacto, un rel y el propio motor elctrico. El termocontacto consta de un elemento bimetalico que al calentarse cierra un contacto elctrico que alimenta el motor elctrico. El termocontacto va instalado en la salida del radiador.El tamao del ventilador y la potencia del motor elctrico depende de si el motor es Diesel o gasolina. Tambin depende de si el automvil monta o no aire acondicionado.

Se pueden montar uno o dos ventiladores, a su vez cada ventilador puede ser de una o dos velocidades. En los automviles con aire acondicionado el "condensador" va situado junto con el radiador, con esto se consigue que ambos elementos se refrigeren con el aire que choca con la parte delantera del vehculo cuando este se mueve. El ventilador o los ventiladores ademas de refrigerar el "radiador" tambin lo hacen con el "condensador". Por esta razn es necesario de unos ventiladores mas potentes o el uso de dos ventiladores cuando el vehculo monta aire acondionado.

Lquidos refrigerantes y anticongelantesComo lquido refrigerante se emplea generalmente el agua por ser el lquido ms estable y econmico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullicin el agua es muy oxidante y ataca a las partes metlicas en contacto con ella. Por otra parte, y debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 C se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podra reventar los conductos por los que circula.Para evitar estos inconvenientes del agua se emplean los anticongelantes, que son unos productos qumicos preparados para mezclar con el agua de refrigeracin de los motores y conseguir los siguientes fines: Disminuir el punto de congelacin del lquido refrigerante, el cual, en proporciones adecuadas, hace descender el punto de congelacin entre 5 y 35 C; por tanto, la proporcin de mezcla estar en funcin de las condiciones climatolgicas de la zona o pas donde circule el vehculo. Aumentar la temperatura de ebullicin del agua, para evitar perdidas en los circuitos que trabajen por encima de los 100 C. Evitar la corrosin de las partes metlicas por donde circula el agua.El principal aditivo del anticongelante es el compuesto por glicerina o alcohol, el producto ms utilizado es "etilenglicol". El punto de congelacin se determina segn el porcentaje de este elemento. El anticongelante puro se mezcla, a poder ser, con agua destilada en distintas proporciones, que determinaran un punto de congelacin mas bajo.Anticongelante puro (%)Punto de congelacin ( C)

20- 10

33- 18

44- 30

50- 36

La vlvula de presin consiste en una vlvula mantenida contra un asiento mediante un resorte calibrado. El resorte mantiene cerrada la vlvula para que se produzca presin en el sistema de enfriamiento. Si la presin aumenta a ms de la especificada para el sistema, la vlvula de presin se levanta de su asiento y descarga el exceso de presin.

La vlvula de vaco est destinada a impedir la formacin de un vaco dentro del sistema de enfriamiento cuando se para el motor y empieza a enfriarse. Si se forma un vaco, la presin atmosfrica en el exterior hace que se abra la vlvula de vaco y que entre aire en el radiador. Sin la vlvula de vaco, la presin dentro del radiador podra reducirse al grado de que la presin atmosfrica ocasionara la contraccin o aplastamiento de las mangueras y, probablemente, del radiador

Vaso de expansin.Todos los automviles y sistemas de refrigeracin cuentan con uno aunque ahora es comnEncontrarlos en casi todos los automviles de plsticos termo tratados. Con la alta temperatura, elLquido aumenta de volumen (gas) y el vaso de expansin almacena el exceso de lquido enfrindolo yRegresndolo al sistema cuando es requerido por el sistema. El vaso de expansin es necesario enAutomviles que su temperatura de operacin es mayor a los 90C, normalmente esta hecho dePlsticos tratados trmicamente pero esto no impide su degradacin y rompimiento con los aos.