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Introducción
Todos los motores de combustión interna (IC) (cuatro tiempos y dos tiempos) requieren algún tipo de control de temperatura para evitar el sobrecalentamiento y el agarrotamiento. Algunos motores son refrigerados por aire mientras que otros son refrigerados por agua.
Como regla general, los motores pequeños (motocicletas, cortadoras de césped, etc.) pueden ser refrigerados por aire, mientras que todos los demás tipos de motores deben ser refrigerados por agua. Los motores más grandes son refrigerados por agua por varias razones:
- El agua es abundante y se puede obtener fácilmente en la mayoría de los lugares.
- El agua puede eliminar más calor que el aire y, por lo tanto, tiene una mayor capacidad de refrigeración.
- El agua puede ser enfriada de forma remota, por ejemplo, en un lugar alejado del motor. Esto permite un diseño más flexible del sistema de refrigeración por agua.
Una temperatura de refrigeración del agua de aproximadamente 80°C (176°F) y una presión de refrigeración de 3 bar (44 psi) es estándar para la mayoría de los motores que operan bajo carga.
El agua de refrigeración a veces se denomina 'agua de chaqueta' debido a la 'chaqueta' de agua que rodea el espacio de combustión.
Componentes del Sistema de Refrigeración de Agua
Un sistema de refrigeración de agua del motor consta de un termostato, camisa de cilindro, bomba de agua de refrigeración y un intercambiador de calor (radiador).
Sistema de Refrigeración de Agua del Motor
Se requiere una bomba de agua de refrigeración para circular el agua de refrigeración a través del motor. La bomba está acoplada directamente al cigüeñal del motor y, por lo tanto, su velocidad y presión de salida son directamente proporcionales a la velocidad del motor. La mayoría de las bombas están acopladas al motor mediante una correa, engranaje o cadena, pero esto depende del tamaño del motor; los motores muy grandes utilizan bombas centrífugas que son accionadas por motores eléctricos.
Un termostato regula la temperatura del agua de refrigeración y, por lo tanto, la temperatura del motor. El termostato puede calentar el motor rápidamente pasando por alto el radiador, o enfriar el motor distribuyendo agua de refrigeración al radiador. Su propósito principal es asegurar que el motor no se sobrecaliente.
Un radiador disipa el calor y evita que el motor se sobrecaliente. En un automóvil, el medio de refrigeración es el aire, pero los motores más grandes a menudo usan un líquido como medio de refrigeración, por ejemplo, los motores de barcos usan agua de mar.
Radiador del Motor
La camisa de cilindro asegura que el agua de refrigeración se distribuya uniformemente a lo largo del revestimiento del cilindro. La combustión ocurre dentro del revestimiento del cilindro (espacio de combustión), por lo tanto, este espacio es la parte más caliente del motor y debe ser enfriado correctamente. El agua de refrigeración entra en la base de la camisa y se descarga en la parte superior.
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¿Cómo funcionan los Sistemas de Refrigeración de Agua del Motor?
Cuando el agua de refrigeración (agua de chaqueta) está fría, el termostato pasa por alto el radiador y la temperatura del agua de refrigeración aumenta gradualmente hasta alcanzar la temperatura óptima.
Cuando el agua de refrigeración está demasiado caliente, el termostato la dirige hacia el radiador donde el calor se disipa para que el motor no se sobrecaliente.
Haz clic aquí para aprender cómo funciona un termostato.
Anticongelante y Expansión Térmica
El sistema de refrigeración de agua se dosifica con anticongelante para evitar que el agua se congele a temperaturas bajo cero (<0°C). Si el agua de refrigeración se congelara, el motor probablemente se dañaría gravemente porque el agua se expandiría y ejercería grandes tensiones mecánicas sobre los componentes del motor. No es inusual que el bloque del cilindro se agriete si el agua de refrigeración se congela.
Se instala un tanque de cabecera para permitir la expansión térmica del agua de refrigeración si hay demasiada agua de refrigeración presente en el sistema. El líquido en expansión generalmente abre una válvula en la parte superior del radiador y sale a un área de almacenamiento remoto, es decir, tanque de cabecera o tanque de expansión, etc.
Inhibidores de Corrosión
Se añaden inhibidores de corrosión al sistema de refrigeración de agua para proteger los componentes internos del motor. Los inhibidores mantienen limpias las superficies de intercambio de calor del motor y evitan la acumulación de sarro o óxido. La obstrucción de las superficies dentro del sistema de refrigeración de agua reduciría la tasa de transferencia de calor y aumentaría el riesgo de que el motor se sobrecaliente debido a la falta de refrigeración.
Componentes del Modelo 3D
Este modelo 3D muestra todos los componentes principales asociados con un sistema típico de refrigeración de agua del motor, estos incluyen:
- Termostato
- Bomba de Agua de Refrigeración
- Radiador (Intercambiador de Calor)
- Tanque de Cabecera (Tanque de Expansión)
- Camisa de Cilindro
Recursos Adicionales
https://www.carparts.com/classroom/coolingsystem.htm
https://www.howacarworks.com/basics/how-an-engine-cooling-system-works