Diferentes tipos de sistemas de refrigeración

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Por refrigeración entendemos el acto de evacuar calor de un cuerpo o modificar su temperatura a la baja para mantenerla un valor determinado o constante. Las condiciones de trabajo de un motor de combustión interna son muy variables, en función de las revoluciones, la cantidad de combustible/aire que consume y la temperatura ambiente.

La refrigeración del motor consiste en transportar parte de su calor y transferirlo a un medio más frío, el aire ambiente, cuya temperatura es variable también.

Existen los de sistemas de refrigeración siguientes:

  • Refrigeración por aire
  • Refrigeración mixta
  • Refrigeración por agua

Sistema de refrigeración por aire

La refrigeración se obtiene por contacto con el aire que rodea el exterior de los cilindros y la culata. Existen dos tipos de refrigeración por aire, directa y forzada.

En la refrigeración por aire directa, el aire fluye mayormente gracias a la velocidad de desplazamiento del vehículo, por lo tanto a mayor velocidad, más cantidad de aire circulará. Esta acción provoca una limitación importante, ya que si el vehículo no circula, el motor prácticamente no se refrigera. Esto puede provocar un sobrecalentamiento del motor. Para lograr una mayor refrigeración, la parte externa de los cilindros incorpora unas aletas orientadas para que el aire se desplace entre ellas generando un flujo por diferencia de densidad.

En la refrigeración por aire forzado, el flujo de aire proviene de un elemento que lo obliga a desplazarse. En automoción proviene de un ventilador ubicado dentro de una carcasa canalizadora de aire. El aire aspirado por el ventilador se conduce hacia los elementos a refrigerar, principalmente hacia los cilindros y culata.

Refrigeración mixta

Hay dos tipos de refrigeración mixta, refrigeración aire-aceite y refrigeración aire-agua, estos sistemas transfieren calor al aire directamente mediante un líquido intermedio.

La refrigeración aire-aceite aprovecha el aceite lubricante del motor como elemento de refrigeración de algunas de las partes internas del mismo. Su funcionamiento consiste en transmitir el calor gracias a la circulación forzada del aceite por las zonas de más calientes mediante una bomba. El aceite caliente se almacena y refrigera en el cárter, o a  través de un radiador de aceite encargado de evacuar el calor por contacto con el aire ambiental.

En la refrigeración aire-agua, el agua se encarga de refrigerar la culata mientras que los cilindros lo hacen por aire directo. Su funcionamiento es muy similar al anterior, empleando asimismo una bomba, conductos de circulación de agua en la culata y un radiador para su refrigeración.

Refrigeración por agua

En el sistema de refrigeración por agua, la refrigeración proviene de un fluido líquido (fluido refrigerante) que recorre las partes del motor de mayor temperatura y que es dirigido posteriormente hacia un radiador para evacuar el calor. El líquido refrigerante se mantiene confinado dentro del circuito que es totalmente estanco (no tiene contacto con el aire exterior) para aumentar de esta forma su temperatura de ebullición.

Existen dos formas de hacer circular el líquido por el interior del motor, circulación por termosifón y circulación forzada.

El funcionamiento de la circulación por termosifón se basa en la diferencia de densidad existente entre el refrigerante caliente que está en el interior del motor y el refrigerante frío que se encuentra en el radiador. Este sistema requiere poca resistencia a la circulación del refrigerante y gran cantidad de líquido, especialmente en el radiador para lograr un flujo suficiente.

El sistema de refrigeración más común en la actualidad es el de circulación forzada. Ofrece una refrigeración eficaz con menor cantidad de líquido, ya que la circulación del refrigerante es forzada mediante una bomba de forma que se acelera la evacuación de calor.

En su funcionamiento, la bomba es la encargada de impulsar el líquido refrigerante para hacerlo circular por los canales internos del bloque motor y la culata de los que absorbe calor. El refrigerante sale por la parte superior de la culata a través de unos manguitos hasta la parte alta del radiador, donde cede calor a los paneles metálicos y estos al aire ambiental. Nuevamente el refrigerante succionado por la bomba vuelve al bloque motor por su parte inferior para realizar un nuevo ciclo de transporte de calor.

Author: Grup Eina

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