Sistema de Enfriamiento del Motor: Estructura, Función y Mantenimiento

Temperaturas Clave en el Motor y Componentes

A continuación, se detallan rangos de temperatura observados en el sistema y temperaturas máximas de operación para componentes específicos del motor:

Rangos de temperatura generales: 0-10°C, 30-65°C, 60-95°C, 90-117°C, 120-134°C, 180-161°C, 300-184°C, 600-191°C.

Temperaturas máximas de operación de componentes:

• Válvula de escape: 750°C
• Válvula de admisión: 350°C
• Pistón: 350°C
• Culata: 300°C
• Segmentos: 250°C
• Cilindro: 200°C

Principios de la Transmisión de Calor en Motores

La transmisión de calor se produce siempre de un elemento caliente a uno frío. En un motor de combustión interna, solo un 35-40% del calor generado se convierte en trabajo útil, mientras que el resto se disipa. Las pérdidas se distribuyen de la siguiente manera:

• Evacuación a través del sistema de refrigeración: 30%
• Evacuación a través de los gases de escape: 30-35%
• Pérdidas mecánicas: 10%

La eficiencia de la evacuación de calor depende del coeficiente de conductividad del metal, la superficie de contacto y el espesor de los materiales (cuanto menor sea el espesor, mejor será la evacuación).

Funciones del Sistema de Refrigeración

El sistema de refrigeración cumple múltiples funciones esenciales para el motor y el vehículo:

• Mantener la temperatura de régimen óptima del motor.
• Proveer calefacción al habitáculo.
• Calentar el colector de admisión.
• Refrigerar o calentar el aceite de engrase.
• Refrigerar el aceite de la caja de cambios automática.

Componentes Clave del Sistema de Refrigeración

Bomba de Agua

La bomba de agua es la encargada de impulsar el líquido refrigerante, desplazándolo por todo el circuito. Es de tipo centrífugo y su movimiento se transmite mediante una correa.

Tipos de Correas de Transmisión

• Correa Trapezoidal: Se ajusta lateralmente a la garganta de la polea, dejando un espacio en el fondo que permite que sea acuñada para asegurar la transmisión de fuerza. Requiere una tensión adecuada.
• Correa Poli-V: Es más plana y presenta una serie de canales longitudinales. Es muy flexible, posee gran resistencia a la tracción y puede usarse por ambas caras, lo que permite accionar múltiples accesorios.

Radiador

El radiador es un intercambiador de calor entre el líquido refrigerante y el aire. El calor absorbido por el líquido refrigerante del motor es cedido en parte al aire a su paso por el radiador. Se sitúa en la parte frontal del vehículo de tal forma que pueda recibir el viento de la marcha. Los más usados son los de flujo transversal.

Termostato

Durante el funcionamiento del motor en frío es cuando se producen los mayores desgastes y el consumo de combustible es más elevado. Por lo tanto, es preciso que, una vez puesto en marcha, alcance su temperatura de régimen lo más rápidamente posible (entre 80 y 90°C). Con este fin, se intercala el termostato en el circuito de refrigeración.

El termostato está formado por una cápsula cerrada herméticamente que contiene cera en su interior. Una varilla que queda rodeada por una membrana de goma. Por el otro extremo, la varilla se apoya en la carcasa del termostato. Unida a la cápsula se encuentra la válvula que se mantiene cerrada en frío por la fuerza del muelle.

Su funcionamiento se basa en el elevado coeficiente de dilatación que poseen ciertos materiales como la cera o la parafina. Cuando el líquido se calienta, la cápsula que contiene la cera se dilata, comprime la goma y expulsa la varilla. Como la varilla hace tope en la carcasa, se desplaza la cápsula que vence la fuerza del muelle y abre la válvula.

Importante: Si el termostato está estropeado, el motor no calienta correctamente o tarda mucho en alcanzar su temperatura óptima.

Ventilador (Electroventilador)

El ventilador suministra una corriente de aire que, unida a la que se genera por la marcha, pasa a través del radiador e intercambia su temperatura con el líquido refrigerante. El electroventilador es movido por un motor eléctrico.

La potencia consumida por el ventilador es de 100 a 150 vatios. Si el vehículo va equipado con aire acondicionado y otros dispositivos, esta potencia se triplica, alcanzando de 300 a 500 vatios.

Termocontacto

En los motores menos actuales sin control electrónico, se usa un interruptor térmico o termocontacto para activar el electroventilador. Es un elemento bimetálico que, al calentarse, se curva y cierra un contacto eléctrico. Se monta roscado en el depósito de salida del radiador y su misión es activar y desactivar el motor eléctrico del ventilador cuando se alcanzan las temperaturas adecuadas.

Indicador de Temperatura

El indicador de temperatura recibe la información del sensor de temperatura del líquido refrigerante a través de la unidad de control e indica la temperatura en el tablero de instrumentos. Se dispone de un indicador luminoso que se enciende si la temperatura del motor es excesiva (entre 105 y 115°C), alertando al conductor.