SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Transcripción

1 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

2 Calor Disipado por el Motor 1. Energía Útil: 33% 2. Calor Disipado por el Radiador: 30% 3. Calor Disipado por el Sistema de Escape: 30% 4. Calor Disipado por partes del Motor: 7%

3 Sistema de Enfriamiento Consiste en hacer Circular una mezcla de Agua- Anticongelante. El camino comienza en el Block, pasa por las Cabezas y luego regresa al Radiador. Cuando la Diferencia de enfriamiento es de 3 a 15 C, significa que existe un sobrecalentamiento en las cabezas del Motor. La Temperatura es monitoreada siempre por el Termostato.

4 Componentes de Un Sistema de Enfriamiento 1. Bomba de Agua 2. Enfriador de Aceite (sólo en Motores grandes). 3. Block y Cabeza del Motor 4. Termostato y Caja del Termostato. 5. Radiador 6. Tapa del Radiador o Tapón del Radiador 7. Líneas de Enfriamiento 8. Anticongelante

5 Bomba de Agua Se encarga de hacer fluir el refrigerante o agua al motor. Se mueve por engranes o bandas.

6 Enfriador de Aceite Se encarga de enfriar el aceite del motor. Pueden existir enfriadores de tubos de fuego o de agua y el de Placas.

7 Pos-Enfriador Su función es que por medio del Refrigerante, enfría el aire que se comprime para que entre al motor en el Turbocargador. Un aire comprimido por el Turbo, puede entrar cerca de los 300 C, pero con el Pos-Enfriador, sale cerca de los 90 C.

8 Culata o Block El Refrigerante enfría todas las camisas para absorber parte del calor correspondiente a la combustión. El Block contiene conductos de enfriamiento y lubricación. Del Block, pasa a la caja del Termostato

9 Termostato y Caja del Termostato El Termostato regula o dirige el flujo de Enfriamiento hacia el Radiador o hacia el Motor para que se lleve a cabo la transferencia de Calor. Los refrigeradores Eléctricos y Neumáticos son los más comunes que se manejan para la Maquinaria Pesada. El termostato esta hecho de un dispositivo de Mercurio que se expande o contrae con la Temperatura.

10 Operación del Termostato La mayoría de los Termostatos indica la temperatura de Operación a la cual debe de Operarse y Respetarse. La temperatura límite de operación es de 190 F (88 C).

11 Radiador Se encarga de Disipar el calor del Sistema de Enfriamiento. De 90 a 100 C De 82 a 83 C

12 Tapa del Radiador La tapa del Radiador realiza 3 funciones en el Sistema de Enfriamiento: 1. Tapar el radiador para evitar derrames del Refrigerante. 2. Controlar la presión del Radiador. 3. Permite la igualación de presiones entre la Atmosférica y la Interna del Radiador.

13 Ventiladores Pueden existir de 2 tipos de Ventiladores: 1. De Succión (absorben aire). 2. De Expulsión (expulsan el aire caliente). La expresión para calcular la Eficiencia total del ventilador viene dada como: η total W W total eje Q P 1 W - P eje 2 Donde: W total = Potencia total transmitida al aire (kw). Recordando que W total = Q (P 1 P 2 ). W eje = Potencia del eje o flecha (kw). P 1 y P 2 = Presión inicial y Final del Aire (en kpascales). Q = gasto volumétrico del aire (en m 3 /s)

14 Sistema de camiones de Carretera El tipo de Sistema de enfriamiento para camiones de Transporte por Carretera es la línea 1 la cual se agrega para cuando existan cambios en la RPM de la flecha, aumente un flujo de aire refrigerante. Sino existiese esta línea extra, cuando entrara aire del exterior, se originaría corrosión por Cavitación en la camisa del Cilindro.

15 Sistema de Enfriamiento Marino SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE QUILLA: Las partes principales de un Sistema de Quilla son: 1. Tanque de Expansión. 2. Bomba de Refrigeración 3. Serpentines de intercambio El Sistema de Enfriamiento de Quilla, esta sumergido en agua marina. En los motores marinos, el Turbocargador es enfriado por el Refrigerante del mismo motor.

16 Sistema de Enfriamiento Marino SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE INTERCAMBIO DE CALOR: La diferencia es que trae una bomba extra para extraer agua fría marina y recircularla. El agua dulce y el agua marina nunca entran en contacto, esta última es expulsada de la proa del barco.

17 Ánodo de Zinc 1. Se utilizan ánodos de Zinc como barras de Sacrificio en los Sistemas de Enfriamiento de tipo Quilla y de Intercambiador de Calor. Formas de los Ánodos Ánodos en Plancha: espesor 10, 15 y 25 Ánodo Elíptico Estriado Berlingote: Medida pequeña y grande Bolas: diametro 50 y 40 mm. Semi Bola Hexagonos: Medida pequeña y grande Ánodo Tipo Radice con Tuerca Ánodo tipo Collarín Ánodo tipo Barril Ánodo tipo Placa con Orificios y goma Ánodo tipo Intraborda

18 Otros Ánodos de Sacrificio Ánodos de sacrificio recomendables en función de la resistividad del medio Ventajas y limitaciones de la protección con ánodos galvánicos La vida del ánodo puede calcularse de la siguiente manera

19 REFRIGERANTES AGUA: Es el mejor refrigerante que existe, pero su desventaja es que causa corrosión, por lo que se le agregan otros productos para mejorar sus propiedades. Si el sistema de refrigeración se alimentara de agua pura, sólo soportaría temperaturas no mayores a 94.8 C y no menores a 4 C.

20 REFRIGERANTES ANTICONGELANTE O ETILENO GLICOL: Al agregarse al agua, disminuye el punto de congelación del agua. Al agregarse al agua, aumenta el punto de ebullición del agua. Se recomienda una mezcla del 30% al 60% de Anticongelante en Agua. Lo ideal es tener una mezcla 50%-50% de Anticongelante -Agua Existen refrigerantes de uso directo. Usos: debe ser Anticongelante - Refrigerante - Anticorrosión. Protección práctica: -11ºC. Debe cumplir con normas: UNE - INTA - SAE - ASTM

21 Propiedades del Refrigerante:

22 Propiedades del Refrigerante:

23 Propiedades del Refrigerante:

24 Acondicionador de Refrigerante Líquido: Recubren todas las partes de la tubería de refrigeración para proteger el medio de las burbujas que causan corrosión por Cavitación. Se pueden detectar fugas en el sistema de Refrigeración cuando se añade Acondicionador (Del 3% al 6%) y se observa en las camisas del Cilindro una capa fina blanca que cubre la pared de la Camisa. Se recomienda agregar del 30% al 60% de Anticongelante con un 3% al 6% de Acondicionador para mejorar el rendimiento del sistema de Refrigeración.

25 Acondicionador de Refrigerante Líquido: El acondicionador de refrigerante líquido se recomienda para motores diesel de camisa húmeda no equipados con el filtro de refrigerante opcional. Pueden utilizarse también otros acondicionadores si contienen inhibidores sin cromatos. Añadir 30 ml de acondicionador de refrigerante líquido por cada litro de refrigerante añadido (4 fl.oz./gal). Al dar servicio al sistema de enfriamiento cada 750 horas, sólo se requiere 1/2 de la carga original. NO usar el acondicionador liquido si el motor está equipado con un filtro acondicionador de refrigerante, puesto que éste ya contiene los inhibidores necesarios. Si se utilizan ambos, se producirá un depósito gelatinoso que podría inhibir la transferencia de calor y obstruir el flujo de refrigerante. El acondicionador de refrigerante liquido no proteje contra la congelación.

26 Factores que afectan el funcionamiento del sistema: Altitud de operación, presión del sistema y concentración de anticongelante

27 Consecuencias de una refrigeración deficiente o de sobrecalentamientos: La temperatura en el interior de la cámara de combustión puede llegar a 900/1000 C, las cabezas de las válvulas de escape pueden llegar a ponerse al rojo y si se suspende el flujo de enfriamiento, en muy poco tiempo se puede llegar a fundir los metales más cercanos a la cámara de combustión. Un sobrecalentamiento puede generar una aceleración en la velocidad de oxidación del aceite lubricante, provocando de esta manera una deficiente lubricación, formación de depósitos carbonosos y desgaste metálico con todas las consecuencias que esto significa.

28 Consecuencias de una refrigeración deficiente o de sobrecalentamientos: Pero también se puede generar otro tipo de fallas como picaduras por corrosión, cavitación, erosión, agrietamiento de culatas, agarre de aros en los pistones o taponamiento de radiadores. Por lo tanto, resulta imprescindible que el sistema de refrigeración de nuestro equipo siempre funcione perfectamente. De no ser así, la vida útil del motor disminuirá drásticamente. En los cilindros, se observa que cualquier incremento de temperatura por encima del valor de diseño, provocará una disminución de la viscosidad de la película de lubricante sobre las paredes del cilindro, provocando el roce de metales con el consiguiente desgaste de las piezas. Este daño es de tipo irreversible, ya que si de manera inmediata se mejora el enfriamiento, el desgaste producido no se podrá solucionar.

29 Fallas del Sistema de Refrigeración: FALLA EN EL FLUJO REFRIGERANTE, PRODUCIDA POR: - MALA CALIDAD EN EL LIQUIDO REFRIGERANTE - UNA DEFICIENTE CONCENTRACION DEL ADITIVO REFRIGERANTE - UNA DEFICIENTE CALIDAD DEL AGUA (ALTA CONCENTRACION DE DUREZA). FALLAS MECANICAS DEL SISTEMA. LAS FALLAS DE TIPO MECANICAS PUEDEN SER PREVENIDAS POR UNA VISITA AL ESPECIALISTA MECANICO QUIEN DEBE REVISAR QUE TODOS LOS ELEMENTOS MECANICOS TRABAJEN EN FORMA OPTIMA. SERIA CONVENIENTE ADOPTAR LA COSTUMBRE DE REVISAR POR COMPLETO EL SISTEMA MECANICO UNA VEZ POR AÑO. FALLAS EN EL TERMOSTATO, QUE REGULA UN MAYOR O MENOR FLUJO DE AGUA POR EL SISTEMA. FALLA EN LA VALVULA DE PRESION (TAPA DEL RADIADOR), NORMALMENTE EL SISTEMA DE REFRIGERACION TRABAJA PRESURIZADO APROXIMADAMENTE 1,2 kg/cm 2. FALLA EN LA VALVULA DE ALIVIO (TAPA DEL RADIADOR), ESTA FALLA DISMINUYE LA PRESION DEL SISTEMA Y ELIMINA EL FLUIDO REFRIGERANTE RECUERDE QUE LAS FALLAS DEL LIQUIDO REFRIGERANTE, EN LA MAYORIA DE LOS CASOS, SON RESPONSIBILIDAD NUESTRA, YA QUE DEPENDE DEL TIPO DE AGUA QUE UTILICEMOS Y DE LA CALIDAD DEL LIQUIDO QUE ELIJAMOS.

30 GRACIAS POR SU ATENCIÓN