Funcionamiento y Principios del Sistema de Refrigeración en Motores de Combustión

1. Función del sistema de refrigeración

El objetivo principal del sistema de refrigeración es obtener un rendimiento térmico óptimo. Durante el proceso de combustión se generan temperaturas extremadamente altas, pudiendo superar los 2000 °C. Aunque la expulsión de los gases quemados y la entrada de gases frescos evacuan parte de este calor, las temperaturas siguen siendo lo suficientemente elevadas como para originar grandes dilataciones y deformaciones permanentes si no se dispone de un sistema de refrigeración adecuado.

1.1 Transmisión de calor

El calor se transmite a través de cuerpos sólidos, líquidos y gases, desplazándose siempre desde un elemento más caliente hacia uno más frío. La cantidad de calor transmitida a través de las paredes metálicas hasta el fluido refrigerante depende de los siguientes factores:

• Coeficiente de conductividad del metal: Las aleaciones de aluminio son mejores conductoras de calor que las de hierro.
• Superficie y espesor de la pared metálica: El flujo de calor es más eficiente a medida que aumenta la superficie y disminuye el espesor.
• Diferencia de temperaturas: El gradiente térmico entre la superficie metálica y el refrigerante.

1.2 Refrigeración y temperatura de régimen

La función de la refrigeración es mantener el motor dentro de unos límites de temperatura que no perjudiquen sus componentes, logrando a la vez un buen aprovechamiento del calor obtenido en la combustión. La temperatura óptima de funcionamiento se denomina temperatura de régimen, en la cual se dan las condiciones más favorables para que el motor obtenga un rendimiento eficiente.

Por lo tanto, el sistema de refrigeración debe permitir alcanzar esta temperatura con rapidez y mantenerla independientemente de las condiciones ambientales:

• Por debajo de la temperatura de régimen: No es posible una buena gasificación del combustible y la lubricación es deficiente debido a que el aceite presenta una viscosidad excesiva.
• Por encima de la temperatura de régimen: Empeora la carga de los cilindros, aumenta el riesgo de autoencendido en los motores Otto y el aceite lubricante se fluidifica en exceso, deteriorándose más rápidamente.