Sistema de refrigeración del motor del automóvil: dispositivo y principio de funcionamiento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:19

El sistema de enfriamiento del motor en el automóvil está diseñado para proteger la unidad de trabajo contra el sobrecalentamiento y, por lo tanto, controla el rendimiento de todo el bloque del motor. La refrigeración es la función más importante en el funcionamiento de un motor de combustión interna.

Las consecuencias de un mal funcionamiento en el enfriamiento del motor de combustión interna pueden ser fatales para la unidad misma, hasta la falla total del bloque de cilindros. Los nodos dañados ya no pueden estar sujetos a trabajos de restauración, su mantenibilidad será igual a cero. Es necesario tratar la operación con todo cuidado y responsabilidad y realizar lavados periódicos del sistema de refrigeración del motor.

Al controlar el sistema de refrigeración, el propietario del automóvil se ocupa directamente de la "salud del corazón" de su "caballo de hierro".

Cita del sistema de refrigeración

La temperatura en el bloque de cilindros cuando la unidad está funcionando puede subir a 1900 ℃. De este volumen de calor, solo una parte es útil y se utiliza en los modos de funcionamiento requeridos. El resto lo saca el sistema de refrigeración. Compartimiento del motor. El aumento del régimen de temperatura por encima de la norma está plagado de consecuencias negativas que conducen al desgaste de los lubricantes, la violación de las holguras técnicas entre ciertas partes, especialmente en el grupo de pistones, lo que conducirá a una disminución de su vida útil. El sobrecalentamiento del motor, como consecuencia de un mal funcionamiento del sistema de refrigeración del motor, es una de las causas de la detonación de la mezcla combustible suministrada a la cámara de combustión.

El sobreenfriamiento del motor tampoco es deseable. En una unidad "fría", hay una pérdida de potencia, aumenta la densidad del aceite, lo que aumenta la fricción de los componentes no lubricados. La mezcla combustible de trabajo se condensa parcialmente, privando así a las paredes del cilindro de lubricación. Sin embargo, la superficie de la pared del cilindro sufre un proceso de corrosión debido a la formación de depósitos de azufre.

El sistema de refrigeración del motor está diseñado para estabilizar las condiciones térmicas necesarias para el normal funcionamiento del motor del vehículo.

Tipos de sistema de refrigeración

El sistema de refrigeración del motor se clasifica según el método de disipación del calor:

• refrigeración con líquidos en un tipo cerrado;
• tipo abierto refrigerado por aire;
• sistema de disipación de calor combinado (híbrido).

Actualmente, la refrigeración por aire en los automóviles es extremadamente rara. El líquido puede ser de tipo abierto. En tales sistemas, el calor se elimina a través de la tubería de vapor hacia el medio ambiente. El sistema cerrado está aislado del exterior.atmósfera. Por lo tanto, la presión en el sistema de refrigeración de este tipo de motor es mucho mayor. A alta presión, aumenta el umbral de ebullición del elemento refrigerante. La temperatura del refrigerante en un sistema cerrado puede alcanzar los 120 ℃.

Refrigeración por aire

La refrigeración por aire forzado natural es la forma más sencilla de eliminar el calor. Los motores con este tipo de refrigeración emiten calor al ambiente mediante las aletas del radiador ubicadas en la superficie de la unidad. Tal sistema tiene una gran f alta de funcionalidad. El hecho es que este método depende directamente del pequeño calor específico del aire. Además, existen problemas con la uniformidad de la eliminación de calor del motor.

Estos matices impiden la instalación de una unidad eficiente y compacta al mismo tiempo. En el sistema de enfriamiento del motor, el aire se suministra de manera desigual a todas las partes, por lo que debe evitarse la posibilidad de un sobrecalentamiento local. Siguiendo las características de diseño, las aletas de refrigeración están montadas en aquellos lugares del motor donde las masas de aire son menos activas, debido a las propiedades aerodinámicas. Las partes del motor que son más susceptibles al calor se colocan hacia las masas de aire, mientras que las secciones "más frías" se colocan en la parte posterior.

Refrigeración por aire forzado

Los motores con este tipo de disipación de calor están equipados con un ventilador y aletas de refrigeración. Tal conjunto de unidades estructurales le permite forzar aire artificialmente en el sistema de enfriamiento del motor paraaletas de refrigeración. Sobre el ventilador y las aletas se instala una carcasa protectora, que participa en la dirección de las masas de aire para la refrigeración y evita la entrada de calor del exterior.

Los aspectos positivos de este tipo de refrigeración son la sencillez de las características de diseño, el bajo peso y la ausencia de unidades de suministro y circulación de refrigerante. Las desventajas son el alto nivel de ruido del sistema y el volumen del dispositivo. Además, en la refrigeración por aire forzado, no se ha resuelto el problema del sobrecalentamiento local de la unidad y el flujo de aire difuso, a pesar de las carcasas instaladas.

Este tipo de advertencia de sobrecalentamiento del motor se utilizó activamente hasta los años 70. El funcionamiento del sistema de enfriamiento del motor de aire forzado ha sido popular en vehículos pequeños.

Refrigeración con líquidos

El sistema de refrigeración líquida es, con mucho, el más popular y extendido. El proceso de eliminación de calor se lleva a cabo con la ayuda de un refrigerante líquido que circula a través de los elementos principales del motor a través de líneas cerradas especiales. El sistema híbrido combina elementos de refrigeración por aire a la vez que líquido. El líquido se enfría en un radiador con aletas y un ventilador con carcasa. Además, dicho radiador se enfría mediante masas de aire de suministro cuando el vehículo está en movimiento.

El sistema de refrigeración líquida del motor produce un nivel mínimo de ruido durante el funcionamiento. Este tipo recoge el calor por todas partes y lo elimina del motor con altaeficiencia.

Según el método de movimiento del refrigerante líquido, los sistemas se clasifican:

• circulación forzada - el movimiento del fluido se produce con la ayuda de una bomba que forma parte del motor y del propio sistema de refrigeración;
• circulación por termosifón: el movimiento se lleva a cabo debido a la diferencia en la densidad del refrigerante calentado y enfriado;
• método combinado: la circulación del fluido actúa simultáneamente en las dos primeras formas.

Dispositivo del sistema de refrigeración del motor

El diseño de refrigeración líquida tiene la misma estructura y elementos para los motores de gasolina y diesel. El sistema consta de:

• bloque de radiador;
• enfriador de aceite;
• ventilador, cubierta instalada;
• bombas (bomba con fuerza centrífuga);
• tanque para expansión de fluido calentado y control de nivel;
• Termostato de circulación de refrigerante.

Al lavar el sistema de enfriamiento del motor, todos estos nodos (excepto el ventilador) se ven afectados para que el trabajo posterior sea más eficiente.

El refrigerante circula a través de las líneas dentro del bloque. La totalidad de dichos pasajes se denomina "camisa de enfriamiento". Cubre las áreas más propensas al calor del motor. El refrigerante, moviéndose a lo largo de él, absorbe calor y lo lleva al bloque del radiador. Enfriándose, repite el círculo.

Funcionamiento del sistema

Uno de los elementos principales en el dispositivo del sistema de refrigeraciónmotor se considera un radiador. Su tarea es enfriar el refrigerante. Consiste en una caja de radiador, dentro de la cual se colocan tubos para el movimiento del fluido. El refrigerante entra en el radiador por el tubo inferior y sale por el superior, que va montado en el depósito superior. En la parte superior del tanque hay un cuello, cerrado con una tapa con una válvula especial. Cuando aumenta la presión en el sistema de enfriamiento del motor, la válvula se abre levemente y el líquido ingresa al tanque de expansión, conectado por separado en el compartimiento del motor.

También en el radiador hay un sensor de temperatura que le indica al conductor sobre el calentamiento máximo del líquido a través de un dispositivo instalado en la cabina en el panel de información. En la mayoría de los casos, se adjunta al radiador un ventilador (a veces dos) con una carcasa. El ventilador se activa automáticamente cuando se alcanza la temperatura crítica del líquido refrigerante, o funciona a la fuerza desde el accionamiento con una bomba.

La bomba asegura una circulación constante de refrigerante en todo el sistema. La bomba recibe energía de rotación por medio de una transmisión por correa desde la polea del cigüeñal.

El termostato controla el círculo grande y pequeño de circulación del refrigerante. Cuando se arranca el motor por primera vez, el termostato hace circular el fluido en un pequeño círculo para que la unidad del motor alcance la temperatura de funcionamiento más rápidamente. Después de eso, el termostato abre un gran círculo del sistema de enfriamiento del motor.

Anticongelante o agua

Se utiliza agua o anticongelante como refrigerante. Los propietarios de automóviles modernos se han vuelto cada vez másaplicar este último. El agua se congela a temperaturas bajo cero y es un catalizador en los procesos de corrosión, lo que afecta negativamente al sistema. La única ventaja es su alta disipación de calor y, quizás, su disponibilidad.

El anticongelante no se congela cuando está frío, previene la corrosión, previene los depósitos de azufre en el sistema de enfriamiento del motor. Pero tiene una menor transferencia de calor, lo que afecta negativamente la temporada de calor.

Fallos

Las consecuencias de un fallo de refrigeración son el sobrecalentamiento o la hipotermia del motor. El sobrecalentamiento puede ser causado por fluido insuficiente en el sistema, funcionamiento inestable de la bomba o del ventilador. Además, el termostato funciona mal cuando debería abrir un gran círculo de enfriamiento.

Las fallas en el sistema de enfriamiento del motor pueden ser causadas por una contaminación severa del radiador, escoria en las líneas, desempeño deficiente de la tapa del radiador, tanque de expansión o anticongelante de baja calidad.